李琬婧,覃弘毅
(南寧市食品藥品檢驗(yàn)所,廣西南寧 530007)
2021 年柑橘產(chǎn)季全球柑橘產(chǎn)量達(dá)到1.585 億t,我國柑橘產(chǎn)量居世界首位,達(dá)4 460 萬t,占全球總產(chǎn)量的28%;出口量91.8 萬t 僅排名第5,表明我國柑橘主要用于國內(nèi)消費(fèi)[1]。沃柑是盛產(chǎn)于廣西武鳴的優(yōu)秀柑橘品種,深受廣大消費(fèi)者的喜愛。2021 年有媒體報(bào)道部分沃柑果商未按規(guī)定使用農(nóng)藥,浸泡后的沃柑未經(jīng)存儲(chǔ)安全間隔期,直接送往市場銷售,引發(fā)消費(fèi)者對(duì)沃柑中農(nóng)藥殘留的擔(dān)憂[2]。因此有必要加強(qiáng)對(duì)沃柑中的常用農(nóng)藥2,4-二氯苯氧乙酸的檢測。2,4-二氯苯氧乙酸,別名2,4-滴,CAS 號(hào)94-75-7,是世界上使用最廣泛的除草劑品種之一,可作為殺菌保鮮劑,用于柑橘的防腐保鮮;此外,作為一種植物生長調(diào)節(jié)劑,2,4-滴在果實(shí)膨大期或采收前期使用可膨大果實(shí),防治采前裂果、落果,延長貯存期[3]。
目前測定食用農(nóng)產(chǎn)品中2,4-滴的方法有氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法與液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法。其中,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法與液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法前處理簡便,具有高靈敏度與高特異性,但儀器較為昂貴,儀器普及程度較低;液相色譜法無需進(jìn)行衍生化實(shí)驗(yàn),但檢測靈敏度較低;氣相色譜法雖然需要對(duì)2,4-滴進(jìn)行衍生化,但檢測靈敏度高,儀器普及度高,在實(shí)際檢測中應(yīng)用廣泛。綜上所述,本試驗(yàn)選擇氣相色譜法對(duì)2,4-滴進(jìn)行測定。
我國的《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)中規(guī)定,2,4- 滴和2,4-滴鈉鹽在柑中的限量均為0.1 mg·kg-1。在規(guī)定了2,4-滴限量的品種中,除了個(gè)別品種使用《蔬菜中2,4-D 等13 種除草劑多殘留的測定 液相色譜質(zhì)譜法》(NY/T 1434—2007)測定,絕大部分品種的測定方法均指定為《糧食和蔬菜中2,4-滴殘留量的測定》(GB/T 5009.175—2003)[4]。由于GB/T 5009.175—2003為2003 年生效的標(biāo)準(zhǔn)[5],發(fā)布至今已有20 年,標(biāo)準(zhǔn)較為老舊,其操作較為煩瑣,因此需要對(duì)氣相色譜法進(jìn)行優(yōu)化。
沃柑試樣8 份(購自不同農(nóng)貿(mào)市場);2,4-滴溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(濃度為1 000 μg·mL-1,北京壇墨質(zhì)檢公司);乙腈(色譜純,德國默克公司);正己烷、丙酮(農(nóng)殘級(jí),德國默克公司);正丁醇、濃硫酸(分析純,國藥試劑公司);萃取鹽包(4 g MgSO4、1 g NaCl、1 g 檸檬酸鈉、0.5 g 檸檬酸氫二鈉,天津博納艾杰爾公司);15 mL 凈化管(900 mg MgSO4、150 mg PSA,天津博納艾杰爾公司);無水硫酸鈉(分析純,天津光復(fù)公司);氯化鈉(分析純,國藥試劑公司)。
GC-2010 Plus 氣相色譜儀(配ECD 檢測器,日本島津公司);2-16KL 冷凍離心機(jī)(德國Sigma 公司);JJ500 電子天平(精度0.01 g,常熟雙杰公司);MS 3 digital 渦旋振蕩器(德國愛卡公司);TurboVap氮吹濃縮儀(瑞典Biotage 公司);瓶口分液器(德國普蘭德公司);100 μL、1 000 μL、10 000 μL 移液槍(德國普蘭德公司);SA320 振蕩器(日本雅馬拓公司);0.22 μm 有機(jī)濾膜(上海安譜公司);1 g/6 mL弗羅里夕固相萃取柱(天津博納艾杰爾公司)。
1.3.1 試樣處理
(1)提取。稱取粉碎混勻的沃柑試樣10 g(精確至0.01 g)于50 mL 離心管中,加入20 mL 乙腈,振蕩提取5 min,加入萃取鹽包,加入兩顆陶瓷均質(zhì)子,加蓋迅速搖勻,振蕩混勻5 min,以6 000 r·min-1離心5 min。精密移取上清液10 mL 于15 mL 離心管中,50 ℃氮吹近干。
(2)衍生化。向上述離心管中加入200 μL 的正丁醇-濃硫酸(4+1)溶液,于室溫下反應(yīng)1 h。加入3 mL正己烷,渦旋1 min 后以6 000 r·min-1離心5 min。將上清液轉(zhuǎn)移至另一15 mL 離心管中,下層用3 mL正己烷重復(fù)提取一次,合并兩次提取液,50 ℃氮吹濃縮至約1 mL,待凈化。
(3)凈化。在弗羅里夕固相萃取柱中加入約1 cm厚的無水硫酸鈉,先用5 mL 的丙酮-正己烷(1+9)淋洗固相萃取柱,棄去淋洗液,接著加入上述待凈化液,用5 mL 的丙酮-正己烷(1+9)洗脫,收集全部洗脫液于15 mL 離心管中,50 ℃氮吹濃縮近干,加入1 mL 正己烷復(fù)溶,渦旋1 min,過0.22 μm 有機(jī)濾膜,裝瓶待上機(jī)測定。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
準(zhǔn)確吸取1 mL 濃度為1 000 μg·mL-1的2,4-滴溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于10 mL 容量瓶中,用丙酮稀釋并定容,得濃度為100 μg·mL-1的2,4-滴溶液。準(zhǔn)確吸取1 mL 濃度為100 μg·mL-1的2,4-滴溶液于10 mL容量瓶中,用丙酮稀釋并定容,得濃度為10 μg·mL-1的2,4-滴溶液。分別準(zhǔn)確吸取0.01 mL、0.02 mL、0.05 mL、0.10 mL、0.20 mL 和0.50 mL 的2,4- 滴溶液(濃度10 μg·mL-1)于10 mL 容量瓶中,用丙酮稀釋并定容。準(zhǔn)確吸取1 mL 各濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液于15 mL 離心管中,50 ℃氮吹近干,后按樣品的衍生化步驟對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液進(jìn)行衍生化,氮吹近干后,加入1 mL 正己烷復(fù)溶,轉(zhuǎn)移至樣品瓶中進(jìn)行測定。
1.3.3 氣相色譜條件
色 譜 柱:DB-5(30 m×0.25 mm×0.25 μm, 美國安捷倫公司);進(jìn)樣口溫度:260 ℃;進(jìn)樣量:1 μL;不分流進(jìn)樣;載氣:高純氮;載氣流速:1 mL·min-1;程序升溫:起始溫度為80 ℃保持1 min,以10 ℃·min-1的速率升溫至230 ℃,以30 ℃·min-1的速率升溫至260 ℃保持10 min;檢測器溫度:300 ℃;尾吹氣:60 mL·min-1;載氣:1 mL·min-1;采用外標(biāo)法定量。
提取溶劑不僅要能高效地提取目標(biāo)化合物,同時(shí)要盡可能少地提取出其他雜質(zhì),避免干擾,且不會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)人員的安全健康造成較大傷害。目前提取2,4-滴的溶劑主要有乙醚[5]、丙酮[6]、二氯甲烷[7]、乙腈[8]、乙酸乙酯[9]、氫氧化鈉溶液[10]及丙酮+正己烷[11]等。其中乙醚、二氯甲烷毒性較大,不利于實(shí)驗(yàn)人員的健康;乙酸乙酯提取使用量大,不僅浪費(fèi)試劑,后續(xù)操作無論是旋蒸濃縮還是直接過柱都要耗費(fèi)大量時(shí)間;氫氧化鈉溶液則不利于后續(xù)衍生化操作;丙酮、丙酮+正己烷的提取操作較為煩瑣。有研究考察了純乙腈、1%甲酸乙腈、2%甲酸乙腈3 種提取溶劑的提取情況,回收率都在滿意范圍;且由于柑橘本身的低pH 值屬性,加酸對(duì)萃取溶液的pH 值改變不大[8]。綜上所述,本試驗(yàn)采用乙腈作為提取溶劑。
QuEChERS 是常用的農(nóng)藥獸藥殘留前處理方式,我國近年來也發(fā)布了較多采用QuEChERS 作為前處理方法的國家標(biāo)準(zhǔn),如GB 23200.113—2018、GB 23200.121—2021 等。本試驗(yàn)考察了萃取鹽包、萃取鹽包+凈化管、NaCl(5 g)3 種鹽析分層凈化的方式,其中萃取鹽包與NaCl 的回收率優(yōu)秀,而萃取鹽包+凈化管的回收率較差,無法滿足準(zhǔn)確度要求。同時(shí),有文獻(xiàn)表明PSA 對(duì)2,4-滴有強(qiáng)烈的吸附[8]。使用NaCl 在單個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)可以接受,但在批量實(shí)驗(yàn)時(shí),稱量NaCl 花費(fèi)的時(shí)間較多,極大地影響工作效率;而萃取鹽包均有成品售賣,可以直接購買使用。因此本試驗(yàn)從提高工作效率的角度出發(fā),不考慮NaCl作為鹽析試劑。為了避免PSA 對(duì)2,4-滴的吸附,本試驗(yàn)僅使用萃取鹽包對(duì)提取液進(jìn)行鹽析分層,且后續(xù)有固相萃取作為凈化步驟,因此省略凈化管的操作對(duì)凈化效果影響不大。
查閱相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)與研究文獻(xiàn)可知,常見的衍生化試劑有14%三氟化硼丁醇溶液(5 mL)[5]、三氟化硼甲醇溶液(5 mL)[11]、正丁醇+濃硫酸(4+1,200 μL)[6]。另有研究考察了無水乙醇、異丙醇、正丁醇、正戊醇、異戊醇作為衍生化試劑的效果,其中異戊醇衍生化結(jié)果的靈敏度最好,正丁醇其次[12]。綜合考慮,本試驗(yàn)對(duì)比了14%三氟化硼丁醇溶液(5 mL)與正丁醇+濃硫酸(4+1,200 μL)的衍生化效果,結(jié)果表明這兩種衍生化試劑的衍生效率沒有明顯差異。但三氟化硼丁醇溶液價(jià)格比較昂貴,每次衍生化用量很大,試驗(yàn)成本較高;相比之下正丁醇與濃硫酸均為實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)試劑,價(jià)格低廉,每次用量僅為三氟化硼丁醇溶液的1/25。因此本試驗(yàn)選擇正丁醇+濃硫酸(4+1,200 μL)作為衍生化試劑,降低成本的同時(shí)兼顧了衍生效率。
2.3.1 線性范圍與檢出限、定量限
根據(jù)1.3.2 配制了0.010 mg·L-1、0.020 mg·L-1、0.050 mg·L-1、0.100 mg·L-1、0.200 mg·L-1和0.500 mg·L-1的2,4-滴標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。測定結(jié)果表明,2,4-滴在0.010 ~0.500 mg·L-1線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)為0.999,回歸方程為y=1 042.11x+9 998.80。根據(jù)GB 2763—2021 對(duì)沃柑中2,4-滴的限量要求,采用添加法確定檢出限和定量限。根據(jù)信噪比(S/N)=3確定檢出限,本方法的檢出限為0.000 3 mg·kg-1;信噪比(S/N)=10 確定定量限,本方法的定量限為0.001 mg·kg-1。
2.3.2 準(zhǔn)確度與精密度
用空白的沃柑樣品分別進(jìn)行0.010 mg·kg-1、0.050 mg·kg-1、0.100 mg·kg-1共3 個(gè)水平的加標(biāo)回收試驗(yàn),每個(gè)水平重復(fù)3 次。表1 結(jié)果表明,回收率為82.7%~90.7%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.6%~4.7%,其準(zhǔn)確度與精密度均符合GB/T 27417—2017[13]的要求。
表1 測定沃柑中2,4-滴準(zhǔn)確度與精密度結(jié)果
應(yīng)用本試驗(yàn)方法對(duì)從南寧各農(nóng)貿(mào)市場采購的8批次沃柑進(jìn)行測定,僅1 批檢測到2,4-滴,含量為0.36 mg·kg-1,檢出2,4-滴的樣品色譜圖見圖1。對(duì)該批次樣品已剝皮的果肉部分制樣后檢測,結(jié)果為未檢出。因此即便遇到檢出2,4-滴的樣品,實(shí)際生活中也無須擔(dān)心攝入問題。
圖1 檢出2,4-滴的樣品色譜圖
本試驗(yàn)通過優(yōu)化提取條件和衍生化試劑,建立了乙腈+萃取鹽包鹽析提取,正丁醇+濃硫酸衍生化后過柱測定沃柑中2,4-滴含量的方法。該方法與目前的國家標(biāo)準(zhǔn)方法相比,操作流程簡便,檢測成本低,靈敏度高,能滿足定量檢測的要求,為沃柑日常的大批量檢測提供了一種有效、便捷的方法。