周建征,李 林,任曉曦
(煙臺(tái)市食品藥品檢驗(yàn)檢測(cè)中心,山東煙臺(tái) 264000)
目前,有機(jī)磷農(nóng)藥已成為我國(guó)糧食與蔬菜生產(chǎn)中使用最為廣泛的一類殺蟲殺菌農(nóng)藥。由于不合理使用,其殘留量及毒性已嚴(yán)重威脅著人類健康,此類食品安全問題引起人們的普遍關(guān)注與擔(dān)憂,長(zhǎng)期攝入有機(jī)磷農(nóng)藥可表現(xiàn)出一系列病理變化,如肝功能下降、血糖升高、白細(xì)胞吞噬功能減退等,并具有致畸、致癌、致突變作用。因此,國(guó)際和國(guó)內(nèi)都已經(jīng)制定了有機(jī)磷農(nóng)藥在各種糧食中的殘留限量殘留標(biāo)準(zhǔn)。
玉米等糧谷中含有甘油三酯、糖類、纖維、蛋白質(zhì)、無機(jī)鹽、有機(jī)酸、脂溶性成分等多種物質(zhì),由于含有油脂,而大部分的農(nóng)藥是脂溶性的,檢測(cè)的提取凈化過程中去除含油基質(zhì)的同時(shí)也會(huì)將大部分農(nóng)藥除掉,使得回收率大大降低。因此,提取、凈化前處理方法是關(guān)系有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析的一個(gè)很重要的過程。
近年來,QuEChERS 方法被越來越多地應(yīng)用到農(nóng)藥殘留分析中,該方法采用乙腈提取,用乙二胺-N - 丙基甲硅烷(PSA)、C18和石墨化碳黑(GCB)3 種填料進(jìn)行凈化[1];PSA 去除有機(jī)酸、脂肪酸和糖類等;C18去除脂類非極性干擾物質(zhì),GCB 去除色素。曾敏等人[2]運(yùn)用改良的QuEChERS 技術(shù)測(cè)定糧谷中20 種有機(jī)磷農(nóng)藥的氣相色譜- 串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)法,標(biāo)準(zhǔn)曲線相關(guān)系數(shù)R均大于0.995,回收率為70.5%~105.2%,方法的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD 值為2.4%~15.9%,回收率高且重現(xiàn)性好,定量結(jié)果準(zhǔn)確。范宏等人[3]利用QuEChERS 結(jié)合液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜同時(shí)測(cè)定小米中23 種農(nóng)藥殘留,該方法快速,回收率、精密度和重現(xiàn)性均較好。梁京蕓等人[1]采用QuEChERS 方法結(jié)合超高效- 串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定玉米中種菌唑殘留,并同時(shí)與液液萃取(LLE) 和固相萃?。⊿PE) 2 種樣品前處理法比較,QuEChERS 法回收率不低于87%,定量限為0.01 mg/kg,回收率更優(yōu)于其他2 種前處理方法。
雖然較多的研究采用QuEchERS 方法檢測(cè)糧谷中農(nóng)藥殘留,但大多基于質(zhì)譜的分析,解譜過程長(zhǎng),試驗(yàn)將QuEchERS 與氣相色譜結(jié)合,建立一種簡(jiǎn)便、快捷的玉米中多種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留方法。
待測(cè)玉米樣品70 份:2020 年度收獲,購(gòu)自山東省煙臺(tái)市,水分為13%~14%,粉碎至玉米粉粒徑小于0.8 mm,密封、冷藏(0~4 ℃) 保存,備用。
QuEchER 試劑盒、陶瓷勻質(zhì)子,安捷倫科技有限公司提供;有機(jī)相濾膜(孔徑0.22 μm,直徑13 mm),天津市津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司提供;丙酮(分析純),國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司提供;乙腈(色譜級(jí)),美國(guó)Thermo Fisher 公司提供;乙酸(色譜純),賽默飛世爾科技(中國(guó)) 有限公司提供;樂果、殺螟硫磷、敵敵畏、甲拌磷標(biāo)準(zhǔn)溶液(質(zhì)量濃度均為100 μg/mL),農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研所提供。
7890A 型氣相色譜儀(配有FPD),美國(guó)安捷倫公司產(chǎn)品;TZL-5013 型多管渦流混合器,蘇州珀西瓦爾實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司產(chǎn)品;TDL-40B 型臺(tái)式離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品;JXFM110 型錘式旋風(fēng)磨,杭州大吉光電儀器有限公司產(chǎn)品;KQ-250E型超聲波清洗器,昆山市超聲儀器有限公司產(chǎn)品;電子天平(感量0.1 g),賽多利斯科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。
準(zhǔn)確稱取玉米樣品5.00 g 于50 mL 離心管中,加入8 mL 水,搖勻,靜置30 min,再加入10.0 mL酸化乙腈溶液(含乙酸1%) 及兩顆陶瓷勻質(zhì)子,渦旋1 min,以轉(zhuǎn)速4 000 r/min 離心10 min,加入6 g無水硫酸鎂和1.5 g 乙酸鈉,渦旋混勻1 min,以轉(zhuǎn)速4 500 r/min 離心10 min。取上清液6 mL,加入裝有C18-EC 400 mg,PSA 400 mg,硫酸鎂1200 mg的凈化管中,渦旋混勻1 min,以轉(zhuǎn)速4 000 r/min 離心10 min,凈化后的上部提取液用一次性針管吸出,過0.22 μm 有機(jī)相濾膜,待上機(jī)。
1.4.1 丙酮混合標(biāo)準(zhǔn)溶液
分別取樂果、殺螟硫磷、敵敵畏、甲拌磷標(biāo)準(zhǔn)溶液(質(zhì)量濃度為100 μg/mL) 各1.0 mL 至10 mL容量瓶,逐級(jí)稀釋,配制成各組分質(zhì)量濃度依次為0.010,0.020,0.050,0.100,0.200 μg/mL 的丙酮混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液系列。
1.4.2 基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液
稱取不含農(nóng)藥的空白玉米樣品5.00 g,按1.3 提取樣品得到基質(zhì)液,分別取樂果、殺螟硫磷、敵敵畏、甲拌磷標(biāo)準(zhǔn)溶液(質(zhì)量濃度為100 μg/mL) 用基質(zhì)液稀釋定容配制成各組分質(zhì)量濃度依次為0.010,0.020,0.050,0.100,0.200 μg/mL 基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液系列。
色譜柱:HP-5 型石英毛細(xì)管柱(30 m×0.320 mm,0.25 μm);載氣:N2;進(jìn)樣口溫度230 ℃;FPD 檢測(cè)器溫度240 ℃;氫氣75 mL/min;空氣100 mL/min;柱流速:恒流模式,4 mL/min;進(jìn)樣量1 μL;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣;程序升溫:初始溫度120 ℃,保持1 min,以10 ℃/min 升至150 ℃保持4 min,以20 ℃/min 升至250 ℃,保持4 min。
將1.3 所得的提取液上機(jī)測(cè)試,可見經(jīng)QuEch-ERS 方法提取后,空白樣品中的雜質(zhì)干擾并不明顯,用此提取液作為溶劑配成基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,上機(jī)測(cè)試??梢?,凈化后的基質(zhì)干擾峰對(duì)4 種有機(jī)磷農(nóng)藥峰均無影響,說明采用1.3 方式提取樣品能夠滿足試驗(yàn)需求,能充分有效地除去色素、糖類和脂肪等雜質(zhì),減少干擾且對(duì)農(nóng)藥吸附作用小;無水硫酸鎂的微放熱效應(yīng)可減少PSA 和C18對(duì)農(nóng)藥的吸附,作為吸水劑可防止水分進(jìn)入色譜柱而延長(zhǎng)其使用壽命。因敵敵畏等有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)pH 值較為敏感,在中性或堿性條件下均易發(fā)生降解或分解,故加入1%的乙酸以使其穩(wěn)定并使各農(nóng)殘得到更好分離。
提取液色譜圖見圖1,基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見圖2。
圖1 提取液色譜圖
圖2 基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
以外標(biāo)法定量,按1.5 條件上機(jī)測(cè)試1.4 所配制的各質(zhì)量濃度基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液及丙酮混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,丙酮混合標(biāo)準(zhǔn)溶液標(biāo)定基質(zhì)標(biāo),得到4 種農(nóng)藥在玉米中的基質(zhì)效應(yīng)。基質(zhì)標(biāo)的回收率均超過100%,基質(zhì)效應(yīng)均為增強(qiáng)。其中,樂果的基質(zhì)效應(yīng)表現(xiàn)最明顯,表明這4 種有機(jī)磷農(nóng)藥檢測(cè)需要用基質(zhì)標(biāo)定量。
幾種有機(jī)磷農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)見表1。
按1.4.2 配制標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,用外標(biāo)法按1.5 上機(jī)測(cè)試,以目標(biāo)化合物質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X),峰高為縱坐標(biāo)(Y),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得線性方程和相關(guān)系數(shù)。
線性方程和相關(guān)系數(shù)見表2。表2 表明,在10~200 μg/L 范圍內(nèi),4 種農(nóng)藥線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均大于0.999。
表2 線性方程和相關(guān)系數(shù)
在試驗(yàn)條件下,在空白玉米樣品中添加0.01,0.04,0.10 mg/kg 3 個(gè)水平,按1.3 進(jìn)行樣品前處理,每個(gè)水平平行測(cè)試6 次,得到平均回收率和精密度。3 個(gè)添加水平下平均回收率為70.4%~89.5%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差5.9%~8.7%,表明該方法準(zhǔn)確度、精密度較好,能夠滿足分析的要求。
加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6) 見表3。
表3 加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)
建立了改進(jìn)的QuEchERS 方法與氣相色譜結(jié)合測(cè)定玉米中敵敵畏、殺螟硫磷、樂果、甲拌磷4 種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留方法,回收率為70.4%~89.5%,表明方法準(zhǔn)確度、精密度較好,符合糧谷中農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)要求。改進(jìn)的QuEchERS 法溶劑使用量少,成本低廉,且不使用含氯化物溶劑,酸性乙腈加到容器后立即密封,降低了試驗(yàn)人員吸入風(fēng)險(xiǎn),前處理裝置簡(jiǎn)便,以離心渦旋為主,并且所用器具很少,對(duì)環(huán)境污染較小。適合大批量玉米樣品中多種農(nóng)藥殘留的定性與定量分析。