張曉鴻,潘劍蕾,張曉強,王鈺歆,林慧純,王 瑞
(深圳市質量安全檢驗檢測研究院,廣東深圳 518000)
我國作為農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)消費大國,近年來食品安全狀況雖有了顯著改善,但隨著果蔬產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展和產(chǎn)量的提高,農(nóng)藥殘留超標問題仍層出不窮,影響著人們“舌尖上的安全”[1]。
農(nóng)藥殘留檢測技術作為保障農(nóng)產(chǎn)品質量安全的堅強后盾,建立高效、快速、準確和靈敏的蔬菜農(nóng)藥多殘留定性定量檢測方法十分必要。由于蔬菜、水果、食用菌等不同樣品的基質效應不同,各類型儀器條件的靈敏度、精確度等也不同,樣品前處理過程和儀器類型的選擇會直接影響到最終的定性和定量結果[2]。
農(nóng)藥殘留檢測前處理方法中常用的主要有固相萃取法[3]、固相微萃取法[4]、凝膠滲透色譜法[5]等,目前ANASTASSIADES 等[6]發(fā)明的QuEChERS 前處理檢測技術,由于其快速、簡便、廉價、高效、穩(wěn)定和安全等優(yōu)點已被廣泛應用于農(nóng)殘檢測過程中。常用的農(nóng)殘檢測儀器方法主要有氣相色譜法、液相色譜法、氣質聯(lián)用法、液質聯(lián)用法、液相色譜串聯(lián)質譜法和氣相色譜串聯(lián)質譜法(Gas Chromatography-Mass Spectrometer,GC-MS/MS)等[7],而氣相色譜與質譜聯(lián)用可更好地發(fā)揮兩者的優(yōu)勢,有效地排除基質干擾,簡化前處理過程,提高檢測效率,可分析果蔬菌、動物源食品及其加工品等復雜基質中的農(nóng)殘[8]。
本文就選取傳統(tǒng)的手動QuEChERS 法和全自動固相萃取儀進行對比,結合氣相色譜串聯(lián)質譜法,對方法準確度、精密度、靈敏度進行比較和分析,以期更好地滿足食用農(nóng)產(chǎn)品檢測技術工作需求,實現(xiàn)多種更加高效、快速、準確的方法用于多農(nóng)藥殘留檢測,為農(nóng)產(chǎn)品質檢機構提供方法選擇和參考。
乙腈(色譜純,德國Merck 公司);丙酮(色譜純,德國Merck 公司);氯化鈉(分析純,廣州化學試劑廠);無水硫酸鎂(分析純,CNW 公司);乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠(PSA,Agilent 公司);固相萃取鹽包(含氯化鈉0.1 mg,硫酸鎂0.4 mg,檸檬酸鈉0.11 g、檸檬酸氫二鈉0.05 g);凈化內管(含硫酸鎂0.6 mg,PSA 0.1 g);陶瓷均質子顆粒;0.45 μm 微孔濾膜(有機相);50 mL 塑料離心管;15 mL 塑料離心管。
氣相色譜串聯(lián)質譜儀(Agilent 6890A-7000B,配電子轟擊源EI);電子天平(SQP/PRACTUM2102-1CN,北京賽多利斯公司);全自動萃取儀(SiO-6512,北京本立科技有限公司);自動勻漿機(海斯特公司);高速離心機(Sigma 公司);氮吹儀(美國Organomation Associ-ates 公司);旋渦混合器(姜堰市康健醫(yī)療器具有限公司)。
1.3.1 混合標準儲備溶液
蠅毒磷、聯(lián)苯菊酯、蟲線磷、百治磷、滅線磷、特丁硫磷、艾氏劑、狄氏劑、異狄氏劑、甲氰菊酯、異丙威和仲丁威12 種農(nóng)藥混合標準儲備溶液,濃度為50 mg·L-1,購于上海安譜實驗科技股份有限公司(CNW)。
1.3.2 基質混合標準工作溶液
空白基質溶液氮氣吹干,加入1.0 mL 相應質量濃度的混合標準溶液復溶,過微孔濾膜。基質混合標準工作溶液應現(xiàn)用現(xiàn)配??瞻谆|溶液取樣量與相應的樣品處理取樣量一致。
1.4.1 前處理方法一(手動QuEChERS 法)
準確稱取10 g 試樣(精確至0.01 g)于50 mL 塑料離心管中,加入20 mL 乙腈用自動勻漿機提取2 min,加入5 ~7 g 氯化鈉,再劇烈振蕩1 min,將離心管放入離心機,于10 000 r·min-1離心3 min。移取6 mL 上層乙腈提取液于15 mL 離心管中,加入300 mg PSA,旋渦振蕩1 min 后于9 000 r·min-1離心3 min。移取4.00 mL 上清液于試管中,50 ℃水浴下氮氣緩慢吹至近干,用丙酮定容至2.00 mL,混勻,過0.45 μm 濾膜,供GC-MS-MS 測定。
1.4.2 前處理方法二(全自動固相萃取法)
準確稱取10 g 試樣(精確至0.01 g)于50 mL 塑料離心管中,加入陶瓷均質子,加入4 mL 一級水,再加入10 mL 乙腈,最后加入固相萃取鹽包后插入凈化內管后迅速搖勻1 min 后置于全自動固相萃取儀,上機提取凈化后,移取凈化內管內上層清液2 mL,50 ℃水浴下氮氣緩慢吹至近干,用丙酮定容至1.00 mL,混勻,過0.45 μm 濾膜,供GC-MS-MS 測定。
色譜柱:HP-5MS(30 m×25 mm,0.25 μm);載氣:氦氣(純度為99.999%,流量為1.1 mL·min-1);進樣方式:不分流進樣;進樣量:1.0 μL;離子源:EI;采集方式:MRM;離子源溫度:280 ℃;前后四極桿溫度:150 ℃;加熱器溫度:280 ℃;碰撞氣:氮氣(流量:1.5 mL·min-1);淬滅氣:氦氣(流量:2.25 mL·min-1);升溫程序:初始溫度60 ℃,保持1 min 后以40 ℃·min-1升至120 ℃,然后以5 ℃·min-1升至310 ℃。
將12 種農(nóng)藥的單標標準溶液在三重四極桿氣質聯(lián)用儀上采用SCAN 的方法進樣,找到特征離子,再打碎一次,進行產(chǎn)物離子掃描,找到下一個離子組成離子對,利用儀器自動優(yōu)化功能找到最佳碰撞能量后,采用MRM 方法進行樣品采集。常規(guī)檢測只需一組定量和定性離子對即可,本研究采用兩組定性離子對,可更加準確定性。12 種農(nóng)藥的監(jiān)測離子對信息見表1。
分別用前處理方法一和二對空白基質(以西葫蘆為例)進行提取、凈化后吹干,加入一系列濃度的混合標準溶液,質量濃度分別為0.01 mg·L-1、0.02 mg·L-1、0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1和0.20 mg·L-1,上機測試后繪制標準工作曲線,得到曲線相關系數(shù)。以信噪比S/N=10 時的進樣溶液質量濃度為最低定量濃度,樣品經(jīng)過兩種前處理方法1.4.1 和1.4.2 分別提取后,經(jīng)儀器檢測確定方法的定量限,結果見表2。
為驗證方法的準確性,以西葫蘆為空白基質,稱取6 個平行樣品,各自添加以上12 種農(nóng)藥的混合標準溶液,添加3 個濃度水平,分別為0.01 mg·L-1、0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1(定量限、5 倍定量限和10倍定量限),依照上述兩種前處理方法1.4.1 和1.4.2分別制備提取液,上機檢測,采用單點外標法對農(nóng)藥定量。根據(jù)6 次平行試驗結果計算得到平均回收率,結果見表3。
表3 西葫蘆中12 種農(nóng)藥的加標回收率表
以西葫蘆為空白基質,稱取6 個平行樣品,各自添加以上12 種農(nóng)藥的混合標準溶液,添加3個濃度水平,分別為0.01 mg·L-1、0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1,依照上述兩種前處理方法1.4.1 和1.4.2分別制備提取液,上機檢測,根據(jù)6 次平行試驗結果計算得到相對標準偏差(RSD),用來衡量方法的精密度,結果見表4。
表4 西葫蘆中12 種農(nóng)藥的相對標準偏差表
兩種前處理方法的實驗過程和結果進行比較,從效率上對比,以完成一批10 個樣品的前處理為例,傳統(tǒng)手動QuEChERS 法與自動固相萃取儀法均需約2 h,而自動固相萃取儀法可在提取和凈化過程節(jié)省一定的人力;在線性范圍、準確度、靈敏度等方面二者均能滿足所檢測蔬菜中12 種農(nóng)藥的日常檢測要求,但從精密度結果可看出,方法一的RSD 值總體比方法二均相對較高,且仲丁威和百治磷用方法一處理結果的精密度存在超過10%的情況,由于傳統(tǒng)手動QuEChER 法在提取、凈化和濃縮等步驟中存在人為操作的不一致性,而全自動固相萃取法能完成12 個樣品的同步實驗,可降低人為操作的不穩(wěn)定性,因此后者的平行性較好,結果精密度較高。
本研究中兩種不同的前處理方法結合GC-MSMS 技術,檢測結果均能滿足GB/T 27404—2008[9]和中華人民共和國農(nóng)業(yè)部公告2386 號[10]中關于回收率、精密度、定量限的要求,適用于準確快速地測定蔬菜中12 種農(nóng)藥多殘留。方法一傳統(tǒng)手動QuEChERS 法操作簡單,回收率高,但在平行性控制上存在人工的提取和凈化步驟,影響結果的精密度;方法二采用全自動固相萃取儀,可同時操作12個樣品的自動提取和凈化,減少了人為操作的不平行性和隨機誤差,精密度較高,回收率也均符合相關標準的要求。