普婭麗,楊曉隆,倪艷琴,李 俊
(元江縣農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)站,云南玉溪 653300)
有機(jī)磷農(nóng)藥作為作物殺蟲(chóng)劑,價(jià)格便宜且效果好,因其廣譜和高效在農(nóng)業(yè)上被廣泛應(yīng)用,是世界上生產(chǎn)和使用最廣泛的農(nóng)藥種類[1]。因其急性毒性較強(qiáng),若使用不當(dāng)易殘留在作物和環(huán)境中,而使人類身體健康受到影響[2]。近年來(lái),農(nóng)藥在食品及農(nóng)產(chǎn)品中殘留超標(biāo)的事件時(shí)有發(fā)生,農(nóng)殘超標(biāo)不僅會(huì)影響我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品出口,也會(huì)影響到人們的身體健康[3]。因此,有必要加強(qiáng)農(nóng)藥檢測(cè)。目前,我國(guó)檢測(cè)機(jī)構(gòu)常參 照NY/T 761—2008[4]或GB 23200.116—2019[5]使用氣相色譜法[含火焰光度檢測(cè)器(Flame Photometric Detector,F(xiàn)PD)]進(jìn)行農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的檢測(cè),由于農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)背景復(fù)雜,采用氣相色譜法進(jìn)行農(nóng)殘檢測(cè)分析時(shí)會(huì)產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng),進(jìn)而影響到農(nóng)殘檢測(cè)定量的準(zhǔn)確性。
基質(zhì)效應(yīng)是指樣品中除了待測(cè)物以外的其他基質(zhì)成分對(duì)待測(cè)物測(cè)定值的影響[6]?;|(zhì)效應(yīng)分為基質(zhì)減弱和基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),若陽(yáng)性樣品未檢出則是因?yàn)榛|(zhì)減弱效應(yīng),若出現(xiàn)假陽(yáng)性樣品則是因?yàn)榛|(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),假陽(yáng)性樣品的檢出和陽(yáng)性樣品未檢出都會(huì)給檢測(cè)結(jié)果帶來(lái)很大的分析誤差[7]。大多數(shù)有機(jī)磷農(nóng)藥在實(shí)際分析中,樣品中的基質(zhì)會(huì)減少色譜系統(tǒng)活性位點(diǎn)與待測(cè)分子作用的機(jī)會(huì),使待測(cè)物檢測(cè)信號(hào)增強(qiáng),最終表現(xiàn)出基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)[8]。近幾年已有不少學(xué)者通過(guò)研究表明,氣相色譜法在測(cè)定農(nóng)殘時(shí)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的測(cè)定影響較大[9-11]。探究蔬菜中農(nóng)藥殘留檢測(cè)基質(zhì)效應(yīng)的文獻(xiàn)較多,但探究水果中農(nóng)藥殘留檢測(cè)基質(zhì)效應(yīng)的文獻(xiàn)較少。基于此,筆者針對(duì)常用的14 種有機(jī)磷農(nóng)藥,選擇了哈密瓜、葡萄、橘子、西瓜、柿子、橙子、梨、桃子、蘋(píng)果、火龍果、柚子、芒果12 種水果,分別采用丙酮和水果空白基質(zhì)配制不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液,并對(duì)12 種水果進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),來(lái)探究分析水果的基質(zhì)效應(yīng)及其對(duì)回收率的影響,以期為氣相色譜法檢測(cè)水果中有機(jī)磷農(nóng)藥提供一定參考。
檢測(cè)樣品:哈密瓜、葡萄、橘子、西瓜、柿子、橙子、梨、桃子、蘋(píng)果、火龍果、柚子及芒果,購(gòu)于元江縣農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。
標(biāo)準(zhǔn)溶液:甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂(lè)果、毒死蜱、樂(lè)果、甲基對(duì)硫磷、甲拌磷、水胺硫磷、敵敵畏、亞胺硫磷、馬拉硫磷、三唑磷、殺螟硫磷及對(duì)硫磷共14 種農(nóng)藥,均購(gòu)自天津農(nóng)業(yè)部,濃度為100 μg·mL-1。
試劑:乙腈(優(yōu)級(jí)純)、丙酮(農(nóng)殘級(jí))、氯化鈉(分析純)。
Agileng 7890B 氣 相 色 譜 儀(FPD 檢測(cè) 器)、弗魯克FA25 勻漿機(jī)、自制氮吹儀、恒溫水浴鍋、XH-D 漩渦混合儀、奧豪斯CP1502 電子天平0.1 g。
1.3.1 樣品處理
水果樣品去核取可食部分放入制樣機(jī)勻漿,分別稱取25.00 g 的水果勻漿樣品于燒杯中,再加入50 mL 的乙腈提取試劑。用轉(zhuǎn)速為15 000 r·min-1的高速勻漿機(jī)勻漿2 min,用定性濾紙過(guò)濾,濾液收集到事先裝有5 ~7 g 氯化鈉的100 mL 具塞量筒中,蓋上塞子,雙手按住具塞量筒兩端勻速劇烈振蕩2 min,然后在室溫下靜置30 min,直到水相和乙腈相分層。從100 mL 具塞量筒中吸取10.00 mL 乙腈溶液,放入100 mL 的燒杯中,燒杯內(nèi)緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)?,將燒杯放?0 ℃水浴鍋上加熱,蒸發(fā)至近干,再用丙酮定容至5.00 mL,振蕩混勻,用0.22 μm 微孔濾膜過(guò)濾后裝入2 mL 樣品瓶,氣相色譜上機(jī)測(cè)定[4]。
1.3.2 溶液配制
將購(gòu)買的標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋,配制成濃度為5 μg·mL-1的中間儲(chǔ)備液。根據(jù)NY/T 761—2008[4]第一部分的方法,對(duì)12 種水果樣品進(jìn)行處理,凈化濃縮后上機(jī)檢測(cè),得到不含14 種待測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的12 種水果基質(zhì),然后分別用丙酮和12 種水果空白基質(zhì)配制濃度為0.2 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液。
1.3.3 色譜條件
色譜柱:Agilent DB-17(30 m×0.32 mm×0.50 μm);進(jìn)樣口溫度250 ℃,檢測(cè)器溫度300 ℃,安捷倫5190-3316 襯管;進(jìn)樣模式:不分流,進(jìn)樣量1 μL。
柱溫升溫程序:初始溫度150 ℃,保持2 min,以8 ℃·min-1的速率升溫至250 ℃,保持15 min。
載 氣:99.999%高 純 氮 氣N2, 恒 流 流 量 為1 mL·min-1;空氣:100 mL·min-1;氫氣:75 mL·min-1。
1.3.4 加標(biāo)回收試驗(yàn)
分別稱取25.00 g 的水果勻漿樣品于燒杯中,加入1 mL 濃度為5 μg·mL-1的中間儲(chǔ)備液,往稱好的勻漿樣品中加入50 mL 的乙腈提取試劑,用轉(zhuǎn)速為15 000 r·min-1的高速勻漿機(jī)勻漿2 min,用定性濾紙過(guò)濾,濾液收集到事先裝有5 ~7 g 氯化鈉的100 mL 具塞量筒中,蓋上塞子,雙手按住具塞量筒兩端勻速劇烈振蕩2 min,然后在室溫下靜置30 min,直到水相和乙腈相分層。從100 mL 具塞量筒中吸取10.00 mL 乙腈溶液,放入100 mL 的燒杯中,燒杯內(nèi)緩緩?fù)ㄈ氲獨(dú)猓瑢旁?0 ℃水浴鍋上加熱,蒸發(fā)至近干,再用丙酮定容至5.00 mL,振蕩混勻,用0.22 μm 微孔濾膜過(guò)濾后裝入2 mL 樣品瓶,得到理論濃度為0.2 mg·kg-1的加標(biāo)樣品,氣相色譜上機(jī)測(cè)定。分別用丙酮配制的0.2 μg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)溶液和用各自水果基質(zhì)配制的0.2 μg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)定量。
1.3.5 基質(zhì)效應(yīng)測(cè)定
用氣相色譜儀的FPD 檢測(cè)器進(jìn)行測(cè)定,通過(guò)譜圖記錄各個(gè)農(nóng)藥響應(yīng)的峰面積,計(jì)算出每種農(nóng)藥在不同水果基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng),基質(zhì)效應(yīng)公式為基質(zhì)效應(yīng)=基質(zhì)標(biāo)樣峰面積/丙酮標(biāo)樣峰面積[11]。當(dāng)結(jié)果大于1 為增強(qiáng)效應(yīng),當(dāng)結(jié)果小于1 為減弱效應(yīng)。
筆者采用氣相色譜法將14 種有機(jī)磷農(nóng)藥按保留時(shí)間不同分為Ⅰ、Ⅱ兩組,分離效果和峰形滿足檢測(cè)要求,且可以通過(guò)溶劑標(biāo)與基質(zhì)標(biāo)的色譜圖看出響應(yīng)值的不同。用丙酮溶劑配制的甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂(lè)果、樂(lè)果、亞胺硫磷在FPD 檢測(cè)器上響應(yīng)較低,但用基質(zhì)配制相同濃度的甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂(lè)果、樂(lè)果、亞胺硫磷在FPD 檢測(cè)器上響應(yīng)明顯增強(qiáng)(見(jiàn)圖1 ~圖4)。
圖1 Ⅰ組丙酮溶劑標(biāo)圖譜
圖2 Ⅰ組基質(zhì)標(biāo)圖譜
圖4 Ⅱ組基質(zhì)標(biāo)圖譜
對(duì)12 種水果基質(zhì)中14 種有機(jī)磷農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行分析評(píng)價(jià),由表1 可知:①在12 種水果基質(zhì)中14 種有機(jī)磷農(nóng)藥存在一定程度的基質(zhì)效應(yīng),基質(zhì)效應(yīng)主要與農(nóng)藥種類有關(guān);②大部分農(nóng)藥在大部分水果中呈現(xiàn)基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),尤其以甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂(lè)果、樂(lè)果最強(qiáng),基質(zhì)效應(yīng)均大于2.0,敵敵畏、毒死蜱次之,基質(zhì)效應(yīng)在1.02 ~1.32,其他農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)結(jié)果值在1.0 附近,基質(zhì)效應(yīng)不明顯;③基質(zhì)效應(yīng)與農(nóng)藥種類有關(guān),與樣品基質(zhì)也有關(guān);④三唑磷在12 種水果中均呈基質(zhì)減弱效應(yīng)。
表1 12 種水果基質(zhì)中14 種有機(jī)磷農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)
用本方法對(duì)14 種有機(jī)磷農(nóng)藥在12 種水果樣品中進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),校準(zhǔn)時(shí)分別用空白基質(zhì)和丙酮溶劑配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行,每個(gè)水果樣品做2 個(gè)平行樣,結(jié)果取2 次平行樣品的平均值,比較計(jì)算結(jié)果。由表2、表3 可知,校準(zhǔn)加標(biāo)樣品時(shí)用丙酮溶劑配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,甲胺磷、樂(lè)果、乙酰甲胺磷、氧樂(lè)果的回收率超過(guò)了130%,其余農(nóng)藥的回收率也不是特別理想,部分偏離了日常農(nóng)殘檢測(cè)最大允許范圍(70%~130%)。但用樣品空白基質(zhì)配制的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行校準(zhǔn)時(shí),14 種農(nóng)藥的回收率均在70%~120%,符合規(guī)定要求。結(jié)果表明,用空白樣品基質(zhì)配制混合標(biāo)準(zhǔn)溶液比用丙酮配制標(biāo)準(zhǔn)溶液時(shí)得出的回收率較為理想。但需要注意的是,檢測(cè)甲胺磷、乙酰甲胺磷2 種農(nóng)藥雖然已經(jīng)用與本底一致的基質(zhì)標(biāo)液進(jìn)行校準(zhǔn),但加標(biāo)回收率依然很難達(dá)到100%,這是因?yàn)榧装妨?、乙酰甲胺磷水溶性較強(qiáng),在前處理過(guò)程中很難100%將農(nóng)藥提取到溶劑中,當(dāng)定量檢測(cè)結(jié)果處于國(guó)家食品安全標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的農(nóng)藥殘留限量值附近時(shí),最終需要結(jié)合質(zhì)控樣品的回收率情況校正檢測(cè)結(jié)果后進(jìn)行判定。
表2 用丙酮配制標(biāo)液校準(zhǔn)時(shí)12 種水果中14 種農(nóng)藥的回收率(單位:%)
表3 用基質(zhì)配制標(biāo)液校準(zhǔn)時(shí)12 種水果中14 種農(nóng)藥的回收率(單位:%)
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本研究中的14 種有機(jī)磷類農(nóng)藥在12 種水果基質(zhì)中存在基質(zhì)效應(yīng),少部分有機(jī)磷農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)不明顯,但水果基質(zhì)中大多數(shù)有機(jī)磷農(nóng)藥呈現(xiàn)出基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。參考羅貴文[11]、劉欣紅[12]、楊代鳳[13]等實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果,發(fā)現(xiàn)基質(zhì)效應(yīng)的強(qiáng)弱與水果的品種有一定關(guān)系,與有機(jī)磷農(nóng)藥的種類關(guān)系更大。因?yàn)檠鯓?lè)果、甲胺磷、樂(lè)果、乙酰甲胺磷4種農(nóng)藥成分中含有P=O 鍵,所以在12 種水果中都有很強(qiáng)的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng);而毒死蜱、甲拌磷、對(duì)硫磷含有P=S 鍵,所以基質(zhì)效應(yīng)不明顯。當(dāng)用丙酮溶劑配制標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行結(jié)果校準(zhǔn)時(shí),在12 種水果中加標(biāo)樣品部分農(nóng)藥回收率超過(guò)130%,若不用空白基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液就會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果明顯偏高?;|(zhì)效應(yīng)隨農(nóng)藥類型、基質(zhì)類型而變化,在有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的定量檢測(cè)工作中,解決基質(zhì)效應(yīng)的最有效辦法是利用不含待測(cè)農(nóng)藥的空白基質(zhì)溶液來(lái)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液校準(zhǔn)樣品,可以明顯降低基質(zhì)效應(yīng)帶來(lái)的干擾,使檢測(cè)結(jié)果更準(zhǔn)確?;|(zhì)配標(biāo)法因其操作方便、快捷和簡(jiǎn)單,在日常工作中進(jìn)行單個(gè)樣品或同一種類樣品分析時(shí)比較容易操作,但在進(jìn)行樣品種類繁多的批量化檢測(cè)時(shí)應(yīng)盡量把同種類型的樣品分在一組,或者可以參考部分學(xué)者的研究,選擇基質(zhì)效應(yīng)適中的空白基質(zhì),以此配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,對(duì)樣品進(jìn)行校準(zhǔn),以確保定量準(zhǔn)確[9-14]。此外,勤換襯管和隔墊使有機(jī)磷農(nóng)藥不易被吸附,也可有效降低基質(zhì)效應(yīng)的影響[15]。尤其是當(dāng)樣品檢測(cè)結(jié)果超標(biāo)或處于臨界值時(shí),再次校準(zhǔn)時(shí)必須用空白樣品基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液,以保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。