黄芪甘草中有机氯农药残留量的气相色谱检测

(中国医学科学院中国协和医科大学药用植物研究所　北京　100094)

　　摘要　　建立了黄芪、甘草中有机氯农药残留量的气相色谱分析方法。样品以丙酮提取，在氯化钠存在下，以二氯甲烷进行液液分配，提取液以浓硫酸净化，采用SE-54弹性石英毛细管柱，GC/ECD检测有机氯（六六六，DDT异构体及七氯，艾氏剂）农药的残留量，最低检测浓度为3.2×10^-2～1.4 ng/g，加样回收率在77.8 %～102.5 %，并对不同产地的药材进行了实际残留量测定。
关键词：气相色谱　有机氯农药　残留量　黄芪　甘草

　　有机氯类农药是一类高效广谱杀虫剂，广泛用于杀灭农业害虫，曾是各国杀虫剂中使用最广泛的一大类。由于其残留量高，毒性大，我国已对粮食、果蔬等食品制定了残留限量标准，而有关中药材中农药残留的限量标准还很少^［1］。本文对黄芪、甘草中有机氯农药的残留量做了分析研究，呼吁有关方面对农药污染中药材的问题引起重视，确保中药材的质量。
1　仪器
美国Varian 6000气相色谱仪(⁶³Ni电子捕获检测器)；Varian 4270记录仪。
美国迪马公司SE-54弹性石英毛细管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)。
超声波清洗器(德国)T－310型；真空旋转浓缩器(日本)NE-1型；K-D浓缩器；其它必备的实验室装置和器皿。
2　试剂
农药标准品：六六六(BHC)异构体(α-BHC,β-BHC,γ-BHC,δ-BHC）纯度分别为99.0 %、99.2 %、99.0 %、98.9 %,七氯(Heptachlor)纯度为99.1 %,艾氏剂(Aldrin)纯度为99.0 %,滴滴涕(DDT)异构体（pp′－DDE、pp′-DDD、op′-DDT、pp′-DDT）纯度分别为98.0 %、98.5 %、98.0 %、98.2 %(由秦皇岛商检局提供)。
丙酮、二氯甲烷、氯化钠、无水硫酸钠及浓硫酸均为分析纯；正己烷(分析纯重蒸)；双蒸水。
3　实验步骤
3.1　提取与净化　精密称取已粉碎过的样品粉末2 g，于100 mL具塞三角瓶中，加入丙酮40 mL、水20 mL，超声波提取60min，再加入氯化钠约6 g及二氯甲烷30 mL，超声30 min，静置使水相与有机相完全分层。将有机相移入装有一定量的无水硫酸钠的100 mL具塞三角瓶中，脱水，取干燥过的有机相35 mL置100 mL旋转蒸发瓶中，40 ℃水浴减压浓缩至约0.5 mL，将浓缩物移入10 mL具塞试管中，以正己烷5 mL分数次洗涤蒸发瓶，合并洗涤液于试管中。向试管中小心加入浓硫酸约1 mL，振摇1 min，离心(3000 r/min)10 min。将上清液移入K-D瓶中，以正己烷洗涤试管2次，合并洗涤液，将溶液浓缩至1.0 mL，取1.0 μL，进行GC分析。
3.2　测定条件　载气：高纯氮；柱前压：0 .6 kg/cm²；补充气流量：22 mL/min；进样口温度：180 ℃；检测器温度：290 ℃；分流时间：从0.10 min开始至1.60 min停止，共1.5 min；分流比：15∶1；柱升温程序：初始140 ℃，10 ℃／min升至210 ℃，8 ℃／min升至250 ℃，保持4 min。纸速：0 .5 cm/min；衰减：8；外标法定量。
3.3　标准曲线绘制
农药标准品贮备液(均以正己烷为溶媒):α-BHC：80 μg/mL,β-BHC:460 μg/mL,γ-BHC:275 μg/mL，δ-BHC:680 μg/mL,七氯:280 μg/mL，艾氏剂:378μg/mL,pp′-DDE:490 μg/mL，pp′-DDD:121 μg/mL，op′-DDT:330 μg/mL，pp′-DDT:270 μg/mL。
分别吸取一定量标准贮备液，用正己烷稀释至5.0 mL，使混合农药标准品溶液中各标准品浓度为：α-BHC：8×10^-2 μg/mL，β-BHC：11.96 μg/mL，γ-BHC：1.10 μg/mL,δ-BHC：0.952 μg/mL，七氯：1.40 μg/mL，艾氏剂：2.27 μg/mL，pp′-DDE:0.980 μg/mL，pp′-DDD:2.42 μg/mL，op′-DDT：2.64 μg/mL，pp′-DDT:0.270 μg/mL。
分别吸取一定体积的上述混合标准品溶液于5.0 mL容量瓶中，用正己烷进行一系列稀释，取1.0 μL进样，得标准曲线,见表1。
4　结果与讨论
4.1　提取、净化
在中药材以及其它植物样品有机氯残留分析中，常使用的毛细管柱多为非极性或弱极性的，长度为25～30 m，中等口径0.25～0.32 mm，本实验选用SE-54弹性石英毛细管柱，在上述实验条件下，对10种有机氯进行了较好的分离，分离时间在16 min内。将农药标准品溶液稀释成不同浓度进行测定，以5倍的噪声作为方法的最低检出量，以2 g样品取样计算出最低检出浓度，见表2。

表1　标准曲线

农药　　

标准曲线　　　

r

线性范围/μg

α-BHC

y=9.958×10^-4x-0.1081

0.9993

8×10^-8～1.28×10^-6

β-BHC

y=2.037×10^-3x-0.1365

0.9992

1.84×10^-6～2.94×10^－5

γ-BHC

y=1.326×10^－3x-0.1085

0.9989

1.1×10^－6～1.76×10^－5

δ-BHC

y=9.477×10^－4x-9.2×10^－3

0.9993

1.36×10^－6～2.72×10^－5

七氯

y=1.342×10^－3x-0.0861

0.9957

5.6×10^－6～2.9×10^－5

艾氏剂

y=2.274×10^－3x-0.7424

0.9967

2.56×10^－6～6.14×10^－5

pp′-DDE

y=2.333×10^－3x-0.1467

0.9992

1.96×10^－6～4.7×10^－5

pp′-DDD

y=5.013×10^－3x-0.2186

0.9995

4.84×10^－7～7.74×10^－6

op′-DDT

y=6.807×10^－3x-1.121

0.9985

1.98×10^－6～8.4×10^－5

pp′-DDT

y=9.809×10^－4x-0.011

0.9986

1.08×10^－6～1.73×10^－5

注：x为标准品的峰高，y为标准品含量(α-BHC及pp′-DDT为×10^－6μg，其余为×10^－5μg)

表2　有机氯农药标准品的保留时间、最低检测限

农药

保留时间
/min

最低检测量
/g

最低检测浓度
/(ng/g)

α-BHC

7.49

3.2×10^－14

3.2×10^－2

β-BHC

8.01

1.4×10^－12

1.4

γ-BHC

8.19

4.4×10^－13

0 .44

δ-BHC

8.64

5.4×10^－13

0 .54

七氯

9.79

1.12×10^－12

1.12

艾氏剂

10.58

5.12×10^－13

0 .512

pp′-DDE

12.83

7.80 ×10^－13

0 .78

pp′-DDD

13.98

1.90 ×10^－13

0 .19

op′-DDT

14.12

9.40 ×10^－13

0 .94

pp′-DDT

15.16

4.3×10^－13

0 .43

　　本实验采用的提取方法，主要参考H.Steiwandter^［2］提出的在线(on-line)提取法。其主要原理是采用电解质的作用，根据盐析的原理，使农药从水相进入有机相。本实验以丙酮作为提取剂，在丙酮萃取液中加入固体氯化钠分离农药的同时，加入二氯甲烷进行液液分配，提取和分离在同一个三角瓶中进行。该方法的优点在于不需对样品进行多次的提取和过滤，液—液分配也不需转移到分液漏斗中进行。样品提取液中的水经无水硫酸钠干燥后，不会影响测定结果，同时可减少农药的损失。图1为黄芪和甘草经提取、净化后样品空白和有机氯农药标准品的色谱图。

图1　气相色谱图
A.10种有机氯农药　B.黄芪样品　C.甘草样品
1.α-BHC　2.β-BHC　3.γ-BHC　4.δ-BHC
5.七氯　6.艾氏剂　7.pp′-DDE
8.pp′-DDD　9.op′-DDT　10.pp′-DDT

　　有机氯农药的净化多采用磺化法。本实验采用的磺化法去掉了分液漏斗的操作，直接将浓硫酸加入提取浓缩液中，减少了实验操作步骤，提高了实验的安全性和准确性。样品提取液只需加浓硫酸磺化1次，即可达到净化的目的。
4.2　加样回收实验　在黄芪和甘草样品中，分别加入一定量的混合标准品溶液进行加样回收实验，样品按上述提取、净化、测定操作程序进行。标准品的添加水平、回收率及相对标准偏差见表3。

表3　添加标准品回收率(n=3)

农药

添加浓度
/(μg/g)

黄芪甘草/%

农药

添加浓度
/(μg/g)

黄芪甘草/%

回收率

RSD

回收率

RSD

回收率

RSD

回收率

RSD

α-BHC

1.2×10^-3

99.76

11.67

100.8

3.59

β-BHC

1.79×10^-1

85.48

10.03

92.23

9.60

2.4×10^-3

91.13

3.51

88.65

7.38

3.58×10^-1

90.39

6.46

98.02

7.79

4.8×10^-3

98.84

2.53

98.75

9.65

7.18×10^-1

97.09

6.96

90.69

9.19

γ-BHC

1.65×10^-2

97.29

14.19

96.77

1.86

δ-BHC

1.43×10^-2

90.28

8.67

96.53

2.61

3.30×10^-2

90.79

11.52

83.83

7.15

2.86×10^-2

86.38

7.84

86.00

5.81

6.60×10^-2

99.14

4.72

86.39

5.54

5.71×10^-2

96.50

2.99

90.15

1.59

七氯

2.10×10^-2

91.39

5.87

77.82

12.37

艾氏剂

3.40×10^-2

91.79

1.45

80.32

4.33

4.20×10^-2

91.85

2.00

88.39

1.42

6.80×10^-2

89.97

4.50

90.03

6.88

8.40×10^-2

90.81

7.99

91.21

5.10

1.36×10^-1

93.65

4.95

88.93

5.00

pp′-DDE

1.47×10^-2

90.89

10.73

94.52

4.70

pp′-DDD

3.63×10^-2

95.33

4.78

99.31

3.74

2.94×10^-2

90.69

5.61

93.16

6.88

7.26×10^-2

87.84

1.67

93.38

8.45

5.88×10^-2

102.5

9.21

94.77

2.73

1.45×10^-1

97.28

1.42

94.29

4.44

op′-DDT

3.96×10^-2

90.46

5.38

91.79

3.91

pp′-DDT

4.05×10^-3

94.95

6.78

80.10

12.09

7.92×10^-2

96.91

2.14

93.20

9.09

8.10×10^-3

91.92

9.90

97.39

10.25

1.58×10^-1

96.02

6.80

94.52

6.71

1.62×10^-2

98.12

2.25

89.21

6.26

4.3　实际样品测定　准确称取不同产地的药材(粉末)，按上述方法处理，其结果见表4、5。

表4　不同产地黄芪中有机氯农药残留量(ng/g)

产地

α-BHC

β-BHC

γ-BHC

δ-BHC

七氯

艾氏剂

pp′-DDE

pp′-DDD

op′-DDT

pp′-DDT

山西大同

0.459

16.98

1.87

1.95

-

-

-

-

-

0.345

包头固阳

0.445

11.80

4.44

0.891

-

-

0.799

-

-

0.129

包头固阳(2年生)

1.18

15.20

5.80

1.69

-

-

-

-

-

0.330

内蒙

0.865

20.10

7.55

1.34

-

-

3.48

-

-

0.308

市售商品

0.477

124.9

6.31

2.11

1.59

-

8.79

5.39

8.67

0.973

表5　不同产地甘草中有机氯农药残留量(ng/g)

产地

α-BHC

β-BHC

γ-BHC

δ-BHC

七氯

艾氏剂

pp′-DDE

pp′-DDD

op′-DDT

pp′-DDT

内蒙乌海

2.68

34.80

2.03

3.37

-

-

2.65

6.22

-

0.467

通辽

0.204

76.80

3.08

1.34

-

-

5.72

4.13

-

0.281

野生甘草

0.409

14.80

6.37

1.57

-

-

3.04

5.91

2.73

0.398

市售商品

0.272

42.03

4.71

1.89

-

-

4.87

3.97

3.96

0.354

参考文献
1　中华人民共和国国家标准.GB/T,15517.1-15517.6.国家技术监督局.1995
2　Steimwandter H.Fresenins‘ Universal 5-min on-line method for extracting and isolating pesticide residues and industrial chemicals.J Anal Chem,1985,332:754

(本文于1997年8月8日收到)

Determinition of Residue of Organochlorine Pesticides in

Radix Astragali and Radix Glycyrrhizae

Wang Huili,Chen Jianmin and Zhang Shuming

(Chinese Academy of Medical Science & Peking Union medical University,Institute of Medicinal Plant Development,Beijing,100094)

　　Abstract:A GC/ECD method for determination of the residues of organochlorine pesticides in Radix astragali and Radix glycyrrhizae was described using SE-54 column.The residues were extracted from sample with aceton by saturating the extraction solvent with NaCl and simultaneously liquid-liquid partitioning by dichlormethane.The extracts were cleaned up by concentrated H₂SO₄,The detection limits were 3.2×10^-2～1.4 ng/g,Recoveries of organochlorine pesticides were 77.8 %～102.5 %.
　　Key words:GC,organochlorine pesticides,residues,radix astragali,radix glycyrrhizae