◎ 秦德萍,江 生,楊乾展,黃思瑜,韓 燕,鄭 爽
(1.重慶市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院,重慶 401121;2.島津企業(yè)管理(中國(guó))有限公司,重慶 400010)
大米(亦稱稻米),是我國(guó)的主糧產(chǎn)品,稻谷在種植和儲(chǔ)藏過程中不合理使用農(nóng)藥,可能造成大米中農(nóng)藥殘留量超標(biāo),影響人體的健康。因此,快速測(cè)定大米中多種農(nóng)藥的殘留量具有重要的意義。目前,檢測(cè)大米中農(nóng)藥殘留量的主要儀器方法有氣相色譜法(GC)[1]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS和GCMS/MS)[2-3]、高效液相色譜法(HPLC)[4]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS和LC-MS/MS)[5-6]等。GC和HPLC是檢測(cè)食品中農(nóng)藥殘留量的常用方法,由于各農(nóng)藥的化學(xué)性質(zhì)不同和檢測(cè)器的定性定量能力有限,需配備多種檢測(cè)器,所以同時(shí)檢測(cè)多種農(nóng)藥殘留量存在一定局限性。LC-MS/MS和GC-MS/MS能將樣品溶液中多種農(nóng)藥進(jìn)行分離和離子化,檢測(cè)特定的離子碎片,該過程對(duì)目標(biāo)物凈化要求低,能有效減少基質(zhì)干擾,具有很高的選擇性、靈敏度和準(zhǔn)確度,適合同時(shí)對(duì)多種農(nóng)藥殘留量進(jìn)行定量分析。2018年6月,國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督總局聯(lián)合發(fā)布《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》(GB 23200.113—2018),該國(guó)標(biāo)方法中大米樣品需加入酸化乙腈提取、凈化和濃縮,再用乙酸乙酯復(fù)溶后檢測(cè),在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)操作步驟煩瑣,濃縮時(shí)間太長(zhǎng),且甲胺磷、乙酰甲胺磷和氧樂果等易分解的農(nóng)藥在氮吹過程中氮吹溫度不能過高,不能氮吹干,否則回收率偏低。本試驗(yàn)在國(guó)標(biāo)方法的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)化溶劑提取過程,優(yōu)化了凈化劑的種類和配比,采用氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜法,建立了QuEChERS-氣質(zhì)聯(lián)用-同位素內(nèi)標(biāo)法測(cè)定大米中208種農(nóng)藥殘留量的方法。
TQ8050NX三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀:日本島津公司;VF-1701毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm):美國(guó)安捷倫科技有限公司;MSA225S-100-DU天平:德國(guó)賽多利斯公司;Multifuge X1R離心機(jī):美國(guó)賽默飛世爾科技公司。
208種農(nóng)殘混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg·mL-1)和環(huán)氧七氯B標(biāo)準(zhǔn)溶液(100 μg·mL-1):天津阿爾塔科技有限公司;C18和PSA固相分散凈化劑:美國(guó)安捷倫科技有限公司;乙酸乙酯和乙腈為國(guó)產(chǎn)色譜純;氯化鈉和硫酸鎂為國(guó)產(chǎn)分析純;富硒米、長(zhǎng)粒香米、珍珠米:購于重慶市人和重百超市。208種農(nóng)藥名稱信息見GB 23200.113—2018。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備
準(zhǔn)確移取208種農(nóng)殘混合標(biāo)準(zhǔn)溶液0.04 mL,用乙酸乙酯定容到2.0 mL,得到2 mg·L-1208種農(nóng)殘混合標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液,備用。
準(zhǔn)確移取環(huán)氧七氯B標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mL于25 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容,得到4 mg·L-1內(nèi)標(biāo)貯備溶液,備用。
準(zhǔn)確移取混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液0.01 mL、0.02 mL、0.04 mL、0.05 mL、0.075 mL和0.10 mL于1.0 mL容量瓶中,用大米的空白基質(zhì)溶液定容,加入20 μL內(nèi)標(biāo)貯備溶液,得到0.020~0.200 mg·L-1混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.2.2 樣品處理
大米樣品采用四分法均勻取樣,粉碎后備用。稱取大米粉5.0 g于50 mL塑料離心管中,加入10 mL水渦旋后放置20 min,加8 mL乙酸乙酯+6 g無水硫酸鎂+2 g氯化鈉+1顆陶瓷均質(zhì)子,渦旋0.5 min后放入冰浴中降溫2 min,振蕩10 min,5 000 r·min-1離心4 min,吸取上清液2.0 mL于10 mL離心管(裝有150 mg無水硫酸+100 mg C18),加入40 μL內(nèi)標(biāo)貯備溶液,振蕩0.5 min,靜置5 min,上清液過0.22 μm濾膜,上機(jī)檢測(cè)。
空白試驗(yàn):除不加大米試樣,其余步驟與上述方法一樣。
1.2.3 結(jié)果計(jì)算
內(nèi)標(biāo)法定量,按下式進(jìn)行計(jì)算:
式中:X為樣品中農(nóng)藥殘留量,mg·kg-1;A為樣液中農(nóng)藥的質(zhì)量濃度,mg·L-1;a為空白試驗(yàn)農(nóng)藥的質(zhì)量濃度,mg·L-1;V為樣品的定容體積,mL;m為樣品的稱量質(zhì)量,g。
進(jìn)樣口溫度為280 ℃,離子源溫度為280 ℃,傳輸線溫度為280 ℃,電子轟擊源:70 eV。色譜柱程序升溫步驟:初始溫度為40 ℃保持1 min,40 ℃·min-1升溫至120 ℃,5 ℃·min-1升溫至240 ℃保持10 min,12 ℃·min-1升溫至300 ℃保持6 min。不分流進(jìn)樣,載氣(氦氣)流速為1.0 mL·min-1,進(jìn)樣量為1.0 μL,溶劑延遲:6 min。檢測(cè)208種農(nóng)藥的離子質(zhì)譜條件參照GB 23200.113—2018。
2.1.1 提取溫度的優(yōu)化
按照國(guó)標(biāo)GB 23200.113—2018,大米樣品加入10 mL水浸潤(rùn)、15 mL乙腈-醋酸溶液、6 g無水硫酸鎂后,無水硫酸鎂吸水會(huì)瞬間釋放大量的熱,導(dǎo)致樣品溶液溫度升高。該過程會(huì)導(dǎo)致熱不穩(wěn)定的農(nóng)殘分解,比如導(dǎo)致聯(lián)苯、敵敵畏等回收率偏低。在試驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)加入無水硫酸鎂后,若不及時(shí)混勻樣品溶液,無水硫酸鎂會(huì)吸水結(jié)塊,影響吸水效果。本試驗(yàn)中,在樣品溶液中加入無水硫酸鎂并渦旋0.5 min后,迅速將樣品溶液放入冰浴中,可降低樣品溶液的溫度。
2.1.2 提取溶劑的選擇
按食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)糧谷類樣品進(jìn)行農(nóng)藥殘留量的分析時(shí),作為提取農(nóng)藥的有機(jī)溶劑有石油醚、丙酮、乙酸乙酯、乙腈等。本試驗(yàn)考慮石油醚和丙酮揮發(fā)性較強(qiáng),乙腈在氣相中熱膨脹系數(shù)大(不能直接進(jìn)樣),且甲胺磷、乙酰甲胺磷和氧樂果氮吹溫度不能太高,氮吹不要吹干等條件,選擇的提取溶劑為乙酸乙酯,樣品溶液不需氮吹后即可上機(jī)檢測(cè)。
2.1.3 凈化條件的優(yōu)化
在陰性大米樣品中加入0.10 mg·kg-1濃度水平的208種混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)貯備溶液,放置過夜,作為含有208種混合農(nóng)藥的陽性大米樣品,用此探索凈化條件。根據(jù)大米中含有色素較少的特點(diǎn),本試驗(yàn)選擇的凈化劑有C18、PSA。試驗(yàn)分別對(duì)A組(150 mg MgSO4+0 mg C18+0 mg PSA)、B組(150 mg MgSO4+0 mg C18+100 mg PSA)、C組(150 mg MgSO4+100 mg C18+0 mg PSA)、D組(150 mg MgSO4+100 mg C18+100 mg PSA)做對(duì)比試驗(yàn),每個(gè)水平重復(fù)3次,考察不同凈化條件對(duì)農(nóng)藥回收率的影響,結(jié)果見表1。
表1 不同凈化劑對(duì)208種農(nóng)藥回收率的影響表
A組 農(nóng) 藥 回 收 率 為46.8%~124.0%,B組 農(nóng)藥回收率為2.9%~119.4%,C組農(nóng)藥回收率為61.3%~119.7%,D組農(nóng)藥回收率為3.5%~118.8%。按照《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測(cè)》(GB/T 27404—2008)[7],即208種農(nóng)殘項(xiàng)目的回收率在60%~120%為符合要求,C組滿足實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范。在乙酸乙酯溶液中,PSA對(duì)滅菌磷、乙酰甲胺磷、安硫磷、甲胺磷和氧樂果有不同程度的吸附性,導(dǎo)致其回收率偏低。本試驗(yàn)選擇150 mg MgSO4+100 mg C18為凈化材料。
在優(yōu)化后的試驗(yàn)條件下,配制一系列含208種農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)溶液(質(zhì)量濃度為0.02 mg·L-1、0.04 mg·L-1、0.08 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.15 mg·L-1和0.20 mg·L-1),以定量離子峰面積對(duì)質(zhì)量濃度做線性回歸方程。結(jié)果表明,各農(nóng)藥在該質(zhì)量濃度范圍內(nèi)有較好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均大于0.99,加標(biāo)回收率為61.3%~119.7%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.3%~8.7%。本試驗(yàn)方法中各農(nóng)藥的定量限(S/N=10)為0.01~0.02 mg·kg-1,與GB 23200.113—2018的定量限一致。
對(duì)購買的3種大米按選定的試驗(yàn)方法和GB 23200.113—2018進(jìn)行前處理和檢測(cè),分別做加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),比較2種方法的檢測(cè)結(jié)果。2種方法均未檢出農(nóng)藥。本試驗(yàn)方法中208種農(nóng)藥的回收率均大于60%;GB 23200.113—2008中硫草敵、聯(lián)苯、敵敵畏、敵草腈土菌靈、氟蟲腈、蟲螨畏、氯苯甲醚、禾草敵、四氯硝基苯、環(huán)草敵和六氯苯回收率均低于50%,其余農(nóng)藥回收率為60.5%~119.8%。結(jié)果表明,本試驗(yàn)方法可行,能夠完全提取大米中農(nóng)藥。相比于國(guó)標(biāo)方法,本方法提取劑用量少,成本低,樣品提取液不需濃縮即可上機(jī)檢測(cè),避免了熱不穩(wěn)定的農(nóng)藥分解,前處理過程簡(jiǎn)便,適用于大批量大米樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的測(cè)定。
本試驗(yàn)通過優(yōu)化QuEChERS方法,建立了QuEChERS-氣質(zhì)聯(lián)用-同位素內(nèi)標(biāo)法測(cè)定大米中208種農(nóng)藥殘留量的方法。本方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確可靠、實(shí)驗(yàn)成本低,適用于大批量大米樣品中多種農(nóng)藥殘留量的測(cè)定。