范 葉,易澤夫,王壯波
(1.長(zhǎng)沙市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)中心,湖南 長(zhǎng)沙 410008;2.桃江縣畜牧水產(chǎn)局,湖南 桃江 413400)
基質(zhì)效應(yīng)是指樣品基質(zhì)中的某些共提物組分對(duì)待測(cè)物濃度或質(zhì)量測(cè)定準(zhǔn)確度的影響。農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)最先是由Erney[1]在1993年首次提出,近年來(lái),隨著農(nóng)藥殘留分析規(guī)范化程度的不斷提高,基質(zhì)效應(yīng)現(xiàn)象日益受到重視。目前關(guān)于農(nóng)殘基質(zhì)干擾效應(yīng)問(wèn)題,研究方向主要集中在不同樣品種類、基質(zhì)類型和濃度、農(nóng)藥品種以及儀器條件等對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)基質(zhì)效應(yīng)的影響[2-6],并提出了很多解決基質(zhì)效應(yīng)的辦法[7-14]。試驗(yàn)利用3種不同型號(hào)的儀器——?dú)庀嗌V(Agilent7890A、Thermo1310)、氣相串聯(lián)質(zhì)譜(Agilent GC7890-MS-MS7000C)(簡(jiǎn)稱:7890A、1310、GC-MS-MS),根據(jù)NY/T 761—2008標(biāo)準(zhǔn)方法前處理,采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液和溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液,對(duì)4種不同蔬菜中分別添加4種有機(jī)氯和擬菊酯類的農(nóng)藥進(jìn)行回收校正,比較不同的校正溶液、不同儀器以及不同的樣品類型對(duì)蔬菜農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的基質(zhì)效應(yīng)的影響。
蔬菜樣本:選擇結(jié)球白菜、結(jié)球甘藍(lán)、黃瓜、辣椒4種蔬菜為試驗(yàn)樣品。
主要儀器:氣相色譜儀(Agilent7890A、Thermo1310 )、 ECD檢測(cè)器、氣相串聯(lián)質(zhì)譜(Agilent GC7890-MS-MS7000C)、高速勻漿機(jī)、氮吹儀等。
主要試劑:乙腈、丙酮 、正己烷(均為色譜純)、 氯化鈉 (分析純)。
混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:腐霉利、甲氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯4種有機(jī)氯、擬菊酯類農(nóng)藥,濃度均為1 000 mg/L(均購(gòu)買自天津農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢測(cè)中心),分別吸取上述農(nóng)藥各0.05 mL至5 mL容量瓶中,用正己烷定容,配成10 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液備用。
1.2.1 樣品前處理
按照NY/T 761—2008標(biāo)準(zhǔn)方法進(jìn)行樣品前處理。
1.2.1.1 試樣制備 取4種蔬菜可食部分,采用四分法進(jìn)行取樣,切碎混勻后放入食品加工器粉碎后備用。
1.2.1.2 樣品提取 分別稱取4種蔬菜樣品試樣15.0 g各4份放入100 mL試樣瓶中,其中1份試樣為空白基質(zhì),其他3份試樣作為3個(gè)添加回收試驗(yàn)平行樣品。添加方法為分別取10 mg/L 的上述混和標(biāo)準(zhǔn)溶液0.15 mL于3份平行樣中,渦旋均勻后靜置15 min做試樣添加回收(樣品添加濃度為0.10 mg/kg);然后,在各試樣瓶中分別加入30 mL乙腈,在高速勻漿機(jī)中勻漿2 min后用濾紙過(guò)濾,收集濾液并轉(zhuǎn)移到裝有 5~7 g 氯化鈉的100 mL具塞量筒中,收集濾液30~40 mL,蓋上塞子劇烈震蕩1 min后置于室溫下靜置30 min,使乙腈和水相分層。
1.2.1.3 樣品凈化 從以上每個(gè)具塞量筒中用移液管各吸取10.0 mL乙腈溶液,并分別放入25 mL燒杯中,將燒杯置于60 ℃的水浴鍋上蒸至近干,加入2.0 mL正己烷,過(guò)Florisil固相萃取柱凈化。過(guò)柱方法如下:Florisil固相萃取小柱依次用5 mL的正己烷+丙酮(體積比90∶10)、5 mL正己烷預(yù)淋洗條件化,然后立即將待凈化液倒入小柱,最后再用10 mL正己烷+丙酮(體積比90∶10)溶液少量多次洗脫,收集試樣洗脫液于15 mL刻度離心管,在5 0 ℃水浴條件下將盛有淋洗液的離心管用氮吹儀吹至近干(小于5 mL),用正己烷定容至5.0 mL。分別作為備用空白基質(zhì)溶液和樣品添加回收待測(cè)溶液。
1.2.2 分析條件
Agilent 7890A:ECD操作條件為柱溫160 ℃(保持1 min),以6 ℃/min的速度升溫至260 ℃ (保持8 min);色譜柱:HP-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm;進(jìn)樣口溫度:220 ℃;檢測(cè)器溫度:300 ℃;載氣流速:1.5 mL/min;氫氣流速:0 mL/min;空氣流速:0 mL/min。
Thermo1310:ECD操作條件為柱溫:160 ℃,以10 ℃/min的速度升溫至240 ℃,后以6 ℃/min升溫至280 ℃(保持8 min);色譜柱:HP-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm;進(jìn)樣口溫度:220 ℃;檢測(cè)器溫度:300 ℃;載氣流速:1.5 mL/min;氫氣流速:0 mL/min;空氣流速:0 mL/min。
Agilent GC7890-GC-MS-MS7000C:ECD操作條件:柱溫:70 ℃(保持1 min),以50 ℃/min的速度升溫至150 ℃,再以6 ℃/min的速度升溫至2 8 0 ℃(保持6 m i n);色譜柱:HP-5MS;進(jìn)樣口溫度:280 ℃;傳輸線溫度:280 ℃;采集方式:MRM;離子化方式:EI;離化能量:70 EV;離子源溫度:280 ℃;4級(jí)桿溫度:180 ℃;載氣流速:1.267 mL/min。
1.2.3 工作標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
吸取1.1中配制的10 mg/L 腐霉利、甲氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯4種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液各0.05 mL,用1.2.1處理好的4種蔬菜空白基質(zhì)溶液和純?nèi)軇┱和槿芤悍謩e定容至5個(gè)5 mL的容量瓶中,配制成4種0.1 mg/L的蔬菜基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液、1種正己烷溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液,共5種標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.2.4 試驗(yàn)設(shè)計(jì)
試驗(yàn)用的所有經(jīng)過(guò)前處理好的農(nóng)藥添加待測(cè)樣品和配制好工作標(biāo)準(zhǔn)溶液分別裝入3個(gè)1 mL樣品瓶中分成3組,每組分別用Thermo1310、Agilent7890A、Agilent GC7890-GC-MSMS7000C這3種儀器進(jìn)行上機(jī)測(cè)定。所有數(shù)據(jù)分別用1.2.3中的5種標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校正分析,然后按不同標(biāo)準(zhǔn)溶液分類校正檢測(cè)結(jié)果、標(biāo)樣和樣品為同一基質(zhì)校正的檢測(cè)結(jié)果、不同待測(cè)樣品類型以及3種不同儀器分類的所有樣品檢測(cè)結(jié)果分別進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析,比較在不同標(biāo)準(zhǔn)溶液、標(biāo)樣和樣品為同一基質(zhì)、不同待測(cè)樣品類型以及不同儀器類型等因素在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中基質(zhì)效應(yīng)對(duì)回收結(jié)果的影響。
1.2.5 定性定量分析
進(jìn)樣方式:自動(dòng)進(jìn)樣,進(jìn)樣量1 μL。分別吸取標(biāo)準(zhǔn)溶液和待測(cè)溶液1 μL進(jìn)行檢測(cè),采用保留時(shí)間定性,外標(biāo)法定量。為減少誤差,每3個(gè)平行樣后各進(jìn)1組標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行計(jì)算。
采用SPSS 20.0軟件一般線性模型(GLM)程序分析不同儀器、不同標(biāo)準(zhǔn)溶液的交互效應(yīng)。若主效應(yīng)內(nèi)組間差異顯著,則進(jìn)行Duncan多重比較。以P<0.05為差異顯著,P<0.01為差異極顯著。試驗(yàn)結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。
表1 結(jié)果表明,用不同基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液與溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液分別校正所有的待測(cè)樣品,腐霉利、甲氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯4種農(nóng)藥的回收結(jié)果均有極顯著差異。其中,溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液校正結(jié)果最高,數(shù)值均高于0.115 mg/kg,存在明顯的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。黃瓜基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液校正結(jié)果數(shù)值大小次之,均在0.100 mg/kg以上;且溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液與黃瓜基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液之間以及與其他3種農(nóng)藥的校正結(jié)果之間均存在極顯著性差異。結(jié)球白菜、結(jié)球甘藍(lán)、辣椒3種基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)腐霉利、甲氰菊酯的校正檢測(cè)結(jié)果之間沒(méi)有極顯著差異;結(jié)球白菜、結(jié)球甘藍(lán)2種基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)氯氰菊酯的校正結(jié)果沒(méi)有極顯著性差異,且基質(zhì)效應(yīng)較弱;結(jié)球白菜、辣椒2種基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)溴氰菊酯的校正結(jié)果沒(méi)有極顯著性差異,且甘藍(lán)基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)其的校正結(jié)果最低,基質(zhì)效應(yīng)也最低。
綜上表明,標(biāo)準(zhǔn)溶液中由于基質(zhì)成分不同,對(duì)于農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的基質(zhì)效應(yīng)表現(xiàn)出多樣性和復(fù)雜性的特點(diǎn)。
在同一種標(biāo)準(zhǔn)溶液的情況下,檢測(cè)樣品類型對(duì)農(nóng)藥回收結(jié)果的影響。由表2可知,腐霉利、氯氰菊酯2種農(nóng)藥在結(jié)球白菜、黃瓜與辣椒3種蔬菜之間沒(méi)有極顯著差異;甲氰菊酯在結(jié)球白菜與辣椒之間、溴氰菊酯在結(jié)球白菜與黃瓜之間均沒(méi)有極顯著性差異。在4種蔬菜的回收結(jié)果中結(jié)球甘藍(lán)的4種農(nóng)藥回收率數(shù)據(jù)均最高,為0.104~0.107 mg/kg,而黃瓜的4種農(nóng)藥回收率檢測(cè)值均普遍最低,辣椒和大白菜居中。
表1 用不同標(biāo)準(zhǔn)溶液分別校正所有的待測(cè)樣品的農(nóng)藥回收結(jié)果的比較 mg/kg
表2 不同待測(cè)樣品類型對(duì)4種農(nóng)藥回收結(jié)果的比較 mg/kg
綜合以上說(shuō)明,蔬菜樣品類型不同,其基質(zhì)類型的差異是影響蔬菜農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果的主要因素之一。
采用與樣品一致的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液校正該同種樣品(表3),結(jié)果表明:采用與本底一致的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液校正腐霉利、甲氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯4種農(nóng)藥的回收結(jié)果均沒(méi)有顯著差異,且檢測(cè)結(jié)果均在0.100 mg/kg以下,說(shuō)明這樣可有效消除基質(zhì)效應(yīng)的影響。
表3 本底一致基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液校正樣品中4種農(nóng)藥回收結(jié)果的比較 mg/kg
從表4可見(jiàn),所有數(shù)據(jù)按不同農(nóng)藥的回收結(jié)果分類進(jìn)行分析,對(duì)于腐霉利、甲氰菊酯的回收結(jié)果,7890A與1310的檢測(cè)結(jié)果沒(méi)有顯著性差異,二者與GC-MS-MS的檢測(cè)結(jié)果均存在顯著差異,且GC-MS-MS的檢測(cè)結(jié)果最高,其對(duì)4種農(nóng)藥的檢測(cè)結(jié)果均在0.100 mg/kg以上;對(duì)于氯氰菊酯的回收結(jié)果,7890A與GC-MS-MS的檢測(cè)結(jié)果沒(méi)有顯著性差異,二者與1310的檢測(cè)結(jié)果均存在顯著差異,且1310的檢測(cè)結(jié)果最低;對(duì)于溴氰菊酯的回收結(jié)果,GC-MS-MS的檢測(cè)結(jié)果最高,7890A的次之,1310的最低,且三者之間均存在顯著性差異。以上表明,對(duì)于不同農(nóng)藥的回收結(jié)果,不同儀器之間存在一定的差異。
表4 不同儀器型號(hào)測(cè)定4種農(nóng)藥回收結(jié)果的比較 mg/kg
所有數(shù)據(jù)按不同儀器分類進(jìn)行分析,7890A、1310的回收結(jié)果比較理想,而GC-MSMS的回收結(jié)果卻相對(duì)較高,存在較為明顯的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。說(shuō)明3種不同儀器由于檢測(cè)器類型和色譜條件的不同,不同儀器類型對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響存在一定的差異。
有效消除基質(zhì)干擾效應(yīng)是當(dāng)前農(nóng)藥殘留分析中急需解決的關(guān)鍵問(wèn)題之一。試驗(yàn)結(jié)果表明:按不同標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品類型校正的檢測(cè)結(jié)果分類,不同蔬菜、不同的校正溶液對(duì)于農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的基質(zhì)效應(yīng)表現(xiàn)出多樣性和復(fù)雜性的特點(diǎn),但采用與本底一致的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液校正樣品可有效消除基質(zhì)效應(yīng)。按不同儀器檢測(cè)結(jié)果分類,氣相色譜(7890A、1310)與氣相串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MSMS)基質(zhì)效應(yīng)的影響存在一定的差異,GC-MSMS存在較為明顯的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng);而同類儀器(7890A、1310)之間基質(zhì)效應(yīng)的影響較弱。
為了能夠更好地消除基質(zhì)效應(yīng)對(duì)農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果的干擾,一方面要提高前處理的提取凈化水平,對(duì)于不同的待測(cè)物要經(jīng)過(guò)試驗(yàn)確定最佳的、基質(zhì)效應(yīng)影響最小的消除和補(bǔ)償方法;另一方面也要優(yōu)化儀器分析條件,根據(jù)實(shí)際情況對(duì)需要檢測(cè)的農(nóng)藥種類,用不同儀器型號(hào)進(jìn)行匹配分類分組,摸索不同農(nóng)藥殘留檢測(cè)最佳的儀器類型和儀器條件,盡可能地消除基質(zhì)效應(yīng)的干擾,提高農(nóng)藥殘留分析的準(zhǔn)確率。