賈曉菲,張益文,張憶萍,何國成,林小貞,葉少媚
(中山市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗所,廣東中山528437)
按照美國臨床實驗室標(biāo)準(zhǔn)化委員會的定義,基質(zhì)效應(yīng)指樣品中除目標(biāo)分析物以外的其他成分對待測物測定值的影響,即基質(zhì)對分析方法準(zhǔn)確測定分析物能力的干擾。按照歐盟農(nóng)殘分析質(zhì)量控制規(guī)程中的定義,基質(zhì)效應(yīng)是指樣品中的一種或幾種非待測組分對待測物濃度或質(zhì)量測定準(zhǔn)確度的影響[1]。根據(jù)基質(zhì)對檢測信號響應(yīng)值的不同影響,基質(zhì)效應(yīng)分為基質(zhì)增強和基質(zhì)減弱效應(yīng)。顧名思義,基質(zhì)增強效應(yīng)是指基質(zhì)成分的存在使得待測物檢測信號增強的現(xiàn)象;基質(zhì)減弱效應(yīng)是指基質(zhì)成分的存在使得待測物檢測信號減弱的現(xiàn)象?;|(zhì)效應(yīng)普遍存在于化學(xué)分析中,在氣相色譜、液相色譜、質(zhì)譜聯(lián)用等檢測分析中都會出現(xiàn),嚴(yán)重影響著目標(biāo)分析物的準(zhǔn)確定量[2]。在農(nóng)藥殘留檢測過程中,同一種農(nóng)藥在不同的植物源性食品的基質(zhì)種類中也會有不同的基質(zhì)效應(yīng),不同農(nóng)藥在同一種基質(zhì)中產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)也會有所差異。目前,關(guān)于有機磷的基質(zhì)效應(yīng)方面的研究也比較多,但都是針對同一類植物源性食品的基質(zhì),大都是針對蔬菜類基質(zhì)的研究較多,不同種類的植物源性食品基質(zhì)的研究很少[3-5]。因此,本研究選取了4種完全不同種類的植物源性食品基質(zhì),采用氣相色譜法分析了20 種有機磷農(nóng)藥在不同種類基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng),以期對農(nóng)殘檢測提供參考,提高檢測的準(zhǔn)確度。
儀器設(shè)備:Agilent 7890N 氣相色譜儀,配FPD 檢測器和7693自動進樣器;Precisa百分之一電子天平;Thermo Scientific ST40離心機;IKA MS3 digital旋渦混合器;Biotage自動氮吹濃縮儀。
試劑:乙腈,分析純,廣州化學(xué)試劑廠;氯化鈉,分析純,廣州化學(xué)試劑廠;無水硫酸鎂,分析純,廣州化學(xué)試劑廠;丙酮,色譜純,德國Merck公司。
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):敵敵畏、甲拌磷、特丁硫磷、樂果、毒死蜱、甲基對硫磷、甲基異柳磷、水胺硫磷、殺撲磷、甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、二嗪磷、馬拉硫磷、殺螟硫磷、對硫磷、丙溴磷、三唑磷、亞胺硫磷、伏殺硫磷等20種有機磷類農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品,均購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所,濃度均為100 mg/L。使用前先將上述20 種標(biāo)準(zhǔn)品配制成10 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液,根據(jù)試驗要求再稀釋成低、中、高(0.05 mg/L,0.10 mg/L,0.20 mg/L)3 個濃度水平。
1.2.1 樣品準(zhǔn)備
4 種不同植物源性食品均來自中山市生產(chǎn)基地和市場,其中蔬菜選取油麥菜,水果選取菠蘿,茶葉選取綠茶,谷物選取大米。
1.2.2 基質(zhì)制取方法
蔬菜、水果:稱取10.0 g 蔬菜或水果樣品于50 mL帶蓋離心管中,加入20.0 mL 的乙腈,渦旋混合2 min,加入2 g NaCl,迅速渦旋振蕩1 min,4 000 rpm 離心5 min。取上清液2.0 mL 于50℃水浴氮吹濃縮至近干,丙酮定容至1.0 mL,旋渦混勻,上機測定,確定樣品中沒有上述20 種有機磷類農(nóng)藥殘留,其上機測定液即為該樣品的基質(zhì)。
茶葉、谷物:稱取5.0 g茶葉或谷物樣品于50 mL帶蓋離心管中,加入10.0 g 純水,渦旋混勻后浸泡1 h,加入 20.0 mL 的乙腈,渦旋混合 2 min,加入 1 g NaCl、2 g無水MgSO4迅速渦旋振蕩1 min,4 000 rpm 離心5 min。取上清液2.0 mL 于50℃水浴氮吹濃縮至近干,丙酮定容至1.0 mL,旋渦混勻,上機測定,確定樣品中沒有上述20 種有機磷類農(nóng)藥殘留,其上機測定液即為該樣品的基質(zhì)。
1.2.3 色譜條件
程序升溫:初始溫度80℃,以 20℃/min 升至200℃,保持 3 min,以 20℃/min 升至 230℃,保持 5 min,再以40℃/min升至260℃,保持5 min。進樣口溫度250℃;檢測器及溫度:FPD,250℃;進樣體積1 μL;載氣N2:3.0 mL/min;H2:75 mL/min;Air:100 mL/min;尾吹氣 N2:60 mL/min。
用上述不同種類的干凈樣品基質(zhì)按照1.2.2的前處理方法做成基質(zhì)溶液,用基質(zhì)溶液稀釋的標(biāo)樣作為不同的試驗處理,稱為基質(zhì)標(biāo)樣;用丙酮溶液稀釋的標(biāo)樣作為對照,稱為試劑標(biāo)樣?;|(zhì)標(biāo)樣和試劑標(biāo)樣的濃度相同,分別配制0.05 mg/L、0.10 mg/L、0.20 mg/L 3 個濃度水平,每個水平6 個平行樣,計算每種樣品基質(zhì)的基質(zhì)效應(yīng)。試驗采用相對響應(yīng)值法來評價基質(zhì)效應(yīng)。其中,基質(zhì)效應(yīng)=基質(zhì)標(biāo)樣的峰面積/試劑標(biāo)樣的峰面積,得到絕對基質(zhì)效應(yīng)。
從表1可以看出,20種有機磷農(nóng)藥在不同的植物源性基質(zhì)中都表現(xiàn)出不同程度的基質(zhì)效應(yīng),其中大多數(shù)農(nóng)藥表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應(yīng),個別農(nóng)藥存在基質(zhì)減弱效應(yīng)。其中氧樂果在4 種基質(zhì)中的基質(zhì)增強效應(yīng)最強,在1.451~2.012,在茶葉基質(zhì)中的基質(zhì)增強效應(yīng)最明顯,其次為蔬菜基質(zhì),在大米基質(zhì)和水果基質(zhì)中的基質(zhì)增強效應(yīng)相當(dāng);甲胺磷、乙酰甲胺磷、樂果、亞胺硫磷等農(nóng)藥也存在較強的基質(zhì)效應(yīng),為1.089~1.897,其中甲胺磷和乙酰甲胺磷在茶葉基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)較在其他基質(zhì)中更為明顯,達到了1.698~1.897;三唑磷、甲基異柳磷、水胺硫磷、敵敵畏這幾種農(nóng)藥在茶葉基質(zhì)中的基質(zhì)增強效應(yīng)要比在其他基質(zhì)中更強,尤其是水胺硫磷在1.406~1.577。甲拌磷、特丁硫磷、甲基對硫磷、二嗪磷、對硫磷等農(nóng)藥在一定的濃度條件下及個別的基質(zhì)中表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應(yīng),相比較來說,對硫磷、二嗪磷、特丁硫磷的基質(zhì)減弱效應(yīng)要更明顯些。其他農(nóng)藥在各種基質(zhì)中的基質(zhì)增強效應(yīng)相對較弱,不太顯著。
表1 20種農(nóng)藥在4種不同植物源性食品基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)Tab.1 Thematrixeffectsof20kindsoforganicphosphoruspesticidesin4 kindsofdifferentplant-derivedfood
濃度/(mg/L)農(nóng)藥名稱敵敵畏甲拌磷特丁硫磷樂果毒死蜱甲基對硫磷甲基異柳磷水胺硫磷殺撲磷甲胺磷乙酰甲胺磷氧樂果二嗪磷馬拉硫磷殺螟硫磷對硫磷丙溴磷三唑磷亞胺硫磷伏殺硫磷敵敵畏甲拌磷特丁硫磷樂果毒死蜱甲基對硫磷甲基異柳磷水胺硫磷殺撲磷甲胺磷乙酰甲胺磷氧樂果二嗪磷馬拉硫磷殺螟硫磷對硫磷丙溴磷三唑磷亞胺硫磷伏殺硫磷0.10 0.20蔬菜1.033 1.002 1.100 1.236 1.027 0.985 1.025 1.023 1.076 1.385 1.259 1.710 0.995 1.118 1.020 0.987 1.110 1.089 1.178 1.054 1.030 0.995 0.988 1.239 0.998 1.029 1.012 1.031 1.058 1.299 1.268 1.810 0.991 1.121 1.008 0.985 1.056 1.021 1.159 1.021水果1.025 0.990 0.998 1.262 1.092 0.997 1.052 1.089 1.038 1.336 1.257 1.522 0.998 1.125 1.089 0.998 1.000 1.009 1.258 1.023 1.011 0.984 0.987 1.298 1.009 1.071 1.045 1.041 1.025 1.312 1.354 1.601 0.994 1.195 1.101 1.022 1.020 1.101 1.189 1.008谷物1.012 0.978 0.978 1.247 1.050 0.994 1.024 1.050 1.058 1.302 1.289 1.592 0.987 1.105 1.125 0.995 1.051 1.039 1.256 1.056 1.009 0.981 0.997 1.221 1.008 1.002 1.012 1.020 1.089 1.308 1.308 1.611 0.992 1.102 1.002 1.001 1.074 1.050 1.201 1.076茶葉1.168 0.985 0.987 1.110 1.098 1.074 1.143 1.406 1.085 1.782 1.748 1.987 0.985 1.136 1.136 1.015 1.022 1.124 1.289 1.048 1.187 0.989 0.982 1.089 1.091 1.058 1.138 1.408 1.056 1.859 1.698 1.878 0.979 1.158 1.125 1.003 1.015 1.136 1.268 1.055
蔬菜基質(zhì)中基質(zhì)效應(yīng)最強的依次為氧樂果>甲胺磷>乙酰甲胺磷>樂果>亞胺硫磷,均表現(xiàn)出較強的基質(zhì)增強效應(yīng);對硫磷則呈現(xiàn)出基質(zhì)減弱效應(yīng),二嗪磷、特丁硫磷、毒死蜱、甲基對硫磷在中、高濃度也表現(xiàn)出基質(zhì)減弱效應(yīng),但是并不顯著。其他農(nóng)藥均表現(xiàn)出基質(zhì)增強效應(yīng),但都相對較弱。
水果基質(zhì)中氧樂果的基質(zhì)增強效應(yīng)最明顯,其次為甲胺磷,亞胺硫磷、乙酰甲胺磷、樂果也有較強的基質(zhì)增強效應(yīng),但是差別不大,其中亞胺硫磷在低濃度表現(xiàn)出更強的基質(zhì)增強效應(yīng),達到了1.358。除了對硫磷、特丁硫磷、二嗪磷、甲基對硫磷在中、高濃度表現(xiàn)出基質(zhì)減弱效應(yīng)外,甲拌磷也在中、高濃度表現(xiàn)出基質(zhì)減弱效應(yīng),但都并不顯著。其他農(nóng)藥均表現(xiàn)出基質(zhì)增強效應(yīng),也均相對較弱。
大米基質(zhì)中的20 種農(nóng)藥大多表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應(yīng),最為顯著的為氧樂果,其次為甲胺磷、乙酰甲胺磷、樂果、亞胺硫磷,特丁硫磷、二嗪磷3個濃度水平在大米基質(zhì)中均表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應(yīng),對硫磷、甲拌磷、甲基對硫磷在個別濃度水平出現(xiàn)了較弱的基質(zhì)減弱效應(yīng)。
通過比較,大部分有機磷農(nóng)藥在茶葉基質(zhì)中的基質(zhì)增強效應(yīng)都較為顯著,除了氧樂果、甲胺磷、乙酰甲胺磷的基質(zhì)增強效應(yīng)明顯外,水胺硫磷也表現(xiàn)出較強的基質(zhì)增強效應(yīng),達到了1.577。除此之外,亞胺硫磷、樂果、敵敵畏、甲基異柳磷、三唑磷、殺螟硫磷、馬拉硫磷也表現(xiàn)出了明顯的基質(zhì)增強效應(yīng)。特丁硫磷、甲拌磷、二嗪磷3 個濃度水平在茶葉基質(zhì)中均表現(xiàn)出基質(zhì)減弱效應(yīng)。其他農(nóng)藥在茶葉基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)并不明顯。
在用GC-FPD 測定有機磷農(nóng)藥殘留時基質(zhì)效應(yīng)普遍存在,通過分析4種不同植物源性基質(zhì)對有機磷農(nóng)藥的影響時發(fā)現(xiàn),4種基質(zhì)對20種農(nóng)藥均存在不同程度的基質(zhì)增強效應(yīng)或者基質(zhì)減弱效應(yīng),大部分農(nóng)藥呈現(xiàn)出基質(zhì)增強效應(yīng),個別農(nóng)藥表現(xiàn)出基質(zhì)減弱效應(yīng),其中蔬菜、水果、大米中的基質(zhì)效應(yīng)有稍微差距,但是并不太明顯,茶葉中的基質(zhì)效應(yīng)較其他三類基質(zhì)中差別較大,基質(zhì)增強效應(yīng)更顯著,這可能與茶葉基質(zhì)復(fù)雜、色素高等原因有關(guān)。通過比較4 種不同基質(zhì)對20 種農(nóng)藥在0.05 mg/L,0.10 mg/L,0.20 mg/L 3 個濃度水平下的基質(zhì)效應(yīng),發(fā)現(xiàn)基質(zhì)效應(yīng)的強弱和目標(biāo)農(nóng)藥的濃度之間并沒有表現(xiàn)出明顯的線性關(guān)系,這有待于今后再進行進一步的研究。