有機磷類農藥（OPs）是一類廣泛使用的農藥，能抑制害蟲體內乙酰膽堿酯酶AChE活性，害蟲的中樞和外周膽堿能神經受到過分刺激，從而產生痙攣、癱瘓等機體中毒癥狀，甚至死亡。OPs會通過食物鏈或接觸等途徑進入人體，產生慢性神經毒性，因此該類農藥是人們高度關注的環境污染物。

     在甲胺磷、對硫磷等OPs被禁止使用之后，丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷作為高效OPs，能與大多數有機溶劑互溶，其使用量大大增加，常用于控制蔬菜、水果、棉花及其他農作物害蟲。鑒于這些農藥的安全風險，我國已規定丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷在食品中的最大殘留限量（MRLs）。然而，在國家市場監督管理總局的常規食品安全抽查中，這些農藥屢次被檢出超標，部分農藥超標量高達9倍，說明加強丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷殘留量的監管對于保障食品安全非常必要。果蔬作為日常飲食必不可少的食物，其安全問題不容小覷，但是果蔬樣品種類繁多、基質復雜，需進行適當前處理后再進行儀器檢測。目前，比較常見的前處理方法有液液微萃取、固相萃取、微波輔助提取等，但是這些傳統萃取方法樣品基質干擾大，目標物的萃取率不高。

     分子印跡聚合物（MIPs）作為一種新型的人工親和介質，可從復雜基質中特異選擇性識別吸附目標分子，從而實現目標物的分離富集，已在分子識別、固相萃取、色譜分離、傳感器等方面得到廣泛應用。基于此，本工作提出了分子印跡固相萃取-高效液相色譜法同時測定果蔬樣品中丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷等4種OPs的殘留量。

1、 試驗方法

1. 1 MIPs的制備

     采用水熱聚合法制備MIPs。在錐形瓶中加入20mL甲苯，模板分子丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷，再加入MAA（功能單體）、EGDMA（交聯劑）和AIBN（引發劑），超聲使其混合均勻。向混合溶液通氮，去除溶解氧氣，然后在水浴中熱聚合。室溫冷卻后離心。取下層沉淀，置于冷凝攪拌裝置中，加入體積比9∶1的甲醇-乙酸混合溶液，攪拌后棄去洗滌液，用于去除模板分子。將沉淀真空干燥即得到MIPs。不加入模板分子，其他步驟同 MIPs，制備非印跡聚合物（NIPs）。

1.2 （非）分子印跡固相萃取柱的制備

     將MIPs和NIPs粉末分別裝入兩個聚丙烯空柱中，壓實后制成分子印跡固相萃取（MIPs-SPE）柱或非分子印跡固相萃取（NIPs-SPE）柱。

1.3 樣品的前處理

     將果蔬（青菜、甘藍、草莓、柑橘）樣品洗凈、晾干，用粉碎機粗略粉碎。分取少量置于研缽中，加入無水硫酸鈉，研磨均勻后將混合物轉移至錐形瓶中。加入乙腈，超聲后離心，取上清液備用。取少量乙腈活化制備好的SPE柱，分取上清液過活化好的SPE柱，用正己烷淋洗，體積比9∶1的甲醇-乙酸混合溶液洗脫。收集洗脫液，于氮氣吹干，用乙腈定容，用高效液相色譜法分析。

2、 結果與討論

2.1 MIPs的形貌表征

     采用SEM對制備的MIPs和NIPs進行形貌表征，如圖1所示。

     由圖1可知，MIPs表面疏松，NIPs表面致密，推斷MIPs疏松的表面由MIPs的制備留下的丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷模板分子印跡孔穴引起，可以用來吸附富集模板分子。

2.2 聚合物的吸附特性

2.2.1 靜態和動態吸附曲線

     25℃條件下，取MIPs和NIPs各100mg，參考文獻進行等溫吸附試驗。MIPs和NIPs對丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷的靜態（飽和吸附時間下）和動態吸附（飽和吸附量下）等溫曲線見圖2。

     由圖 2（a）可知：MIPs和NIPs的吸附量隨著丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷的質量濃度的增加而增大，MIPs的吸附量顯著高于NIPs，說明MIPs和NIPs均可吸附丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷模板分子，MIPs通過含有的孔穴結構特異性吸附丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷，而MIPs主要通過物理作用吸附；丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷的質量濃度分別在0.9，0.7，0.5，0.8g·L−1時，MIPs 的表面吸附達到飽和，繼續增大目標物的質量濃度，吸附量不再增加。由圖2（b）可知：在吸附初期，MIPs的吸附速率顯著大于NIPs的，吸附量也大于NIPs的；MIPs對丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷的吸附時間在不小于80，90，110，120min時，吸附量增加緩慢且逐漸趨于穩定。推測吸附初期主要依靠MIPs表面的分子印跡孔穴，吸附速率較快；當吸附達到飽和時，轉向MIPs內部孔穴吸附，吸附速率變緩，并逐漸達到吸附平衡。

2.2.2 選擇性試驗

     在25℃條件下，取MIPs和NIPs各 100mg，參考文獻分別對丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷、對硫磷、馬拉硫磷、甲拌磷、甲基毒死蜱進行等溫吸附試驗，所得結果見圖3。

      由圖3可知，MIPs對丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷的吸附量均高于對硫磷、馬拉硫磷、甲拌磷、甲基毒死蜱的，而NIPs對各農藥的吸附量均較低且基本相同。推斷MIPs中孔穴結構與模板分子丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷相匹配，能特異性吸附這些農藥分子；而NIPs中沒有相匹配的孔穴結構，對8種農藥的吸附量基本一致。

2.3 淋洗劑和洗脫劑的種類及用量的選擇

     合適的淋洗劑可以去除MIPs-SPE柱的非特異性作用和樣品基質的干擾，增加 MIPs-SPE柱的結合位點和提高柱子對模板分子的選擇性作用。試驗先考察了分別以乙腈、甲醇、正己烷作淋洗劑時對加標樣品中4種目標物洗脫率的影響。結果顯示：正己烷較其他淋洗劑所得淋洗液中的目標物洗脫率較低，說明正己烷對目標物的保留效果較好，因此試驗選擇的淋洗劑為正己烷。以上述加標樣品為待測對象，試驗進一步優化了正己烷的用量，結果見圖4。

     由圖4可知，正己烷用量不小于4mL時，丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷洗脫率基本不變，說明淋洗較充分。在保證淋洗效果的基礎上應盡可能減少淋洗劑的用量，因此試驗選擇的正己烷用量為4mL。

     試驗還考察了洗脫劑及其用量對丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷回收率的影響。甲醇與目標物間會形成強氫鍵作用，有利于高效洗脫，加入乙酸后，與目標物形成的氫鍵作用更強，本試驗選擇體積比9∶1的甲醇 -乙酸混合溶液作洗脫劑，并優化了洗脫劑的用量，結果見圖5。

     由圖5可知，目標物的回收率隨著洗脫劑用量的增加而增大，當洗脫液用量為 6mL時，回收率最大因此，試驗選擇洗脫劑用量為6mL。

     在優化的試驗條件下，4種目標物的色譜圖見圖6。

2.4 標準曲線和檢出限

     用甲醇逐級稀釋目標物的單標準儲備溶液，配制成不同濃度的混合標準溶液系列，分別取1mL，按照儀器工作條件測定，以各目標物的質量濃度為橫坐標，其對應的峰面積為縱坐標繪制標準曲線，所得線性范圍為0.005~2.0μmol·L−1，其他線性參數見表1。

表1 線性參數和檢出限

     以3倍信噪比（S/N）計算檢出限（3S/N），所得結果見表1。

   由表1可知，4種目標物的檢出限為0.0015~ 0.0040μmol·L−1，低于國家標準規定的最高殘留限量。將本方法所得線性范圍以及檢出限較文獻報道的相關方法，如磁固相萃取-氣相色譜法、安培傳感器法、熒光光譜法、分散液相微萃取-高效液相色譜法的更低，如表2所示。

表2 不同方法線性范圍和檢出限的比較

2.5 精密度和回收試驗

     取陰性果蔬（青菜、甘藍、草莓、柑橘）樣品，按照試驗方法進行4個濃度水平的加標回收試驗，每個濃度水平平行測定5次，計算回收率和測定值的相對標準偏差（RSD），結果見表3。

表3 精密度和回收試驗結果（n=5）

     由表3可知，4個加標濃度水平下4種目標物的回收率為85.9%~102%，測定值的RSD為3.0%~7.1%。

2.6 樣品分析

     按照上述方法分析于揚州市廣陵區湯汪鄉某地帶回的果蔬（青菜、甘藍、草莓、柑橘）樣品，每種樣品平行測定 3 份，結果顯示：在草莓樣品中檢出了丙溴磷，檢出量為0.07mg·kg−1；在甘藍樣品中檢出了辛硫磷，檢出量為0.05mg·kg− 1；在其他樣品中均未檢出這4種目標物。其中，經MIPs-SPE柱凈化前后，草莓樣品的色譜圖見圖7。

     由圖7可知：MIPs-SPE柱凈化前，基質成分較多，且對丙溴磷測定造成了干擾；經MIPs-SPE柱凈化后，基質成分基本被去除，丙溴磷測定無干擾。

3、 試驗結論

     研究人員以丙溴磷、毒死蜱、二嗪磷、辛硫磷為模板分子制備了MIPs，并將 MIPs作為固相萃取填料制備MIPs-SPE柱；以乙腈提取目標物，提取液過MIPs-SPE柱，用4mL正己烷淋洗，6mL體積比 9∶1的甲醇 -乙酸混合溶液洗脫，所得洗脫液用高效液相色譜法測定。方法靈敏度高，準確度、精密度好，能夠滿足果蔬中有機磷類農藥殘留分析要求。

作者：金黨琴，龔愛琴，肖伽勵，周慧，林佳琪

單位：揚州工業職業技術學院 化學工程學院

來源：《理化檢驗-化學分冊》2024年第6期