黃高柳,賈 楠,周 勇,吳 景*
(1.長沙市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測中心,湖南 長沙 410003;2.湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 湖南省農(nóng)業(yè)生物技術(shù)研究所,湖南 長沙 410125)
氟環(huán)唑是由巴斯夫公司創(chuàng)制的一種新型殺菌劑,其廣譜、持效期長且具有較強(qiáng)的內(nèi)吸性,可用于防治油菜、小麥、甜菜、蘋果等作物上的病害,具有保護(hù)和治理作用[1]。氟環(huán)唑?yàn)镃-14-α-脫甲基化酶抑制劑類(Dcmcthylation Inhibitors,DMIs),可以抑制真菌細(xì)胞膜的組成成分麥角甾醇的合成,從而增大細(xì)胞膜的滲透壓,抑制真菌生長[2-4],具有抑制酶活性和較好的殘留活性[5]。氟環(huán)唑在動物體內(nèi)蓄積性弱,對大鼠急性經(jīng)口為中等毒性[6]。
黃瓜作為重要的蔬菜作物在種植過程中往往會受到病蟲草的侵害,需要使用農(nóng)藥來進(jìn)行病蟲草害的防治,農(nóng)藥的使用一定程度上會破壞生態(tài)環(huán)境且會對人類健康造成一定的威脅[7-8]。我國相關(guān)部門制定了《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB 2763—2021),規(guī)定了食品中564 種農(nóng)藥最大殘留限量,目前尚未對黃瓜中氟環(huán)唑的最大殘留限量做出明確規(guī)定。
目前,許多研究者對氟環(huán)唑的檢測方法進(jìn)行了研究。龍家寰等[9]建立了氣相色譜法檢測蘋果中氟環(huán)唑殘留量的方法,并對氟環(huán)唑在蘋果基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行了研究。熊勝[10]采用氣相色譜法檢測水稻中氟環(huán)唑的殘留量。毛建偉等[11]用高效液相色譜法-二極管陣列檢測器對12%氟唑菌酰胺·氟環(huán)唑乳油中的有效成分進(jìn)行了分離測定,從而建立了控制其產(chǎn)品質(zhì)量的可行分析方法。王娟等[12]采用高效液相色譜法-紫外檢測器對30%咪鮮·氟環(huán)唑微乳劑中的有效成分進(jìn)行分離測定,從而建立了適用于產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量控制的分析方法。趙生壽[13]采用快速溶劑萃取法結(jié)合氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對土壤中氟環(huán)唑殘留量進(jìn)行了檢測。范玉[14]采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定氟環(huán)唑在小麥中的殘留量,采用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測氟環(huán)唑在水稻中的殘留量。張新忠等[15]采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定茶葉、茶湯及土壤中氟環(huán)唑的殘留量,并對氟環(huán)唑在不同基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行了分析研究。鄭鷺飛等[16]建立了氟環(huán)唑在水稻植株、糙米、稻殼中的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測方法,并對氟環(huán)唑在水稻中的殘留消解和最終殘留量進(jìn)行了研究。目前尚無QuEChERS方法結(jié)合氣相色譜法對黃瓜中氟環(huán)唑殘留進(jìn)行檢測的文獻(xiàn)報(bào)道,本試驗(yàn)建立了QuEChERS 前處理技術(shù)結(jié)合氣相色譜檢測黃瓜中氟環(huán)唑殘留的方法,該方法靈敏度高、重現(xiàn)性好,定量限、回收率及精密度均滿足黃瓜中氟環(huán)唑殘留的分析要求。
GC-2010Plus氣相色譜儀、SH-Rtx-1 色譜柱 (30 m×250 μm,0.25 μm)(日本島津株式會社);TGL-16A 高速冷凍離心機(jī)(湖南平凡科技有限公司);TDZ5-WS 低速離心機(jī)(湖南平凡科技有限公司);Blixer6 V.V 商用乳化攪拌機(jī)(法國羅伯特公司);XW-80A 微型漩渦混合器(上海滬西分析儀器廠);MTV-100 多管漩渦混合儀(杭州奧盛儀器有限公司);ME104 電子天平(梅特勒-托利多儀器有限公司);JY5002 電子天平(上海舜宇科學(xué)儀器有限公司)。
甲酸(東京化成工業(yè)株式會社);乙腈、甲醇(HPLC,德國默克公司);GCB、C18、PSA(德國CNW 科技公司);石墨烯(深圳華烯新材料有限公司);NANO 碳納米凈化管(天津博納艾杰爾科技有限公司);多壁碳納米管(南京先豐納米材料科技有限公司);氯化鈉(分析純,國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);超純水(屈臣氏集團(tuán)有限公司)。
氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品:純度98.7%,購自沈陽化工研究院有限公司。
1.2.1 色譜條件
ECD- 電子捕獲檢測器;色譜柱SH-Rtx-1 (30 m×250 μm,0.25 μm);柱溫80 ℃;氣化室溫度260 ℃;檢測器室溫度300 ℃,進(jìn)樣模式為分流進(jìn)樣,分流比10 ∶1;進(jìn)樣體積1.0 μL;載氣為氮?dú)?;流?.3 mL·min-1;程序升溫:起始溫度80 ℃,以20 ℃·min-1升至230 ℃,以7 ℃·min-1升至270 ℃,保持4 min。在上述色譜條件下,氟環(huán)唑保留時(shí)間約為13.64 min,色譜圖見圖1。
圖1 氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖(1 mg·L-1)
1.2.2 樣品前處理
稱取勻漿后的黃瓜樣品5.0 g 于50 mL 離心管中,加25 mL 乙腈提取,高速渦旋振蕩1 min,再加 3.0 g 氯化鈉,高速渦旋振蕩1 min,于5 000 r·min-1條件下離心3 min,移取上層上清液1.5 mL 于裝有20 mg NANO 碳納米凈化管的2 mL 小離心管中,渦旋1 min 后于15 000 r·min-1條件下離心3 min,準(zhǔn)確移取1 mL 上清液過0.22 μm 有機(jī)系濾膜,待測。
1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)品0.025 4 g(精確至0.000 1 g)于25 mL 容量瓶中,用乙腈溶解,配制濃度為1 000 mg·L-1的氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)儲備液。將濃度為1 000 mg·L-1的氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)儲備液用乙腈進(jìn)行逐級稀釋得到濃度為100 mg·L-1、10 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)母液,再將標(biāo)準(zhǔn)母液用乙腈稀釋得到系列濃度為1.00 mg·L-1、 0.50 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.05 mg·L-1和0.01 mg·L-1的氟環(huán)唑標(biāo)準(zhǔn)溶液,儲存于4 ℃冰箱中待測。
基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液:按1.2.2 樣品前處理方法得到黃瓜空白基質(zhì)溶液,將濃度為10 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)母液用黃瓜空白基質(zhì)溶液進(jìn)行逐級稀釋得到系列濃度為1.00 mg·L-1、0.50 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.05 mg·L-1和0.01 mg·L-1的氟環(huán)唑基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液,儲存于 4 ℃冰箱中待測。
1.2.4 添加回收率試驗(yàn)
稱取勻漿的黃瓜空白樣品5.0 g 進(jìn)行添加回收率試驗(yàn),添加濃度分別為0.05 mg·L-1、0.50 mg·L-1、 5.00 mg·kg-1,每個濃度做5 個重復(fù),添加后搖勻并靜置30 min,將靜置后的樣品按照1.2.2 的樣品處理步驟進(jìn)行前處理,然后按照1.2.1 的儀器條件進(jìn)行分析檢測,計(jì)算添加回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
QuEChERS 前處理方法中提取劑的選擇一般為酸化乙腈或乙腈,本試驗(yàn)選擇了0.1%甲酸乙腈溶液、0.2%甲酸乙腈溶液、乙腈3 種提取溶劑進(jìn)行條件優(yōu)化,并對比了三者的提取效果。試驗(yàn)結(jié)果表明,純乙腈作為提取劑時(shí),氟環(huán)唑的提取效率更高,且峰形更好,故試驗(yàn)選擇乙腈作為最終提取劑。
試驗(yàn)選擇了20 mg C18、20 mg PSA、20 mg NANO 碳納米凈化管、20 mg 多壁碳納米管、20 mg C18+20 mg PSA、20 mg GCB 和20 mg 石墨烯7種凈化劑分別對樣品進(jìn)行了凈化處理,并開展了對比篩選。試驗(yàn)結(jié)果表明,多壁碳納米管、GCB 兩種凈化劑回收率較低,其余5 種凈化劑的回收率在67.5%~85.8%,其中20 mg PSA、20 mg NANO 以及20 mg C18+20 mg PSA 3 種凈化劑的回收率均大于80%。NANO 碳納米凈化管和其他幾種凈化劑相比凈化效果最好,雜質(zhì)峰相對較少,對目標(biāo)峰的影響較小,回收率較高,達(dá)到了良好的凈化效果,因此試驗(yàn)選擇20 mg NANO碳納米凈化管作為試驗(yàn)最佳凈化劑。
將配制的氟環(huán)唑溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液和氟環(huán)唑基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液按照濃度由低到高的順序進(jìn)樣檢測,每個濃度重復(fù)測定3 次。以其溶液濃度為橫坐標(biāo),對應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo),分別繪制氟環(huán)唑的溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線和基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線。得到氟環(huán)唑的溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液線性回歸方程為Y=493 367X+18 144,在0.01 ~1.00 mg·L-1線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)r2=0.995 3?;|(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液的線性回歸方程為Y=543 299X+25 323,在0.01 ~ 1.0 mg·L-1線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)r2=0.995 5。
氣相色譜靈敏度高,在農(nóng)藥殘留檢測中應(yīng)用廣泛,但分析的準(zhǔn)確性通常會受到基質(zhì)效應(yīng)的影響?;|(zhì)效應(yīng)的存在會對結(jié)果造成一定誤差,并對待測樣的準(zhǔn)確定量造成一定的干擾[17-18]。為了提高黃瓜樣品的檢測準(zhǔn)確度,本試驗(yàn)進(jìn)行了黃瓜中氟環(huán)唑檢測的基質(zhì)效應(yīng)評價(jià)。采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線與溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率比值(k)評價(jià)基質(zhì)效應(yīng)的強(qiáng)弱,k值越接近1,基質(zhì)效應(yīng)越小,當(dāng)k>1.1 時(shí)表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),k<0.9 時(shí)表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應(yīng)[19-20]。根據(jù)溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液線性方程與基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液斜率之比計(jì)算得到本研究中的k值約為1.1,即本試驗(yàn)黃瓜中氟環(huán)唑的檢測表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。
氟環(huán)唑在黃瓜中的添加回收率試驗(yàn)結(jié)果見表1。結(jié)果表明,在0.05 mg·kg-1、0.50 mg·kg-1、 5.00 mg·kg-13 個添加水平下,氟環(huán)唑黃瓜中的平均添加回收率在74.7%~100.4%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.5%~5.5%,符合農(nóng)藥殘留檢測的要求。黃瓜空白樣品色譜圖見圖2,黃瓜添加樣品色譜圖見圖3。
圖2 空白樣品色譜圖
圖3 添加樣品色譜圖(5.00 mg·kg-1)
表1 氟環(huán)唑在黃瓜中的添加回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)
在當(dāng)?shù)爻泻筒耸袌鲑徺I了12 個批次的黃瓜樣品,采用本試驗(yàn)方法對氟環(huán)唑的殘留量進(jìn)行了檢測。結(jié)果顯示,所有黃瓜樣品中氟環(huán)唑的殘留量均小于本檢測方法定量限0.05 mg·kg-1。
本試驗(yàn)采用QuEChERS 前處理技術(shù)結(jié)合氣相色譜法建立了黃瓜中氟環(huán)唑的檢測方法,用乙腈對勻漿后的黃瓜樣品進(jìn)行高速渦旋振蕩提取,移取提取液經(jīng)NANO碳納米凈化管凈化處理后過有機(jī)系濾膜,最后使用氣相色譜儀進(jìn)行測定。本方法準(zhǔn)確、簡便、快速和經(jīng)濟(jì),采用氣相色譜法對檢測儀器的要求也不高,能夠滿足黃瓜中氟環(huán)唑的農(nóng)藥殘留檢測,同時(shí)也可為果蔬中同類作物中氟環(huán)唑的檢測提供技術(shù)參考。