李建珍 張 倩
(1.山西鐵道職業(yè)技術(shù)學(xué)院 山西太原 030013;2.山西錦爍生物醫(yī)藥科技有限公司 山西晉中 030600)
我國(guó)蔬菜種植產(chǎn)業(yè)龐大,種類繁多,病蟲害問(wèn)題日益嚴(yán)重,為了防止病蟲害帶來(lái)的經(jīng)濟(jì)損失,多數(shù)種植戶采用化學(xué)防治法——噴灑農(nóng)藥,導(dǎo)致農(nóng)藥亂用、濫用的現(xiàn)象屢禁不止,增大了農(nóng)藥殘留的風(fēng)險(xiǎn)。為保障食品安全,我國(guó)每年進(jìn)行食品安全國(guó)家監(jiān)督抽檢,從食安通平臺(tái)查詢2021年度的全國(guó)食品抽檢信息與分析可以看出,食用農(nóng)產(chǎn)品-蔬菜的農(nóng)藥殘留量不合格率偏高,其中腐霉利的不合格率最高。
腐霉利又稱速克靈,是一種低毒內(nèi)吸性殺菌劑,用于油菜、黃瓜、白菜、蘿卜、茄子等作物,防治灰霉病和菌核病及灰星病、花腐病、褐腐病、蔓枯病等[1-2]。腐霉利由于噴灑后兼有保護(hù)和治療作用,持效期長(zhǎng),高效低毒,因而得到了廣泛應(yīng)用,導(dǎo)致在日常農(nóng)產(chǎn)品-蔬菜檢測(cè)中時(shí)有檢出[3-4]。蔬菜上殘留的腐霉利通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體,代謝為二氯苯胺與其他芳香胺類物質(zhì),對(duì)機(jī)體有毒性,從而危害人體健康與安全[5]。
鑒于腐霉利殘留對(duì)消費(fèi)者的危害,歐盟、美國(guó)、日本等均對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中腐霉利的最大殘留量作了限量規(guī)定[6]。我國(guó)也在《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[7](GB2763—2021)中規(guī)定了腐霉利在蔬菜中的最大殘留量,同時(shí)注明了蔬菜中腐霉利的檢測(cè)方法有GB 23200.8—2016、GB 23200.113—2018、NY/T 761—2008,包括氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法。氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法綜合了氣相色譜的高分離和質(zhì)譜檢測(cè)器的強(qiáng)定性能力,具有準(zhǔn)確定性和定量的優(yōu)異性,消除了由于未純化的雜質(zhì)峰與目標(biāo)物保留時(shí)間重疊導(dǎo)致的假陽(yáng)性問(wèn)題[8]。由于黃瓜既可以作為蔬菜也可以作為水果鮮食,消費(fèi)者需求量大,且Martínez Vidal等(2004)建議將黃瓜作為蔬菜的通用基質(zhì)[9]。因此,本研究以黃瓜為基質(zhì),參照GB23200.113—2018[10]在傳統(tǒng)QuEChERS前處理的基礎(chǔ)上,通過(guò)優(yōu)化前處理?xiàng)l件和凈化劑用量建立了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)定黃瓜中腐霉利的方法。
黃瓜試樣(購(gòu)自太原市美特好超市);腐霉利農(nóng)藥純度標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(標(biāo)準(zhǔn)值99.8%;使用前,在P2O5干燥器中干燥48 h以上,以除去水分;中國(guó)計(jì)量科學(xué)研究院);環(huán)氧七氯(純度99.5%,北京曼哈格生物);乙腈(色譜純,德國(guó)默克);乙酸乙酯(色譜純,德國(guó)默克);無(wú)水硫酸鎂(分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);鹽包(4g MgSO4、1g NaCl、1g TSCD、0.5 g DHS,迪馬科技);乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠(PSA,40 μm~60 μm,天津博納艾杰爾科技有限公司);石墨化炭黑(GCB,40 μm~120 μm,天津博納艾杰爾科技有限公司);微孔濾膜(有機(jī)相,13mm×0.22 μm,天津市津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司)。
TSQ9000型氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,配有電子轟擊源(EI),賽默飛世爾科技有限公司;JJ2B高速組織搗碎勻漿機(jī),上海達(dá)洛科學(xué)儀器有限公司;JA12002電子天平,上海衡平儀器儀表有限公司;HNMTC-100恒溫混勻儀(制冷型),上海達(dá)洛科學(xué)儀器有限公司;3016R冷凍離心機(jī),安徽中科中佳公司;VM-T1多功能定時(shí)渦旋混勻器,上海泰坦科技股份有限公司;HGC-12D氮吹儀,天津市恒奧科技發(fā)展有限公司。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
腐霉利標(biāo)準(zhǔn)溶液:準(zhǔn)確稱取0.001 g腐霉利標(biāo)準(zhǔn)品,用正己烷溶解、定容至10 mL,搖勻,即制得100 μg/mL的腐霉利標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。準(zhǔn)確移取1.00 mL濃度為100 μg/mL的腐霉利標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液至100 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容至刻度,即制得1 μg/mL的腐霉利標(biāo)準(zhǔn)中間液。再用乙酸乙酯逐級(jí)稀釋成腐霉利含量依次為5 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL、30 ng/mL、50 ng/mL、100 ng/mL、500 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
內(nèi)標(biāo)溶液:準(zhǔn)確稱取0.001 g環(huán)氧七氯用乙酸乙酯溶解后轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中,定容混勻?yàn)閮?nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液。內(nèi)標(biāo)儲(chǔ)備溶液用乙酸乙酯稀釋至5 mg/L為內(nèi)標(biāo)溶液。
基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液:空白基質(zhì)溶液氮?dú)獯蹈?,加?0 μL內(nèi)標(biāo)溶液,加入1 mL相應(yīng)質(zhì)量濃度的腐霉利標(biāo)準(zhǔn)系列溶液復(fù)溶,過(guò)微孔濾膜,待用。
1.3.2 樣品制備及前處理
稱取10 g試樣(精確至0.01 g)于50 mL塑料離心管中,加入10 mL乙腈、鹽包,蓋上離心管蓋,劇烈震蕩1 min后4 200 r/min離心5 min。吸取5 mL上清液加到885 mg硫酸鎂、150 mg PSA及15 mg GCB中,渦旋混勻1 min后4 200 r/min離心5 min。準(zhǔn)確移取2 mL上清液于10 mL試管中,40 ℃水浴中氮?dú)獯抵两?。加?0 μL內(nèi)標(biāo)溶液,加入1 mL乙酸乙酯復(fù)溶,過(guò)微孔濾膜,用于測(cè)定。
1.3.3 儀器條件
色譜柱:SH-Rxi-17Sil MS(30 m×0.25 μm×0.25 mm)。色譜柱溫度:60 ℃保持1 min,然后以35 ℃/min程序升溫至125 ℃,再以30 ℃/min升溫至300 ℃,保持15 min。載氣:氦氣。流速:1.2 mL/min。進(jìn)樣口溫度:280 ℃。進(jìn)樣量:1 μL。進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣。EI電子轟擊源:70 eV。離子源溫度:320 ℃。傳輸線溫度:280 ℃。溶劑延遲:3 min。檢測(cè)方式:多離子反應(yīng)監(jiān)測(cè)(條件見表1)。定量方法:峰面積內(nèi)標(biāo)法。
表1 腐霉利多離子反應(yīng)監(jiān)測(cè)條件
2.1.1 提取條件的優(yōu)化
乙腈對(duì)大多數(shù)農(nóng)藥具有良好的提取效率,且萃取液中蛋白質(zhì)和脂質(zhì)等干擾物含量低,因此本研究采用乙腈為提取溶劑。當(dāng)腐霉利的添加量為0.05 mg/kg時(shí),按上述前處理步驟進(jìn)行2次平行測(cè)定,腐霉利的回收率僅為46.98%~54.83%。試驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn),加入鹽包后放熱,離心管溫度比較高,而腐霉利通常用于低溫高濕的環(huán)境,于是采用將乙腈提前冷凍后再加入提取,回收率顯著提高,測(cè)定結(jié)果見圖1。
圖1 乙腈和冷凍乙腈對(duì)腐霉利回收率的影響(n=2)
2.1.2 凈化劑的用量?jī)?yōu)化
QuEChERS方法常用乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠(PSA)和石墨化炭黑(GCB)混合吸附劑去除提取液中的共萃基質(zhì)。PSA可從非極性樣品中去除極性干擾物質(zhì),如糖類和脂類等,但對(duì)色素的去除能力有限[11]。GCB主要用來(lái)去除具有平面結(jié)構(gòu)的類胡蘿卜素、葉綠素等色素,多酚類和類固醇等物質(zhì)[12]。鑒于PSA去除干擾物質(zhì)的能力有限,GCB對(duì)部分農(nóng)藥有較強(qiáng)的吸附能力,且這兩種吸附劑價(jià)格昂貴,本著“綠色化學(xué)”的原則,本研究對(duì)PSA和GCB的用量進(jìn)行優(yōu)化。
(1)PSA用量?jī)?yōu)化
在腐霉利的添加量為0.05 mg/kg時(shí),按照上述前處理步驟,加入冷凍乙腈提取,改變PSA用量(分別為25 mg、50 mg、100 mg、150 mg、200 mg、250 mg)進(jìn)行加標(biāo)回收率測(cè)定(每個(gè)用量水平進(jìn)行2次平行測(cè)定)。檢測(cè)結(jié)果見圖2,從圖中可以看出,當(dāng)PSA用量為100 mg、150 mg、200 mg時(shí)回收率在93.53%~103.02%之間,滿足檢測(cè)過(guò)程中的加標(biāo)回收率要求,為了節(jié)約成本,本研究確定PSA用量為100 mg。
圖2 PSA用量對(duì)腐霉利回收率的影響(n=2)
(2)GCB用量?jī)?yōu)化
在腐霉利的添加量為0.05 mg/kg時(shí),按照上述前處理步驟,加入冷凍乙腈提取,PSA用量為100 mg,改變GCB用量(分別為5 mg、10 mg、20 mg、30 mg、40 mg、50 mg)進(jìn)行加標(biāo)回收率測(cè)定。檢測(cè)結(jié)果表明,隨著GCB用量的增加,經(jīng)過(guò)前處理的樣品溶液顏色逐漸變淺;當(dāng)GCB用量為5 mg時(shí),回收率為45.23%~53.67%,且測(cè)定圖譜雜質(zhì)峰較多;當(dāng)GCB用量為20 mg、30 mg、40 mg時(shí),測(cè)定圖譜雜質(zhì)峰明顯減少,回收率在90.26%~98.26%之間,滿足檢測(cè)過(guò)程中的加標(biāo)回收率要求;當(dāng)GCB用量增加至50 mg時(shí),回收率降低,可能是由于GCB的吸附作用。綜合考慮,本研究確定GCB用量為20 mg。
將配制好的腐霉利標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,在上述儀器條件下進(jìn)行測(cè)定,以目標(biāo)物峰面積為縱坐標(biāo),對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)系列質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,曲線方程為:
y=2.098649+1.900245x,r2=0.999 93。根據(jù)3倍信噪比對(duì)應(yīng)的腐霉利含量計(jì)算方法檢出限,10倍信噪比對(duì)應(yīng)的腐霉利含量計(jì)算方法定量限,得出稱樣量為10 g時(shí)該方法的檢出限為0.002 5 mg/kg,定量限為0.01 mg/kg。
根據(jù)方法定量限、GB2763—2021中的限量要求和GB/T 27404—2008中方法驗(yàn)證的要求,在黃瓜樣品(本底值為0 mg/kg)中添加低(0.01 mg/kg)、中(0.05 mg/kg)、高(2 mg/kg)3個(gè)濃度水平的腐霉利標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照本研究?jī)?yōu)化的提取、凈化前處理過(guò)程,在設(shè)定好的儀器條件下進(jìn)行加標(biāo)回收率測(cè)定,每個(gè)濃度水平進(jìn)行6次平行試驗(yàn),分析其準(zhǔn)確度與精密度,結(jié)果見表2。
表2 加標(biāo)回收率及精密度結(jié)果分析(n=6)
由表2數(shù)據(jù)分析可以看出,黃瓜中腐霉利農(nóng)藥在0.01 mg/kg~2 mg/kg添加水平下,回收率為92.19%~104.43%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在2.32%~3.94%之間,表明該方法測(cè)定黃瓜中的腐霉利符合GB/T 27404—2008的規(guī)定,準(zhǔn)確度和精密度良好。
本研究參照GB23200.113—2018,通過(guò)優(yōu)化前處理過(guò)程,建立了QuEChERS結(jié)合氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用測(cè)定黃瓜中腐霉利的方法。試驗(yàn)結(jié)果表明,在5 ng/mL~500 ng/mL范圍內(nèi),線性良好,取樣量為10 g時(shí)該方法的檢出限為0.002 5 mg/kg,定量限為0.01 mg/kg,加標(biāo)回收率為92.19%~104.43%,RSD在2.32%~3.94%之間,能夠滿足黃瓜中腐霉利的快速、準(zhǔn)確、批量檢測(cè),可以為相關(guān)機(jī)構(gòu)腐霉利的檢測(cè)提供參考。