張 仙,胡西洲,彭西甜,王小飛
(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(武漢),武漢 430064)
柑橘(Citrus reticulata)皮為蕓香科植物橘及其栽培變種的成熟果皮,含有大量維生素C、果膠、香精油,具有理氣消食、健脾開胃、燥濕化痰、降低血壓等功能。中國已成為世界柑橘生產(chǎn)大國,柑橘在農(nóng)產(chǎn)品水果類出口中占有很大的比例[1,2]。由于柑橘皮具有一定的食用功效和藥用價值且很易獲得,人們喜歡用柑橘皮做食材,殊不知柑橘在生長和儲存過程中,需使用有機磷類農(nóng)藥作為主要殺蟲劑來保證柑橘的產(chǎn)量與品質(zhì)[3,4]。雖然中國制定了水果中農(nóng)藥最大殘留限量(MRLs)標(biāo)準(zhǔn),但由于果農(nóng)缺乏安全使用農(nóng)藥的意識和知識,農(nóng)藥的超劑量和超范圍使用以及不按安全間隔期采收等都會導(dǎo)致柑橘皮中有機磷農(nóng)藥殘留,柑橘皮中的農(nóng)藥殘留已經(jīng)影響到人體的健康。本試驗以蜜橘為研究對象,采摘多個生產(chǎn)基地的柑橘樣品,探討了試驗過程中的相關(guān)技術(shù)要點,建立了柑橘皮中農(nóng)藥多殘留的檢測方法,希望能為柑橘安全生產(chǎn)和農(nóng)藥殘留治理提供科學(xué)的數(shù)據(jù)和應(yīng)用指導(dǎo)。
氣相色譜配火焰光度檢測器(FPD)是一種對有機磷農(nóng)藥殘留具有高選擇性和高靈敏度等優(yōu)點的檢測方法,廣泛應(yīng)用于分離氣體和易揮發(fā)的固體樣品[5,6],而柑橘皮中含有大量揮發(fā)油、色素、果膠、有機酸等[7],因此本試驗采用氣相色譜配火焰光度檢測器(FPD)對柑橘皮中的多農(nóng)藥殘留進行檢測。
農(nóng)藥殘留分析前處理方法是農(nóng)殘檢測的關(guān)鍵步驟,直接關(guān)系到結(jié)果的準(zhǔn)確性。本試驗采用QuECh-ERS法處理樣品,結(jié)合氣相色譜儀建立了同時測定柑橘皮中19種有機磷農(nóng)藥殘留的定性定量檢測方法,該方法作為一種樣品前處理方法,目前已應(yīng)用于多種樣品前處理,尤其是在農(nóng)藥殘留前處理方面,具有快速、簡單、價廉、可靠、污染少的顯著優(yōu)點。
有機磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品均購于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所,濃度為1 000μg/mL;乙腈、丙酮,色譜純,購自美國Baker公司;無水硫酸鎂、無水醋酸鈉,分析純,購自國藥集團化學(xué)試劑有限公司;PSA(N-丙基乙二胺填料)、C18(十八烷基硅烷),柑橘樣品。
GC-2010氣相色譜儀和FPD檢測器,日本SHIADZU公司;KQ-250B型超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司;MS1旋渦混合器,德國IKA公司;TDL-40B離心機、TGL-18C-C高速臺式離心機,上海安亭科學(xué)儀器廠。
1.3.1 樣品前處理
1)提取。準(zhǔn)確稱取攪碎后的15.00 g(精確至0.01 g)柑橘皮樣品于100 mL具塞離心管中,加入15 mL乙腈(含乙酸1%),渦旋振蕩1 min,水浴超聲提取15 min,加入1.5 g無水醋酸鈉和6.0 g無水硫酸鎂,渦旋混勻30 s后5 000 r/min離心5 min。
2)凈化。稱取0.15 g PSA、0.15 g C18和0.45 g無水硫酸鎂置于10 mL塑料離心管中,準(zhǔn)確吸取所得上清液2.0 mL至此離心管中,渦旋振蕩1 min,以5 000 r/min離心5 min。取上清液1 mL,氮氣吹干,加入1 mL丙酮,渦旋振蕩1 min,供氣相色譜測定。
1.3.2 氣相色譜條件 色譜柱為RESTEK公司Rtx-50(30 m×0.25 mm,0.25μm);不分流進樣口230℃;檢測器(FPD)300℃。程序升溫為100℃保持1 min,20℃/min升至180℃,5℃/min升至250℃,20℃/min升至270℃保持10 min。恒流模式;氣體流量氫氣75 mL/min,空氣100 mL/min;載氣(氮氣)流速1 mL/min;進樣量1.0μL。
提取溶劑的選擇應(yīng)考慮待測農(nóng)藥組分的理化性質(zhì)和種類等因素,本試驗采用乙腈、丙酮、乙酸乙酯作為提取溶劑,對比發(fā)現(xiàn)乙腈對不同極性的目標(biāo)物均有較好的溶解性和提取效率,同時對樣品中脂溶性物質(zhì)萃出率較低,因此是提取多組分農(nóng)藥最合適的試劑。而在乙腈中添加1%的乙酸可構(gòu)成酸性環(huán)境的緩沖體系,使農(nóng)藥不易分解,提取效率更高,因此選用含有1%乙酸的乙腈作為提取試劑。分別用15、30、45 mL酸化乙腈進行提取。對比發(fā)現(xiàn),15 mL酸化乙腈可以將柑橘皮樣品中的19種有機磷農(nóng)藥全部提取出來,這樣既可以節(jié)省溶劑又可以減少環(huán)境污染,因此選擇提取溶劑的體積為15 mL(表1)。
表1 不同體積乙腈提取回收率試驗結(jié)果(n=3) (單位:%)
首先采用超聲提取法,然后結(jié)合QuEChERS方法進行提取,這樣有助于增加農(nóng)藥多殘留的提取效率。
柑橘皮中的基質(zhì)相對比較復(fù)雜,因此選用PSA、C18進行凈化,可以有效去除提取液中的糖類和有機酸等物質(zhì)。
基質(zhì)效應(yīng)(Matrix effects,ME)是指基質(zhì)中的共提取干擾物質(zhì)影響目標(biāo)化合物的離子化,從而使目標(biāo)化合物在儀器上的響應(yīng)發(fā)生增強或減弱的現(xiàn)象[8]。在氣相色譜分析中,經(jīng)常存在基質(zhì)增強或減弱效應(yīng)?;|(zhì)效應(yīng)的存在往往會影響測定結(jié)果的準(zhǔn)確性,特別是當(dāng)檢測結(jié)果在殘留限量邊界時,更要考慮基質(zhì)效應(yīng)對結(jié)果的影響。因此在進行農(nóng)殘測定時,對目標(biāo)化合物在不同基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)進行評價尤為重要。本試驗采用基質(zhì)匹配校正法來考察基質(zhì)效應(yīng)的影響。以柑橘皮為空白基質(zhì),配制0.100 0 mg/L基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液,平行測定3次,結(jié)果表明,基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液與溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液峰面積之差不超過3.01%,該方法基質(zhì)效應(yīng)不明顯,對結(jié)果影響較小。
2.5.1 線性范圍和方法 檢出限采用GC-FPD法,依次測定0.050 0、0.100 0、0.150 0、0.200 0、0.250 0、0.500 0μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液,以19種有機磷農(nóng)藥的峰面積對其質(zhì)量濃度繪制工作曲線,結(jié)果見表2。19種有機磷農(nóng)藥在0.050 0~0.500 0μg/mL呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)R2大于0.994 0。定量限為0.010 0~0.020 4μg/mL。
表2 19種有機磷農(nóng)藥的線性曲線及相關(guān)系數(shù)
2.5.2 加標(biāo)回收率 取15.00 g樣品,加標(biāo)水平為0.050、0.100、0.200μg/mL,每個水平做5個平行。按照“1.3.1”進行樣品前處理,按“1.3.2”進行測定?;厥章屎蚏SD見表3,加標(biāo)樣品色譜見圖1。19種有機磷農(nóng)藥的回收率在80.4%~100.2%,精密度RSD在1.2%~4.8%,說明該方法準(zhǔn)確可靠。
表3 19種有機磷類農(nóng)藥加標(biāo)回收試驗結(jié)果(n=5) (單位:%)
圖1 樣品中的19種有機磷色譜
本試驗優(yōu)化了樣品提取、凈化條件,采用酸化乙腈提取、基質(zhì)分散固相萃取凈化結(jié)合氣相色譜法技術(shù)建立了同時測定柑橘皮中19種有機磷農(nóng)藥殘留的QuEChERS-GC檢測方法。該方法前處理步驟簡單,可操作性強;提高了準(zhǔn)確度和精密度,只需采用氣相色譜儀等最基本的儀器設(shè)備,具有普遍性;應(yīng)用于日常檢測可大大降低檢測成本,縮短檢測周期;可在滿足準(zhǔn)確有效的檢測要求下,減少環(huán)境污染,有助于保護農(nóng)業(yè)生態(tài)環(huán)境。
基質(zhì)效應(yīng)與諸多因素有關(guān),如有機磷農(nóng)藥的種類和含量,基質(zhì)的種類和含量,提取溶劑的種類,測定條件中進樣口溫度和襯管種類等,本試驗結(jié)果表明柑橘皮對19種有機磷農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)不明顯。