葉 倩,朱富偉,萬 凱,黃聰靈,唐雪妹
(1廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與監(jiān)測(cè)技術(shù)研究所,廣州 510640;2廣東省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510640;3農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)與評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣州 510640)
復(fù)合蔬果汁飲品,旨在提供多種維生素、礦物質(zhì)的同時(shí)兼具有豐富的口感而備受青睞。但由于復(fù)合蔬果汁原料為多種新鮮蔬菜水果,而蔬菜水果在種植過程中不可避免的施用農(nóng)藥,同時(shí)盲目或過量地使用這些農(nóng)藥而造成的環(huán)境污染、農(nóng)藥超標(biāo)等問題使得蔬果汁中農(nóng)藥殘留存在一定的隱患。吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)、啶 蟲 脒 (acetamiprid)、噠 螨 靈(pyridaben)作為廣譜類的殺菌劑、殺蟲劑以及殺螨劑,目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,在初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品中也有一定的檢出率。吡唑醚菌酯為甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑,通過抑制線粒體呼吸作用,使細(xì)胞缺乏正常代謝所需能量,最終導(dǎo)致細(xì)胞死亡[1]。啶蟲脒作為煙堿類殺蟲劑,主要作用于昆蟲神經(jīng)結(jié)合部后膜,通過與乙酰膽堿受體結(jié)合使昆蟲興奮-痙攣-麻痹-死亡,同時(shí)對(duì)抗有機(jī)磷、氨基甲酸酯、擬除蟲菊酯類殺蟲劑的害蟲有特效[2]。噠螨靈作為一種噠嗪酮類殺螨劑,因其對(duì)食植性害螨具有明顯的防治效果而被廣泛應(yīng)用。目前中國(guó)對(duì)吡唑醚菌酯、啶蟲脒、噠螨靈在飲料類中只規(guī)定了茶葉、茉莉花、咖啡豆、啤酒花中的限量,而蔬果汁中并無相應(yīng)的限量規(guī)定[3]。因此,建立快速、靈敏的檢測(cè)方法,對(duì)監(jiān)測(cè)復(fù)合蔬果汁中農(nóng)藥的殘留具有一定的重要意義。
目前,吡唑醚菌酯和噠螨靈主要通過氣相色譜(GC)[4-7]、液相色譜(LC)[8-11]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(GCMS)[12-13]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)[14-16]等檢測(cè)方法進(jìn)行。啶蟲脒報(bào)道的比較多的檢測(cè)方法主要集中于液相色譜法(LC)[11,17]和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LCMS/MS)[16,18]。由于氣相色譜法、液相色譜法的靈敏度較低,易受干擾,準(zhǔn)確度較低,在基質(zhì)相對(duì)簡(jiǎn)單的作物上的單個(gè)殺菌劑殘留分析中發(fā)揮著重要作用。質(zhì)譜法的選擇性和靈敏度相對(duì)較高,在果蔬、谷物、茶葉、中藥材、飲料、肉類等復(fù)雜基質(zhì)的多殘留分析中發(fā)揮著主要作用。復(fù)合蔬果汁基質(zhì)相對(duì)于一般的植物源、動(dòng)物源基質(zhì)酸性較大,含水量較高。本研究采用SPE凈化技術(shù)與LC-MS/MS結(jié)合,建立了一種快速、靈敏地檢測(cè)復(fù)合蔬果汁中吡唑醚菌酯、啶蟲脒和噠螨靈殘留的定量分析方法。
SHIMADZU 8050液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(日本島津公司);漩渦振蕩器(德國(guó)海道爾夫公司);離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司);超純水儀(美國(guó)密理博公司);電子天平(梅特勒-托利多儀器(中國(guó))有限公司);氮吹儀(美國(guó)Organomation公司)。
色譜級(jí)乙腈、二氯甲烷、甲醇(德國(guó)默克公司);色譜級(jí)甲酸(美國(guó)西格瑪公司);SPE-NH2固相萃取柱(美國(guó)安捷倫公司);分析純乙酸、無水硫酸鎂、無水乙酸鈉(廣州化學(xué)試劑廠)。尼龍濾膜(天津津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。
吡唑醚菌酯(pyraclostrobin)、噠螨靈(pyridaben)和啶蟲脒(acetamiprid)標(biāo)準(zhǔn)品濃度為1000mg/L(純度≥99.0%),購(gòu)置于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所。
復(fù)合蔬果汁購(gòu)于本地超市。分別以番茄,芒果和橙子作為基底液的3種復(fù)合蔬果汁,在外觀顏色上分別呈現(xiàn)紅色、黃色、橙色。
提?。悍Q取10.00 g樣品,用20m L酸化乙腈溶液(含體積分?jǐn)?shù)1%乙酸),渦旋振蕩5m in進(jìn)行提取,后加入4.00 g無水硫酸鎂、2.00 g無水乙酸鈉,再次渦旋振蕩2 m in;以4500 r/m in離心5 m in[19],取上清液10 m L于另一干凈離心管中,氮吹至凈干,使用2m L二氯甲烷-甲醇(體積比95:5)混合液復(fù)溶,等待下一步凈化。
凈化:首先采用4m L二氯甲烷-甲醇(體積比95:5)混合液對(duì)所使用的SPE-NH2凈化柱進(jìn)行活化,當(dāng)溶劑液面達(dá)到凈化柱吸附層表面時(shí),且溶劑未完全流凈時(shí),加入提取待凈化溶液,用4m L二氯甲烷-甲醇(體積比95:5)混合液洗滌離心管后,再次對(duì)SPE-NH2凈化柱進(jìn)行洗脫,重復(fù)2次,收集洗脫液,用氮?dú)獯凳占降南疵撘褐两?,用乙腈定容?m L,使用尼龍濾膜過濾后,等待儀器測(cè)定。
色譜柱:島津Shim-pack XB-18色譜柱(2.1mm×50mm,2.6μm)。液相色譜及串聯(lián)質(zhì)譜儀器條件[19-20]見表1;吡唑醚菌酯、噠螨靈和啶蟲脒的質(zhì)譜檢測(cè)參數(shù)見表2。
表1 LC-MS/MS條件
表2 吡唑醚菌酯、噠螨靈和啶蟲脒的質(zhì)譜檢測(cè)參數(shù)
將吡唑醚菌酯、噠螨靈和啶蟲脒標(biāo)準(zhǔn)溶液,用適宜溶劑配制成儲(chǔ)備液,-20℃保存?zhèn)溆谩S捎?種目標(biāo)物在所用儀器的靈敏度不同,因此分別使用經(jīng)測(cè)定不含目標(biāo)化合物的復(fù)合蔬果汁基質(zhì)溶液將吡唑醚菌酯和噠螨靈配制為 0.001、0.005、0.010、0.050、0.10、0.50 mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液;將啶蟲脒配制為0.005、0.010、0.050、0.10、0.50、1.0 mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,以1.3節(jié)所述儀器條件進(jìn)行檢測(cè),以各待測(cè)目標(biāo)化合物的定量離子響應(yīng)值為縱坐標(biāo)(y),以對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x)得到各目標(biāo)化合物的標(biāo)準(zhǔn)曲線[21],以便得到3種待測(cè)物的線性方程以及相關(guān)系數(shù)(R2)。
稱取經(jīng)測(cè)定不含吡唑醚菌酯、噠螨靈和啶蟲脒的復(fù)合蔬果汁樣品10.00 g,使用標(biāo)準(zhǔn)溶液儲(chǔ)備液進(jìn)行0.010、0.10和0.50mg/kg 3個(gè)濃度的添加[21],每個(gè)添加濃度重復(fù)6次。渦旋混勻后,按照1.2節(jié)所述條件進(jìn)行樣品前處理。計(jì)算各添加濃度平均回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),用以考察方法的正確度和精密度。
介于3種復(fù)合蔬果汁組成上的差別,致使不同復(fù)合蔬果汁在組成成份以及pH值存在一定的差異。試驗(yàn)采用乙腈和酸化乙腈進(jìn)行了提取溶劑優(yōu)化。結(jié)果如圖1所示:使用乙腈提取時(shí),吡唑醚菌酯的回收率為88.5%~118.6%,RSD為3.6%~16.0%;噠螨靈的回收率為97.4%~111.6%,RSD為4.5%~15.7%;啶蟲脒的回收率處于73.1%~125.6%之間,RSD為7.3%~13.4%;使用含1%(v%)乙酸的乙腈溶液提取時(shí)3種農(nóng)藥的回收率在87.5%~106.8%之間,RSD為1.3%~9.5%,回收率以及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均優(yōu)于使用乙腈的提取效果。分析其原因,可能是由于提取液中所含有的乙酸與后續(xù)提取中所加入的無水乙酸鈉形成了一個(gè)緩沖體系,穩(wěn)定了提取體系的同時(shí)對(duì)目標(biāo)物的提取也產(chǎn)生了一定的促進(jìn)作用,確切原因需要進(jìn)一步的研究考證。
圖1 不同提取溶劑對(duì)不同復(fù)合蔬果汁中吡唑醚菌酯、噠螨靈、啶蟲脒的提取效果影響
基于3種復(fù)合蔬果汁成分以及pH上的差異,試驗(yàn)對(duì)比了采用氨基SPE柱進(jìn)行樣品凈化時(shí),分別使用二氯甲烷-甲醇和乙腈-甲苯作為洗脫液時(shí)對(duì)3種農(nóng)藥回收率的影響。結(jié)果如圖2所示:使用二氯甲烷-甲醇為洗脫液時(shí)3種被試物的回收率為87.5%~106.8%,RSD為1.3%~9.5%;采用乙腈-甲苯為洗脫液時(shí)3種被試物的回收率為67.8%~119.9%,RSD為0.6%~14.5%。相比之下二氯甲烷-甲醇為洗脫液時(shí)3種被試物的回收率及RSD相對(duì)穩(wěn)定。本研究中最終使用二氯甲烷-甲醇為洗脫液,氨基SPE柱進(jìn)行樣品凈化。
圖2 不同洗脫溶劑對(duì)不同復(fù)合蔬果汁中吡唑醚菌酯、噠螨靈、啶蟲脒的洗脫效果影響
使用1.4節(jié)所述方法配制吡唑醚菌酯、噠螨靈和啶蟲脒系列梯度基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液,得到3種目標(biāo)化合物的線性方程。結(jié)果表明(表3):吡唑醚菌酯和噠螨靈在0.001~0.50mg/L、啶蟲脒在0.005~1.0mg/L范圍內(nèi),3種目標(biāo)化合物線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)(R2)在0.9984以上。定量限(LOQ)為最低添加濃度0.010mg/kg。
用復(fù)合蔬果汁空白基質(zhì)分別添加0.01、0.10、0.50mg/kg 3個(gè)濃度的上述3種農(nóng)藥,以測(cè)定方法的正確度和精密度。按照1.2節(jié)方法進(jìn)行前處理,1.3節(jié)方法進(jìn)行測(cè)定,試驗(yàn)結(jié)果表明(表3):添加0.010、0.10、0.50mg/kg 3個(gè)濃度時(shí),3種目標(biāo)農(nóng)藥的平均回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)分別介于80.6%~113.4%、0.5%~9.3%之間,可以滿足復(fù)合蔬果汁中目標(biāo)農(nóng)藥的定性、定量分析要求[22]。
為了提高目標(biāo)化合物的測(cè)定準(zhǔn)確度,需要對(duì)不同基質(zhì)產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)作出評(píng)價(jià),并選擇合適的方法減小基質(zhì)效應(yīng)的影響。本研究采用基質(zhì)效應(yīng)=(基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液響應(yīng)-純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)溶液響應(yīng))/純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)溶液響應(yīng)×100[23]的方式對(duì)試驗(yàn)中所產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。在0.10mg/L時(shí),3種農(nóng)藥在3種復(fù)合蔬果汁中的基質(zhì)效應(yīng),結(jié)果見表3:吡唑醚菌酯在3種復(fù)合蔬果汁中都表現(xiàn)出基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),且3種蔬果汁中的差異相對(duì)較大,其中橙汁為基底液的復(fù)合蔬果汁中表現(xiàn)最強(qiáng),達(dá)到56.8%。噠螨靈在3種復(fù)合蔬果汁中既有增強(qiáng)效應(yīng)也有減弱效應(yīng),番茄、芒果為基底液的復(fù)合蔬果汁中表現(xiàn)出較弱的基質(zhì)減弱效應(yīng)-2.1%~-4.0%;而橙汁為基底液的復(fù)合蔬果汁中則表現(xiàn)出基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)24.2%。啶蟲脒在3種復(fù)合蔬果汁中既有增強(qiáng)效應(yīng)也有減弱效應(yīng),番茄、芒果為基底液的復(fù)合蔬果汁中表現(xiàn)出較強(qiáng)的基質(zhì)減弱效應(yīng)-56.0%~-54.0%;而橙汁為基底液的復(fù)合蔬果汁中則表現(xiàn)出基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)14.2%。分析發(fā)現(xiàn),3種農(nóng)藥在橙汁為基底液的復(fù)合蔬果汁中均表現(xiàn)出基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。在番茄、芒果為基底液的復(fù)合蔬果汁中則有所不同,分析是否與基質(zhì)的成分以及酸堿度(pH)有關(guān),或者其他可能的原因需進(jìn)一步研究分析確證。因此為保證定量結(jié)果的準(zhǔn)確性,本論文中采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),進(jìn)而消除基質(zhì)效應(yīng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。
表3 復(fù)合蔬果汁中吡唑醚菌酯、噠螨靈和啶蟲脒殘留測(cè)定方法確認(rèn)(n=6)
本研究建立了LC-MS/MS同時(shí)測(cè)定復(fù)合蔬果汁中吡唑醚菌酯、噠螨靈和啶蟲脒殘留的方法。目前文獻(xiàn)中對(duì)這3種目標(biāo)物的殘留測(cè)定主要集中于蔬菜、水果等初級(jí)農(nóng)產(chǎn)品以及土壤中,對(duì)于加工后農(nóng)產(chǎn)品的報(bào)道相對(duì)較少。因此,本方法建立的在酸性較強(qiáng)且含水量較高的基質(zhì)中同時(shí)測(cè)定吡唑醚菌酯、噠螨靈和啶蟲脒3種不同種類農(nóng)藥殘留的方法在一定程度上彌補(bǔ)了這個(gè)空缺。同時(shí),本研究中的目標(biāo)物是目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中常用的3種殺菌劑、殺螨劑、殺蟲劑,對(duì)后續(xù)相似基質(zhì)中同類目標(biāo)物的殘留分析提供一定參考數(shù)據(jù)。
本研究中的基質(zhì)酸性較強(qiáng)且含水量較高,對(duì)于一些酸不穩(wěn)定的殘留物來說,在酸性條件下是否會(huì)產(chǎn)生代謝產(chǎn)物,這些代謝產(chǎn)物是否也同樣會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生一定的潛在危害,是否需要一并測(cè)定,需進(jìn)一步進(jìn)行研究討論。因此,使用該方法時(shí)可以根據(jù)目標(biāo)物在酸性環(huán)境是否會(huì)產(chǎn)生代謝物進(jìn)行考慮,必要時(shí)可對(duì)相關(guān)代謝物也一并進(jìn)行測(cè)定。本研究是否適用于在酸性條件下不穩(wěn)定易降解的目標(biāo)物,本文并沒有進(jìn)一步進(jìn)行研究,這也需進(jìn)一步進(jìn)行驗(yàn)證。同時(shí),基于風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估的角度,單個(gè)農(nóng)產(chǎn)品的攝入,對(duì)人體健康產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn),與同時(shí)攝入多種農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn)也存在差異。同時(shí)攝入多種農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)生的風(fēng)險(xiǎn),可能會(huì)產(chǎn)生疊加效應(yīng),因此需進(jìn)一步進(jìn)行探討。
本研究通過優(yōu)化樣品提取和凈化方法,建立了LC-MS/MS同時(shí)測(cè)定復(fù)合蔬果汁中吡唑醚菌酯、噠螨靈和啶蟲脒殘留的方法。本方法提供了在酸性較強(qiáng)且含水量較高的基質(zhì)中同時(shí)測(cè)定吡唑醚菌酯、噠螨靈和啶蟲脒3種不同種類農(nóng)藥殘留的方法,采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn),從而有效降低了檢測(cè)過程中串聯(lián)質(zhì)譜所產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)對(duì)檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度的影響。樣品前處理相對(duì)簡(jiǎn)便、檢測(cè)靈敏度高,方法的線性關(guān)系在0.9984以上、在添加濃度為0.010、0.10和0.50 mg/kg時(shí),3種目標(biāo)物的回收率為80.6%~113.4%;相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)介于0.5%~9.3%之間,正確度和精密度等指標(biāo)均可滿足農(nóng)藥殘留檢測(cè)的要求[22],該方法適用于復(fù)合蔬果汁中吡唑醚菌酯、噠螨靈和啶蟲脒等同類農(nóng)藥殘留的同時(shí)檢測(cè)分析。