孫 聰
(石家莊市農產品質量檢測中心 河北 石家莊 050021)
在農殘分析中,基質效應的產生對檢測結果準確度的影響很大,因此對農殘基質效應的分析研究就顯得尤為重要。我國對農藥殘留進行研究的工作起步較晚,發(fā)展較慢,因此對基質效應產生的影響還沒有引起足夠重視。而農產品基質的復雜性特點,也使得相應的補償措施并沒有得到有效開展。本人結合多年的工作經驗,重點闡述了農殘檢測基質效應的產生原因、分類及補償方法。
有些學者認為,基質效應不包括樣品中其他組分的干擾,認為這些組分的干擾可以通過改變檢測條件來避免[1]。本文認為基質效應既包括樣品中待測物以外的雜質(因與待測物分離不完全會產生出峰重疊干擾),還包括由樣品基質引起的待測物響應信號增強或減弱現(xiàn)象,尤其在痕量和微量分析中表現(xiàn)尤為突出。
關于基質效應的產生機制目前還不十分清楚。例如檢測過程中出現(xiàn)的出峰重疊干擾主要是由于干擾物與待測物組分分離程度不完全產生的;而樣品基質引起的待測物響應信號增強或減弱現(xiàn)象可能是由于樣品中的雜質分子與待測物在儀器進樣口或者是柱頭競爭活性點,從而使得待測物與活性位點的相互作用機會減少,進而影響待測物的響應值,使相同含量的待測物在實際樣品中要比在純溶劑標樣中的響應值高[2]。因此,通過將樣品中待測物響應值與純溶劑或流動相中相同含量的待測物響應值進行比較,如有較大差異,可以確定基質效應的存在。
由于農殘檢測本身的響應值較低,易受檢測環(huán)境影響,因此農殘檢測中影響基質效應的因素很多,主要涉及以下幾個方面:
3.1 待測物的性質和濃度。農殘檢測中待測物的性質決定出峰時間和與檢測器活性點的結合能力。例如一些待測物的性質與基質性質接近,這些都會導致樣品出峰的重疊,或者對響應值產生影響;還有一些熱不穩(wěn)定、極性和具有氫鍵結合能力的農藥,如甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、百菌清、溴氰菊酯等,此類農藥較易產生基質效應;還有一些含多個P=O鍵的化合物中基質效應要比含單個P=O鍵的化合物明顯,含P=O鍵的化合物要比含P=S鍵的化合物明顯[3]。另一方面,待測物的濃度也會影響基質效應,有文獻報道的基質效應一般是待測農藥的濃度在4~1000 ng/ml的范圍[4],但這并不意味著其他濃度就不產生基質效應。當然不同待測物的濃度水平也會產生不同的基質效應。
3.2 基質的性質和濃度?;|效應的產生與樣品機制的性質有很大關系,對大部分樣品基質,含水量越高,基質效應越弱,如白菜、西紅柿、黃瓜,其基質的干擾幾乎為零;基質難揮發(fā)(如葉綠素、類胡蘿卜素等),基質效應越明顯,在筆者多年的檢測工作中發(fā)現(xiàn),甘藍、芹菜、香菇、胡蘿卜等一些樣品中的此類基質干擾較多,這是由于難揮發(fā)的成分具有易被吸附的性質,容易在檢測器的進樣口富集,這樣就掩蓋了吸附待測物的活性點,降低了檢測器進樣口對待測物的吸附,從而產生基質效應。同時待測物含量越低,基質效應越明顯。
3.3 檢測儀器類型和型號。在農殘檢測中檢測器的類型和型號對檢測的影響很大,它不僅決定著最低檢出限,而且對基質效應的產生影響也很大。在氣相色譜中不同類型的檢測器對相同的樣品基質可以產生不同的影響,例如,對于韭菜,前處理方式相同的前提下,在FPD檢測器中會產生較強的基質干擾峰,而在NPD檢測器中會大大減少這些基質的干擾,這主要是因為FPD檢測器對韭菜基質中含硫成分相應敏感;不同的進樣口襯管對基質效應的影響有較大差別,如甲拌磷在具有玻璃棉的襯管中響應值很低,但在沒有玻璃棉的襯管中相同濃度甲拌磷的響應值會大大提高。另外,進樣口的結構、活性位點的數(shù)量、襯管、柱子的污染狀況、載氣的壓力、流速、分析時間和分析溫度等也會對基質效應產生一定影響[5]。
在農殘檢測中,基質效應很難完全消除,但是我們可以采取一些方法降低基質效應,從而使檢測值更接近于真實值,減少誤差。
4.1 基質標液的配制。在農殘檢測工作中多使用外標法,在這種情況下,為了減少基質成分帶來的影響,我們可以將標準溶液制備于盡可能與樣品溶液中組分相同的溶液當中,這樣可以大大降低樣品基質對待測物的影響。但在實際操作上,此方法具有一定的局限性,這主要是由于樣品的種類繁多,基質較復雜,每種樣品都配制基質標液的任務非常繁重,也不現(xiàn)實。因此尋找一種可用于校準所有樣品基質效應的標準物質或分類后可通用的基質是非常有意義的。此方法雖然不能滿足全部樣品的基質效應消除的要求,但也大大消除了同類樣品基質效應的影響。
4.2 基質的多次凈化。對農藥殘留檢測來說,基質的多次凈化可以明顯的消除基質效應,同時,基質的多次凈化可以大大的保護檢測設備,但是過多的凈化步驟不但增加了檢測成本,同時也降低了一些農藥的回收率。
4.3 標準添加法和內標法。標準添加法也是一種消除基質效應的有效方法,但此方法較為繁瑣,不適合多殘留的檢測任務;內標法也是消除基質效應的有效方法,但鑒于對內標物的要求較高,內標物難以得到,所以此方法也難以推廣。