◎ 馬 紅,張子良,王林萍,高俊偉
(泰州市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院,江蘇 泰州 225300)
水果作為人們餐桌上常見的食物之一,其安全性直接關(guān)系著人們的身體健康。農(nóng)藥殘留作為水果的重要安全指標(biāo)之一,已經(jīng)引起了廣泛關(guān)注。有機磷農(nóng)藥是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中比較重要的一類殺蟲劑,具有高效、廣譜殺蟲的特性,它是一種神經(jīng)毒劑,主要抑制體內(nèi)的膽堿酯酶而引起神經(jīng)生理紊亂,易造成急性中毒。因此,對水果中有機磷農(nóng)藥的檢測研究極其重要。
食品中有機磷農(nóng)藥檢測方法主要有氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、液相色譜法等[1-3]?!妒卟撕退杏袡C磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的測定》(NY/T 761—2008)中,對于有機磷農(nóng)藥殘留檢測采用的是氣相色譜法定性、外標(biāo)法定量,此法簡單、快速,易于操作,被眾多實驗室用于有機磷農(nóng)藥檢測。本實驗選取6 種易用于果樹的有機磷農(nóng)藥敵敵畏、樂果、甲基對硫磷、毒死蜱、殺撲磷和三唑磷作為目標(biāo)檢測物,基于NY/T 761—2008 方法,測定蘋果試樣中的農(nóng)藥殘留量,對影響檢測結(jié)果的因素進行探討,為以后更好地進行農(nóng)藥殘留檢測提供依據(jù)。
敵敵畏、樂果、甲基對硫磷、毒死蜱、殺撲磷和三唑磷標(biāo)液,均為100 mg·L-1(丙酮溶劑),由國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)研究中心提供;系列標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液(0.05 μg·mL-1、0.1 μg·mL-1、0.2 μg·mL-1、0.5 μg·mL-1和1.0 μg·mL-1),丙酮溶劑配制;丙酮(色譜純)、乙腈(色譜純)、氯化鈉(分析純),均為國產(chǎn)試劑。
6890N GC-FPD 型氣相色譜儀(配有火焰光度檢測器,美國Agilent 公司)、氮吹儀(上海ANPEL 公司)。
1.2.1 色譜條件
色譜柱:DB-17(30 m×0.53 mm×1.0 μm);升溫程序:初溫70 ℃,保持1 min,10 ℃·min-1升至150 ℃,8 ℃·min-1升至250 ℃,保持4 min。載氣(氮氣)流速10 mL·min-1;進樣量1 μL,不分流進樣。
1.2.2 試驗條件
(1)樣品前處理。取可食部分,經(jīng)縮分后,將其切碎,充分混勻放入粉碎機粉碎,制成待測試樣。
(2)樣品加標(biāo)。準(zhǔn)確稱取25.0 g 試樣,加入標(biāo)準(zhǔn)儲備液,使目標(biāo)有機磷的濃度為0.1 mg·kg-1。
(3)提取和凈化。準(zhǔn)確稱取25.0 g 試樣于勻漿機中,加入50.0 mL 乙腈,高速勻漿2 min 后用濾紙過濾,濾液收集到裝有5 ~7 g 氯化鈉的100 mL 具塞量筒中,收集濾液40 ~50 mL,蓋上蓋子,劇烈振蕩1 min,在室溫下靜置30 min,使乙腈相和水相分層。
從具塞量筒中吸取10.0 mL乙腈溶液,放入100 mL燒杯中,放在80 ℃的水浴氮吹儀中,蒸發(fā)至近干,用丙酮定容至5.0 mL。在漩渦混合器上混勻,用0.2 μm濾膜過濾后供色譜測定。
1.3.1 提取溶劑對檢測結(jié)果的影響考察乙腈、丙酮和二氯甲烷3 種提取溶劑對提取過程的影響。提取和凈化步驟同1.2.2。
1.3.2 氮吹終點對檢測結(jié)果的影響
設(shè)計以下3 種氮吹終點,考察氮吹終點對檢測結(jié)果的影響。終點1:氮吹不完全,燒杯底部留有1 ~2滴液體時結(jié)束。終點2:氮吹完全,氮吹至最后一滴液體剛好蒸發(fā)時結(jié)束。終點3:氮吹過度,至最后一滴液體蒸干后繼續(xù)氮吹3 min。試驗步驟同1.2.2。
1.3.3 基質(zhì)效應(yīng)對檢測結(jié)果影響
通過對比相同濃度(0.2 μg·mL-1)有機磷農(nóng)藥丙酮溶液和乙腈溶液的儀器響應(yīng)值,考察乙腈是否帶來基質(zhì)響應(yīng)增強效應(yīng);考察不同氯化鈉加入量的影響,提取和凈化步驟同1.2.2,在靜置30 min 乙腈相和水相分層后,吸取10.0 mL 乙腈,直接用0.2 μm 濾膜過濾進行色譜檢測。
1.3.4 提取方式對檢測結(jié)果的影響
考察勻漿、超聲和渦旋3 種提取方式對檢測結(jié)果的影響,樣品加標(biāo)靜置48 h 后進行試驗,樣品試驗步驟同1.2.2。
1.3.5 濃縮方式對檢測結(jié)果的影響
考察水浴氮吹干法和減壓旋蒸法兩種濃縮方式對檢測結(jié)果的影響,濃縮至最后一滴溶劑剛好蒸發(fā)完全時結(jié)束,試驗步驟同1.2.2。
在提取過程中,經(jīng)過靜置30 min 后,丙酮萃取溶劑處于上層,氯化鈉的加入使得分層快且明顯,但從刻度量筒中讀取有機相體積小于50 mL,說明部分丙酮仍溶于水相;二氯甲烷萃取時,處于下層,出現(xiàn)輕微乳化現(xiàn)象,且吸取下層溶液時,不利于操作;乙腈作為萃取溶劑時,氯化鈉的鹽析作用明顯,分離效果好,基本沒有互溶現(xiàn)象。在本實驗中,選擇乙腈作為萃取溶劑可以得到較好的提取效果。
本試驗考察了3 種終點,回收率測得結(jié)果如表1。
表1 不同終點條件下6 種有機磷農(nóng)藥殘留回收率表
從表1 的數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),不同氮吹終點得到回收率差別較大。氮吹完全(終點2)情況下,6 種有機磷農(nóng)藥殘留的回收率均處于80%~120%,未氮吹完全情況(終點1)下回收率偏高,氮吹過度(終點3)情況下的回收率明顯低于氮吹完全時的回收率。多數(shù)有機磷農(nóng)藥具有一定的揮發(fā)性,在氮吹時間過長的情況下,溶劑吹干之后,有機磷農(nóng)藥也將隨氮氣流被帶走,測得回收率偏低。其中沸點較低的敵敵畏回收率最低,也驗證在有機磷農(nóng)藥殘留檢測濃縮過程不宜過長這一結(jié)論。
氮吹不完全情況下測得的有機磷農(nóng)殘回收率偏高,其中樂果和三唑磷回收率>120%,推測在分析過程中可能存在干擾因素。有機磷農(nóng)殘分析中,基質(zhì)常常對分析過程有顯著的干擾,并影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性,這些干擾和影響被稱為基質(zhì)效應(yīng)。因此,氮吹不完全情況下,受到基質(zhì)效應(yīng)的影響檢測結(jié)果偏高。。
由于氮吹終點直接關(guān)系到目標(biāo)有機磷檢測的準(zhǔn)確性,氮吹終點的正確選擇是前處理過程中十分關(guān)鍵的步驟,可以避免目標(biāo)化合物的損失,同時減弱提取過程帶來的基質(zhì)效應(yīng)。
相同濃度下,有機磷農(nóng)藥丙酮溶液和乙腈溶液的儀器響應(yīng)值如表2 所示。
由表2 得到,不同溶劑下6 種有機磷農(nóng)殘的儀器響應(yīng)相對偏差均在5%以下,因此認(rèn)為溶劑乙腈沒有對實驗結(jié)果造成明顯的基質(zhì)效應(yīng)。不同氯化鈉加入量測得的回收率結(jié)果如表3 所示。
表3 不同氯化鈉加入量條件下6 種有機磷農(nóng)藥殘留回收率表
通過表3 的數(shù)據(jù)可以看出,沒有經(jīng)過氮吹凈化的乙腈溶液直接進樣時,不同氯化鈉加入量測得的回收率均大大超過120%,并且隨著氯化鈉加入量的增加,測得的6 種有機磷的回收率也大幅增加,最高甚至達到近200%。由表3 得到,試液中的氯化鈉含量越大,目標(biāo)有機磷檢測到的響應(yīng)值越大,氯化鈉的加入量對檢測結(jié)果會造成重要影響。結(jié)合氮吹不完全時的回收率明顯大于氮吹完全,且回收率偏高(殺撲磷和三唑磷回收率大于120%)的結(jié)果,推測可知,氮吹不完全時,未吹干的溶劑乙腈溶解了微量的氯化鈉,再用丙酮定容時將氯化鈉帶入了進樣試液,影響了檢測結(jié)果。因此,氯化鈉才是本實驗中產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)的主要因素。本實驗中氯化鈉產(chǎn)生較明顯基質(zhì)效應(yīng)的原因可能是:①與有機磷化合物競爭進樣口或活性點,更多目標(biāo)化合物進入柱子,響應(yīng)值增高。②有機磷農(nóng)藥由于含有P=O、-N=、P=S 等功能基團,具有極性、氫鍵結(jié)合能力在氣相色譜殘留分析中較易產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng),強極性的農(nóng)藥更易產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)[4-6],氯化鈉的加入,與有機磷農(nóng)藥產(chǎn)生了一定的作用,影響了農(nóng)藥的極性,進一步增強了基質(zhì)效應(yīng)。但是目前關(guān)于基質(zhì)效應(yīng)的產(chǎn)生機制還不十分清楚。
不同提取方式條件下回收率結(jié)果見表4。
表4 不同提取方式條件下6 種有機磷農(nóng)藥殘留回收率表
從表4 的數(shù)據(jù)可以看到,通過勻漿和超聲提取的6 種有機磷農(nóng)藥回收率相對差別較小。通過渦旋處理后得到的有機磷回收率,與其他兩種方式相比,其中敵敵畏、甲基對硫磷、毒死蜱和殺撲磷沒有出現(xiàn)大的差異,但是樂果和三唑磷回收率發(fā)生了一定程度的下降。分析原因可能是有機磷農(nóng)藥在基質(zhì)中的滲透吸附作用不盡相同,樂果和三唑磷在蘋果基質(zhì)中的滲透吸附作用相對較強,不同的提取方式下提取效果不同,通過勻漿和超聲的方式能得到較好的提取結(jié)果;對于滲透吸附作用不明顯的有機磷農(nóng)藥,勻漿、超聲和渦旋方式均能得到較好的提取效果。
兩種濃縮方式下,6 種有機磷農(nóng)藥殘留回收率見表5。
表5 不同濃縮方式條件下6 種有機磷農(nóng)藥殘留回收率表
由表5 得到,兩種濃縮方式下得到的6 種有機磷農(nóng)藥回收率偏差不大,均在5%以下。水浴氮吹干法省時高效,可以進行批量操作,但受設(shè)備限制,需要氮氣流;減壓旋蒸法設(shè)備簡單,但相同時間處理批次少。檢測時可根據(jù)實驗室自身條件,兩種方法任選一種即可。
本實驗以蘋果為試樣,考察了提取溶劑、氮吹終點、基質(zhì)效應(yīng)、提取方式和濃縮方式5 個因素對6 種有機磷農(nóng)藥敵敵畏、樂果、甲基對硫磷、毒死蜱、殺撲磷及三唑磷檢測結(jié)果的影響。氮吹終點的判斷是影響前處理過程中的關(guān)鍵因素。氮吹時間過長,有機磷農(nóng)藥檢測結(jié)果偏低;溶劑沒有氮吹完全,會產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng),回收率偏高。氯化鈉的量是本實驗中產(chǎn)生基質(zhì)增強效應(yīng)的主要原因??梢酝ㄟ^降低氯化鈉加入量和正確判斷氮吹終點來減弱基質(zhì)效應(yīng)??疾炝? 種提取溶劑丙酮、二氯甲烷和乙腈,其中乙腈作為有機相,與水相分層快,提取效果好;勻漿、超聲和渦旋3 種提取方式中,勻漿和超聲提取效果較好,對于容易吸附在基質(zhì)上的農(nóng)藥殘留,渦旋的效果稍差;通過適當(dāng)控制濃縮終點,水浴氮吹干法和減壓旋蒸法兩種濃縮方式對檢測結(jié)果影響不大。