程鑫 程華
(1.遼寧省錦州市疾病預防控制中心 遼寧錦州 121000;2.錦州醫(yī)科大學附屬第一醫(yī)院)
農藥殘留對人體危害極大,近年來,為加強農藥殘留的檢測, 儀器分析和快速檢測研究均得到迅速發(fā)展, 其中免疫學方法已成為重要的農藥殘留快速篩選技術,通過對即將上市的蔬菜進行粗篩,將一部分農藥殘留含量比較高的蔬菜控制在交易市場之外,可以減少農藥殘留對人們健康的危害,避免中毒事件的發(fā)生。
在氣相色譜法應用過程中,主要是借助載氣,將其作為流動相, 從而使待檢測試樣能有效在氣體狀態(tài)下展開,從而選擇更加適合的管理結構,確保具體檢測參數(shù)能以適當?shù)墓潭ㄏ嘧鳛樯V柱內分離參數(shù), 并且借助相應的儀器對不同的組分進行系統(tǒng)化分析和集中校對。首先,由于各個組分會先后進入檢測器,此時能借助電信號的放大過程,利用記錄儀及時記錄不同組分,分別為不同的色譜譜圖。 其次,檢測人員借助色譜圖, 并結合色譜流出曲線上不同峰值的保留時間,對其進行有效的定性分析。 最后,需要結合檢測出現(xiàn)的峰值面積或峰值高度參數(shù)進行系統(tǒng)化數(shù)據(jù)處理, 從而保證應用效果和控制參數(shù)體系的完整性,是能有效進行定量分析的檢測機制,具有一定的推廣價值。例如,利用火焰光度檢測儀器能有效分析蔬菜中含有的敵敵畏、乙酰甲胺磷、甲拌磷以及樂果的殘留量等, 其最低檢出限為2.2、43.0、5.0ng/mL 和2.3 ng/mL。目前,該技術在蔬菜中有機磷農藥殘留痕量分析項目中的應用較為廣泛。
在實際檢測機制判定和應用的過程中, 要針對不同情況和實際需求, 建立健全穩(wěn)定的管理機制和控制措施。其中,液相色譜法是應用較為廣泛的檢測機制和手段,主要是借助液體,將其作為流動相,能有效分析熱穩(wěn)定性不強和強極性農藥, 其檢測結果更加符合實際需求。相較于氣相色譜法,液相色譜法具有分析沸點高以及揮發(fā)性差的特征, 具有較強的極性,而且分子量大。 但由于熱穩(wěn)定性差,在實際應用過程中也會受到一些限制。 在實際應用體系建立后,檢測人員利用高效液相色譜二極管檢測儀器,能集中檢測食用菌中存在的吡蟲啉、啶蟲脒、多菌靈以及殘留的除蟲脲農藥四種成分,并校對含量。其檢測結果中, 以上四種農藥的平均回收率控制在83%~106%, 而RSD 則控制在0.5%~3.4%其實際檢測結果滿足農藥殘留分析的相關具體要求。此外,還能利用高效液相色譜-紫外檢測器有效測定水稻中殘留的三苯基乙酸錫,能判定其最小檢出量,約為1.0×10-10g,且最低的檢測濃度為 2.0×10-3mg/kg。
在實際檢測機制中, 同位素示蹤法具有較為廣泛的應用價值,能有效對樣品進行集中檢測,主要是指用示蹤劑能有效研究被示蹤物質的實際運動狀態(tài)和轉化規(guī)律, 確保技術措施能直觀分析相關參數(shù)。 同位素標記法不僅具有定量準確度高的特征,其實際檢測的靈敏度也較高,而且檢測手法較為簡單和便捷,使得其應用范圍較廣。 目前,多數(shù)檢測單位都是利用同位素標記法對磺酰脲類農藥殘留進行集中測定。
目前,應用分光光度法的過程中,要對以下3 種情況進行區(qū)別處理。 (1)紫外-可見分光光度法。 主要針對的是紫外-可見吸收光譜物質, 對其進行定量和定性分析,這種方式較為便捷化,能提高檢測效率和檢測的準確性。 應用紫外-可見分光光度法進行微量試樣分析具有較高的實效性, 并不需要一些特殊的儀器,在實驗室中應用較為廣泛,尤其是對農產品中的鉛元素、 鐵元素等金屬離子的含量予以全面測定。 例如,在氨基甲酸鋯類農藥測定中,利用紫外-可見分光光度法, 能保證測定回收率控制在99.6%到107.9%之間。 (2)熒光分光光度法,利用化學分析檢測方法對相關元素進行測定和分析, 具有選擇性強以及處理效果好的特征。 熒光分光光度法之所以應用較為廣泛,不僅僅是由于線性范圍較廣,其物質檢出限低也是較為突出的特征, 尤其是對食品和飼料中的鉛元素含量有明顯的檢測優(yōu)勢, 檢出限能保證在 0.3 μg/L 左右。 (3)紅外光譜分析法,能直接檢測出農產品的農藥殘留量, 并且處理操作較為便捷,測定的速度和操作效果都能符合預期。也就是說,在利用紅外光譜分析法時,能在簡略殘留稱量工作繁瑣程度的基礎上, 確保定容和分離效果更加有效。例如,在檢測蔬菜中敵百蟲和敵敵畏殘留量的試驗項目中,利用紅外光譜分析法,能提高檢測精確度和完整性,具有推廣價值。
在眾多檢測項目中, 有機磷農藥的檢測尤為重要,由于有機磷農藥是一種具有神經毒性的物質,不僅能抑制生物體內膽堿酶物質的基本活性, 還能使人體內的神經傳導介質出現(xiàn)嚴重的代謝紊亂, 造成機體產生遲發(fā)性神經毒性, 嚴重的則會引起機體運動失調,甚至導致呼吸中樞麻痹后死亡。而這種物質會在殺蟲劑中出現(xiàn), 導致其會在蔬菜等食用品中有所殘留,如果長期累積,就會出現(xiàn)農藥急慢性中毒問題。 目前,利用液相色譜法檢測技術、氣相色譜法檢測技術以及傳感器技術等都能進行檢測, 但需要對樣品進行較為繁瑣的預處理, 現(xiàn)場檢測效果還有待提高。 基于此, 流動注射-化學發(fā)光分析法應運而生, 具有較高的可控性和自動化程度, 應用價值較高,值得大面積推廣,具體系統(tǒng)示意圖如圖1 所示。
圖1 流動注射化學發(fā)光法測定有機磷分析系統(tǒng)示意圖
2.6.1 糧谷
通過研究發(fā)現(xiàn),用乙酸對樣品進行提取,并將樣品的提取液運用凝膠色譜和固相萃取柱進行凈化,并且運用氣相色譜-串聯(lián)質譜儀進行檢測,并且確證在小麥、 大米中殘存著農藥。 在添加水平在0.001~0.5 mg/kg 時,農藥殘留回收率達到了80.4%~85.7%。 測定結果的最低限為0.002 mg/kg,測定結果的相對標準偏差在9.5%~18.7%。
2.6.2 蔬菜和水果
據(jù)研究,運用固相萃取柱提取,氣相色譜-串聯(lián)質譜法對蔬菜中農藥殘留進行分析, 采用含量為1%的冰乙酸提取樣品, 并且采用氣相色譜-串聯(lián)質譜法在不同時段程選擇反映下進行測定, 發(fā)現(xiàn)在107 種農藥在 0.05~1 mg/kg 范圍中, 線性關系處于良好的狀態(tài)中, 方法的定量限均是低于10 g/kg,這種方法不僅僅可以運用于對蔬菜機制中的107 種農藥殘留進行有效檢測, 還可以很好的解決本底成分較為復雜的大蒜機制容易出現(xiàn)的干擾問題。 有的研究中用0.1%的乙腈對樣本進行提取,并對此進行分散固相萃取柱進行凈化,與此同時,運用三重四級桿質譜對韭菜、大蔥等20 種有機磷農藥殘留蔬菜進行檢測,最低的檢測限在0.07~1.50 g/kg,農藥殘留回收率達到80.0%~109%, 測定的結果相對標準差小于10.4%。采用氣相色譜-串聯(lián)質譜方法對水果中的滅線磷、樂果等常用農藥殘留進行檢測,農藥的回收率達到65.4%~124%, 測定結果的相對標準差在0.5%~7.3%。
2.6.3 水產品
有研究對水產品中的魚體組織中有機氯農藥殘留運用氣相色譜-離子阱多級質譜法進行檢測。 該方法下,樣品運用己烷和丙酮,體積按照1∶1 的比例進行提取, 再運用凝膠滲透到色譜和固相萃取實現(xiàn)聯(lián)合凈化,在經過濃縮之后,上機進行分析,在最終的結果中也顯示了運用EI 電離模式,選擇不同的監(jiān)測特征的離子,可以對樣本中的所有化合物進行有效檢測,運用加壓溶劑萃取方法,并運用氣相色譜-串聯(lián)質譜方法可以對可食用海藻中的除蟲菊酯類、氨基甲酸鹽類和有機磷農藥殘留進行檢測,檢測農藥回收率達到80%~108%,測定的結果偏差不高于8%。
2.6.4 畜禽肉類
有研究運用氣相色譜-串聯(lián)質譜方法針對動物脂肪中的農藥殘留進行分析,運用丙酮、正己烷對樣本進行提取, 并運用GPC 對油脂中的雜質進行去除,在這一方法下,待測樣本中的農藥殘留回收率達到83%~108%,測定相對標準偏差不高于10.8%,各農藥組成的檢出限為0.1~0.8%g/kg。
2.6.5 其他食品
相關研究中, 運用氣相色譜-串聯(lián)質譜方法對紅酒、白葡萄酒中的農藥殘留進行檢測,對選擇的樣品運用PSA 粉末和進行凈化,農藥殘留回收率可達到80%~100%之間, 測定結果相對標準偏差不高于10%。運用氣相色譜-串聯(lián)質譜法對糖樣品中的農藥殘留進行檢測, 檢測的農藥殘留回收率在81%~110%之間, 檢測限為0.1 g/kg。 還有的運用氣相色譜-串聯(lián)質譜方法對番茄醬中的農藥殘留進行檢測,首先對離子進行掃描,以確定甲胺磷等農藥使用的標準工作液質量的濃度、 碰撞能量質譜參數(shù)等,這一方法的應用可以提升檢測靈敏度。對低含量的農藥殘留也可以檢測出來,最后測定的結果也十分可靠。
2.7.1 儀器與試劑
Angilent1260 液相色譜儀;ABSCIEX3200QTRA P 質譜儀; 電子天平;3-15K 臺式離心機 (sigma 公司);渦旋混合器;樣品粉碎機;真空抽濾泵;抽濾瓶;微孔濾膜;注射器;樣品瓶。 抑霉唑、咪鮮胺、吡唑醚菌酯、苦參堿標準品(農業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所);乙腈、 甲醇 (色譜純,MERCK 公司); 甲酸 (純度99%,ROESCIENTIFICINC.); 實驗室用水為超純水(Millipore 公司MilliQAdvantageA10 超純水機制備,電阻率為 18.2MΩ.cm)。 MgSO4、乙酸鈉、GCB(石墨化炭黑)、PSA(N-丙基乙二胺)、C18Agilent 公司。
2.7.2 標準溶液的配制
農藥標準品。4 種農藥標準品,抑霉唑、咪鮮胺、吡唑醚菌酯,濃度為100 μg/mL;苦參堿,固體標準樣品。抑霉唑、咪鮮胺、吡唑醚菌酯標準儲備液:分別吸取800 μL 標準溶液加入5 mL 容量瓶中, 甲醇定容,裝棕色瓶,儲存在4℃冰箱中,備用。 苦參堿標準儲備液:稱取0.0200 g 苦參堿標準樣品,用甲醇溶解并定容至100 mL 得到質量濃度200 μg/mL 的標準儲備液,儲存于4℃冰箱中,備用。
2.7.3 樣品前處理
新鮮甘薯樣品取具有代表性的可食部分, 將其混勻,用四分法將其縮分后,放入樣品粉碎機,制成待測樣。 放入分裝容器中,于-20℃~-16℃條件下保存,備用。 稱取10 g 樣品在50 mL 離心管中,加入25 mL 乙腈,6 g MgSO4、1.5 g 乙酸鈉,振蕩 1 min,5 000 r/min 離心5 min,取上清液加入15 mL 離心管中,加入 400 mg PSA、45 mg GCB、400 mg C18、1 200 mg MgSO4,振蕩 1 min,5 000 r/min 離心 5 min,取上清液過0.2 μm 有機濾膜,裝瓶待測。
2.7.4 實驗條件
2.7.4.1 液相操作條件
色譜柱為菲羅門 C18(100×3.0 mm,2.6 μm),流動相 A 相為水(加 0.1 mmol 甲酸);B 相為甲醇。
2.7.4.2 質譜條件
電噴霧離子源(ESI),氣簾氣 CUR:10.0 psi;碰撞氣 CAD:Medium;IS 電壓:5 500.0V;源溫度(TEM):500℃,霧化氣 GAS1:14.0 psi;輔助氣GAS2:14.0 psi。正離子掃描,采用多反應監(jiān)測(MRM)模式。
在農作物種植過程中, 農藥是保護其免受病蟲草害問題的主要措施,但是,由于人們對其危害性缺乏認知,存在超標使用的問題,會導致人們賴以生存的環(huán)境受到威脅,也影響農產品的對外出口問題,各個國家已經開始使用農藥殘留檢測技術對其進行集中的規(guī)范和處理,化學檢測技術尤為關鍵,需要相關部門結合實際需求展開深度分析和處理。