譚樂俊,林林,梅桂雪,林永強(qiáng)(山東省食品藥品檢驗研究院 國家藥監(jiān)局膠類產(chǎn)品質(zhì)量評價重點實驗室 山東省中藥標(biāo)準(zhǔn)創(chuàng)新與質(zhì)量評價工程實驗室,中藥配方顆粒共性技術(shù)山東省工程研究中心,濟(jì)南 250101)
鮮人參為五加科植物人參Panax ginsengC. A.Mey.的新鮮根和根莖,多于秋季采挖,洗凈或經(jīng)保鮮處理。栽培的俗稱“園參”,播種在山林野生狀態(tài)下自然生長的為“林下山參”,習(xí)稱“籽參”[1]。人參入藥歷史悠久,始載于《神農(nóng)本草經(jīng)》,列為上品[2],鮮人參性平,主要具有補氣強(qiáng)身、益智安神、延年益壽的功效[3]。
2012年,人參被原衛(wèi)生部列入新資源食品后,市場需求激增。為了更好地保護(hù)人參資源以滿足市場需求,我國形成了以東北地區(qū)(主要為吉林長白山地區(qū))為主的種植區(qū)[4]。人參生長周期較長,一般從播種至成熟收獲需6~8年,大面積的種植極易造成病蟲害相互傳染,參農(nóng)在缺乏專業(yè)技術(shù)指導(dǎo)的情況下,為了確保人參的質(zhì)量和產(chǎn)量,一般多傾向于使用廣譜、高毒、速效的殺蟲殺菌劑。如此亂用藥、高頻率用藥、過量用藥和誤用藥的行為必然引起農(nóng)藥殘留問題,這個問題不僅成為我國人參走向國際市場的主要限制因素[5-7],也嚴(yán)重威脅到了人們的身體健康。
目前,對人參中農(nóng)藥殘留的檢測常集中于用于食療與美容的人參鮮品的農(nóng)藥殘留[8-9],缺乏系統(tǒng)研究及安全評價。因此,為了保障鮮人參及其產(chǎn)品的食用、美容和臨床用藥安全,使我國人參盡快走向國際市場,本研究選擇QuEChERS樣品前處理方法,優(yōu)化色譜質(zhì)譜條件,利用GCMS/MS和LC-MS/MS的高選擇性,建立同時測定鮮人參中63種農(nóng)藥殘留的方法,并采用此方法對34批鮮人參樣品進(jìn)行測定,對其農(nóng)藥殘留情況進(jìn)行系統(tǒng)評估,以期為鮮人參藥材的農(nóng)殘檢測和質(zhì)量控制提供參考。
GCMS-TQ8050NX氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀、LC8050-三重四極桿液相質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本島津公司);Sartorius CP225D電子天平(德國 Sartorius)。
磷酸三苯酯(固標(biāo),批號:G172525,德國Dr.E公司,0.102 μg·mL-1),禁用農(nóng)藥混合對照品(液標(biāo),批號:610020-202001,中國食品藥品檢驗研究院,質(zhì)量濃度見表1),硝基苯(批號:GSB05-1845-2008)、六氯苯(批號:GSB05-1846-2008)、七氯(批號:GSB05-2316-2008)、反式-環(huán)氧七氯(批號:GSB05-2317-2008)、順式-環(huán)氧七氯(批號:SB05-291-2015)、氧氯丹(批號:SB05-290-2015)、順式氯丹(批號:SB05-064-2008)、反式氯丹(批號:SB05-065-2008)(農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研檢測所,質(zhì)量濃度均為100 μg·mL-1)。甲醇、乙腈為色譜純,水為Millipore制備的純化水,其他試劑均為分析純。
34批樣品中S1~S14購買于生產(chǎn)廠家A(簡稱A),S15~S34購買于生產(chǎn)廠家B(簡稱B),經(jīng)鑒定,均為吉林產(chǎn)五加科植物人參Panax ginsengC. A. Mey.的新鮮根和根莖,4~5年生,-80℃冰箱保存。
2.1.1 GC-MS/MS法 安捷倫DB-17MS毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),進(jìn)樣口溫度:250℃;恒壓模式,柱前壓力為146 kPa;程序升溫:初始溫度60℃,保留1 min,以30℃·min-1升至120℃,再以10℃·min-1升溫至160℃,再以2℃·min-1升溫至180℃,再以0.5℃·min-1升溫至190℃,再以2℃·min-1升溫至230℃,最后以15℃·min-1的速率升溫至300℃,保持6 min。三重四極桿檢測器;離子源為電子轟擊源(EI),離子源溫度:250℃。質(zhì)譜傳輸接口溫度250℃。質(zhì)譜檢測模式為多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)。
2.1.2 LC-MS/MS法 安捷倫Poroshell 120 EC-C18色譜柱(3.0 mm×150 mm,2.7 μm),流動相:以0.1%甲酸溶液(含5 mmol·L-1甲酸銨)為流動相A,以乙腈-0.1%甲酸溶液(含5 mmol·L-1甲酸銨)(95∶5)為流動相B,梯度洗脫(0~3 min,33%B;3~15 min,33%→100%B;15~18 min,100%B);流速為0.3 mL·min-1,柱溫為40℃。以三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀檢測;離子源為電噴霧(ESI)離子源,氟蟲腈、氟甲腈、氟蟲腈砜和氟蟲腈亞砜采用電噴霧負(fù)離子模式(ESI-),其余化合物均采用電噴霧正離子模式(ESI+)正離子掃描模式,質(zhì)譜檢測模式為多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)。63種農(nóng)藥保留時間、MRM條件具體參數(shù)見表1。
表1 63種農(nóng)藥保留時間、MRM條件參數(shù)Tab 1 Retention time and mass parameters of 63 pesticides
續(xù)表1
取供試品勻漿3 g,精密稱定,置50 mL聚苯乙烯具塞離心管中,加入1%冰醋酸溶液15 mL,渦旋使藥粉充分浸潤,放置30 min,精密加入乙腈15 mL,渦旋使混勻,置振蕩器上劇烈振蕩(500次·min-1)5 min,加入無水硫酸鎂與無水乙酸鈉的混合粉末(4∶1)7.5 g,立即搖散,再置振蕩器上劇烈振蕩(500次·min-1)3 min,于冰浴中冷卻10 min,離心(4000 r·min-1)5 min,取上清液9 mL,置預(yù)先裝有QuEChERS凈化材料的分散固相萃取凈化管[無水硫酸鎂600 mg,N-丙基乙二胺200 mg]中,渦旋使充分混勻,置振蕩器上劇烈振蕩(500次·min-1)5 min使凈化完全,離心(4000 r·min-1)5 min使凈化完全,離心(4000 r·min-1)5 min,精密吸取上清液5 mL,置氮吹儀上于40℃水浴濃縮至約0.4 mL,加乙腈稀釋至2.0 mL,渦旋混勻,濾過,取續(xù)濾液,即得。精密吸取上清液,濾過,取續(xù)濾液,即得供試品溶液。
2.3.1 混合對照品溶液的制備 精密量取禁用農(nóng)藥混合對照品1 mL,五氯硝基苯、六氯苯、七氯、反式環(huán)氧七氯、順式環(huán)氧七氯、氧氯丹、順式氯丹和反式氯丹各100 μL,置同一20 mL量瓶中,加乙腈稀釋至刻度,搖勻,即得。
2.3.2 內(nèi)標(biāo)溶液的配制 精密稱取磷酸三苯酯對照品適量,置100 mL量瓶中,用乙腈稀釋至刻度,搖勻,得到質(zhì)量濃度為0.102 μg·mL-1的磷酸三苯酯溶液。
2.3.3 空白基質(zhì)溶液的制備 取未檢出上述63種農(nóng)藥的鮮人參樣品(S21)作為空白基質(zhì),同供試品溶液的制備方法制成空白基質(zhì)溶液。
2.3.4 隨行回收對照溶液的制備 取鮮人參空白基質(zhì)勻漿(S21)3 g(6份),精密稱定,精密加入對照品溶液0.3 mL,揮至近干,同供試品溶液的制備方法制備隨行回收對照品溶液。
2.3.5 基質(zhì)混合對照品溶液的制備 分別精密量取空白基質(zhì)溶液1.0 mL(6份),置氮吹儀上,40℃水浴濃縮至約0.6 mL,分別加入63種農(nóng)藥混合對照品溶液10、20、50、100、150、200 μL,加乙腈稀釋至l.0 mL,渦旋混勻,即得系列(C1~C6)基質(zhì)混合對照品溶液。
2.4.1 專屬性考察 分別精密吸取上述鮮人參空白基質(zhì)溶液和基質(zhì)混合對照品溶液(C2)各1 mL,精密加入內(nèi)標(biāo)溶液0.3 mL(LC-MS/MS精密加入水0.3 mL),取續(xù)濾液,按“2.1”項下條件分別進(jìn)樣,結(jié)果表明空白基質(zhì)溶液無干擾。
2.4.2 線性關(guān)系、檢測限和定量限 為減少基質(zhì)效應(yīng),試驗時采用鮮人參空白樣品作為基質(zhì),取“2.3.5”項下63種農(nóng)藥系列濃度的基質(zhì)混合對照品溶液,按“2.1”項下條件進(jìn)樣,以相對響應(yīng)值為縱坐標(biāo),相對質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,計算得線性回歸方程,結(jié)果顯示63種農(nóng)藥在相應(yīng)濃度范圍內(nèi)與峰面積呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r均大于0.995。取信噪比約為10的溶液濃度作為定量限,信噪比約為3的溶液濃度作為檢測限,結(jié)果見表2。
2.4.3 穩(wěn)定性、回收率和精密度試驗 按照“2.3.5”項下基質(zhì)混合對照品溶液的制備方法,得到63種農(nóng)藥基質(zhì)混合對照品溶液,分別在0、2、4、8、12、24 h,按“2.1”項下條件測定6次,結(jié)果待測成分峰面積無顯著變化,表明樣品溶液在24 h內(nèi)基本穩(wěn)定。
按照“2.3.5”項下基質(zhì)混合對照品溶液的制備方法,得到63種農(nóng)藥基質(zhì)混合對照品溶液,按“2.1”項下條件連續(xù)進(jìn)樣6次。結(jié)果精密度的RSD值在0.34%~2.9%,儀器精密度滿足試驗要求,如圖1為鮮人參空白基質(zhì)中63種農(nóng)藥混合對照的MRM總離子流色譜圖。具體結(jié)果見表2。
圖1 鮮人參空白基質(zhì)中63種農(nóng)藥MRM總離子流色譜圖Fig 1 MRM total ions chromatogram of 63 pesticides in fresh ginseng
按照“2.3.4”項下隨行回收對照品溶液的制備方法,得到63種農(nóng)藥隨行回收對照品溶液。按“2.1”項下條件進(jìn)樣,計算得加標(biāo)回收率在81.2%~118.8%,說明采用QuEChERS前處理操作不僅簡單快速,而且準(zhǔn)確度好,符合檢測要求。具體結(jié)果見表2。
表2 63種農(nóng)藥殘留的標(biāo)準(zhǔn)曲線、線性范圍、檢測限、回收率及精密度Tab 2 Regression equation,linearity,limit of detection,recovery and instrument precision of the 63 pesticides
續(xù)表2
根據(jù)以上建立的方法對34批鮮人參樣品進(jìn)行檢測分析,結(jié)果顯示所檢測63種農(nóng)藥中,檢出了4種,分別為六氯苯、五氯硝基苯、α-六六六和β-六六六(見表3)。有22批樣品檢出五氯硝基苯,測定結(jié)果在0.01~43.3 mg·kg-1,檢出率64.7%,14批超過定量限0.1 mg·kg-1,不合格率41.2%。有14批檢出六氯苯,測定結(jié)果在0.01~1.93 mg·kg-1,檢出率41.2%,5批超過定量限0.1 mg·kg-1,不合格率14.7%。有3批檢出六六六,2批檢出α-六六六,測定結(jié)果為0.012~0.016 mg·kg-1;2批檢出β-六六六,測定結(jié)果均為0.01 mg·kg-1,未超過定量限0.1 mg·kg-1,六六六檢出率8.8%。綜上,34批次鮮人參樣品的總體檢出率為64.7%,不合格率達(dá)到41.2%。
表3 鮮人參樣品農(nóng)藥殘留檢出結(jié)果Tab 3 Determination of pesticides residues in fresh ginseng samples
人參為多年生草本植物,在生長過程中病蟲害時有發(fā)生,人參育苗及種植過程中常會使用有機(jī)氯類、有機(jī)磷類、擬除蟲菊酯類等農(nóng)藥,綜合參考相關(guān)文獻(xiàn),最終確定以鮮人參中63種農(nóng)藥殘留為目標(biāo)分析化合物[7-10]。
通過測定農(nóng)藥對照品溶液,以全掃描的方式得到農(nóng)藥的一級質(zhì)譜圖,得到每種農(nóng)藥的分子離子峰,對每種農(nóng)藥的分子離子峰進(jìn)行離子掃描,得到碎片離子信息,然后優(yōu)化其碰撞電壓等參數(shù),使每種農(nóng)藥的分子離子與特征碎片離子產(chǎn)生的離子對強(qiáng)度達(dá)到最大,按照優(yōu)化后的GC-MS/MS和LC-MS/MS質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)樣分析。
隨著鮮人參在臨床入藥、食療和美容方面需求的日益增加,其安全性和質(zhì)量問題越來越受到人們的關(guān)注。為了滿足其日益增長的市場需求,種植戶在人參種植過程中經(jīng)常盲目濫用農(nóng)藥。農(nóng)藥噴灑后,約80%會進(jìn)入環(huán)境中,進(jìn)而在水、土壤等環(huán)境介質(zhì)中傳播,并隨著食物鏈的傳遞在生物體內(nèi)累積,從而使整個生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能遭到破壞[11]。有機(jī)氯類農(nóng)藥的降解半衰期長,理化性質(zhì)穩(wěn)定,能在土壤和生物體內(nèi)貯存,再加上人參生長周期長,農(nóng)藥極易在其生長過程中富集,故經(jīng)常檢出此類農(nóng)藥,屬高殘留農(nóng)藥[12-13]。
本文在34批次鮮人參樣品中檢出農(nóng)藥均為有機(jī)氯類。五氯硝基苯,不合格批次均為A公司提供,14批次均被檢出且均超限,其中9批超過定量限10倍以上,3批超過定量限100倍以上,最高檢出批次超出定量限432倍。購買于B公司的S15~S34,20批次五氯硝基苯檢出率為40%,但不合格率為0%。六氯苯5批超過定量限的批次均購買于A公司,且3批超過定量限10倍以上,最高檢出批次超出定量限18倍。購買于A公司的S15~S34中,20批次六氯苯檢出率為5%,不合格率為0%。檢出農(nóng)藥六六六的3批次也均購買于A公司。分析結(jié)果可知,兩種農(nóng)藥的殘留除了直接來自不規(guī)范使用農(nóng)藥,還間接地來自土壤。34批鮮人參購買于兩個廠家,雖生長年限相近,產(chǎn)地均為吉林,但可能因其采收產(chǎn)區(qū)不同,產(chǎn)區(qū)的藥農(nóng)用藥的規(guī)范性不同,土壤等環(huán)境介質(zhì)不同,不同廠家人參的農(nóng)藥殘留量存在一定差異。
有機(jī)氯類農(nóng)藥有類雌激素和致癌、致畸、致誘變作用[14],容易通過食物鏈傳遞到人體,大量堆積于肝、腎、脾等組織中,嚴(yán)重危害人體健康。我國政府于1983年已決定停產(chǎn),并于1984年停止使用此類農(nóng)藥[15]。人參中登記的農(nóng)藥主要包括惡霉靈、枯草芽孢桿菌丙環(huán)唑、嘧菌酯、異菌脲、苯醚甲環(huán)唑、代森錳鋅、多抗霉素、王銅乙霉·多菌靈、嘧菌環(huán)胺、哈茨木霉菌、咯菌腈、枯草亞寶多菌靈、噻蟲·咯·霜靈和霜脲·錳鋅[16]。五氯硝基苯和六氯苯雖不是禁用農(nóng)藥,但也不包括在登記使用農(nóng)藥范圍內(nèi),兩種農(nóng)藥的高殘留不僅影響其質(zhì)量,威脅人的健康,也影響其在國際市場的競爭力。
本研究應(yīng)用QuEChERS樣品前處理方法,優(yōu)化色譜和質(zhì)譜條件,利用MS/MS的高選擇性,建立了同時測定鮮人參中63種農(nóng)藥殘留的方法。該方法簡單、準(zhǔn)確、靈敏度高,不僅對保障人們安全食用鮮人參具有積極意義,也為其農(nóng)殘的檢測和防控措施提供參考。