◎ 蔣忠岑,黃文平,熊 雙,鄭 容
(1.重慶三峽學(xué)院 生物與食品工程學(xué)院,重慶 404000;2.重慶市萬州食品藥品檢驗所,重慶 404000)
紅參是五加科植物人參的栽培品經(jīng)蒸制后的干燥根和根莖[1]。紅參具有大補(bǔ)元?dú)?、?fù)脈固脫、益氣攝血的功效,現(xiàn)代藥理學(xué)研究表明,紅參具有抗疲勞[2-3]、抗氧化[4]、抗腫瘤[5]、抗衰老[6-7]、增強(qiáng)免疫[8-9]、降血糖[10]、調(diào)節(jié)腸道微生物菌群[11]以及促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)的發(fā)育[12]等功效。紅參作為食藥兩用中藥材不僅有重要的藥用價值還有很好的保健功能,因此深受人們的喜愛。
有機(jī)氯類農(nóng)藥因具有極好的殺蟲效果在世界各地廣泛應(yīng)用,在環(huán)境中極難降解,對土壤和水體污染嚴(yán)重,并且會通過食物鏈在生物體內(nèi)富集,從而對人體健康造成影響。目前,雖然大部分有機(jī)氯農(nóng)藥已經(jīng)在世界各地被禁用,但在我國仍有紅參中檢出五氯硝基苯的報道[13]。擬除蟲菊酯因具有高效、低毒、易降解[14]的特點而被廣泛應(yīng)用,在害蟲防治方面發(fā)揮了重要的作用,部分?jǐn)M除蟲菊酯農(nóng)藥有神經(jīng)毒性、免疫毒性[15]、生殖毒性[16]等。近年來,檢測發(fā)現(xiàn)中藥材中擬除蟲菊酯殘留水平較高[17-18],對我國的藥食兩用植物質(zhì)量造成了影響。
2020 年版《中華人民共和國藥典》規(guī)定了農(nóng)藥多殘留量測定法(質(zhì)譜法),該方法能夠?qū)Χ喾N物質(zhì)的農(nóng)藥殘留進(jìn)行高效分析[19-20],但此方法所用的儀器氣相色譜-質(zhì)譜儀和液相色譜-質(zhì)譜儀非常昂貴,一般基礎(chǔ)實驗室尚未配備。目前,利用氣相色譜法對紅參中27 種農(nóng)藥同時進(jìn)行檢測的方法研究較少,因此本實驗建立了對紅參中27 種農(nóng)藥同時檢測的方法,以此為紅參中的有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥測定提供快速、簡便的檢測方法和技術(shù)參考。
紅參在當(dāng)?shù)厮幉呐l(fā)市場購買,樣品1、2 的產(chǎn)地為長白山,樣品3、4、5 的產(chǎn)地為四川。
乙腈、丙酮、石油醚、乙酸乙酯(均為色譜純),成都諾爾施責(zé)任有限公司;正己烷(色譜純),北京迪科馬科技有限公司;硫酸(優(yōu)級純),重慶川東化工有限公司。27 種農(nóng)藥對照品信息如表1 所示。
GC-ECD(安捷倫7890B 型);DB-1701P 毛細(xì)管柱(30 m 0.25 mm,0.25 μm)、DB-35 毛細(xì)管柱(30 m 0.25 mm,0.25 μm),美國安捷倫公司;BS210S型電子天平,德國Sartorius 公司;AutoEVA-60 全自動平行濃縮儀,??苾x器有限公司;QuEChERS 凈化管(400 mg PSA+400 mg C18EC+45 mg Bulk Carbograph+1200 mg MgSO4),天津錦上實驗;FLORISIL 凈化管(1 g,6 mL),上海安普實驗科技股份有限公司。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
分別取對照品五氯硝基苯、艾試劑、外環(huán)氧七氯、甲氰菊酯10 mg 于10 mL 容量瓶中,用苯溶解并定容得到4 種標(biāo)準(zhǔn)儲備液,分別取上述配制的4 種標(biāo)準(zhǔn)儲備液適量和其他23 種標(biāo)準(zhǔn)品溶液于10 mL 容量瓶用正己烷定容,配制成1 μg·mL-1的有機(jī)氯和5 μg·mL-1的擬除蟲菊酯類的混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液,避光冷凍保存以備用。
1.2.2 樣品提取與凈化
(1)FLORISIL 前處理方法。將樣品粉碎成細(xì)粉并過二號篩,稱取約5.0 g 樣品至50 mL 離心管中,加入5 mL 水,振搖30 min,加入10 mL 乙腈,4 g 氯化鈉,超聲提取30 min 后離心(5 000 r·min-1,5 min),吸取2.00 mL 提取液于氮吹管中,在40 ℃的水浴條件下氮吹至近干,加入正己烷溶液2 mL 溶解以備凈化,活化FLORISIL 柱:依次用5 mL 丙酮-正己烷(1 ∶9)、5 mL 正己烷溶液淋洗,當(dāng)液面至柱吸附層表面時,將待凈化溶液傾入小柱中,用5 mL 丙酮-正己烷(1 ∶9)進(jìn)行洗脫,并重復(fù)一次,收集所有洗脫液,置于氮吹管中在40 ℃水浴條件下氮吹至近干,用5 mL 正己烷溶液復(fù)溶,待氣相色譜分析。
(2)QuEChERS 前處理方法。取樣品粉碎成細(xì)粉并過二號篩,準(zhǔn)確稱取5.0 g 樣品至50 mL 離心管中,加入5 mL 水,振搖30 min,加入10 mL 乙腈溶液,加入QuEChERS 提取鹽包,振蕩5 min 后離心(5 000 r·min-1,5 min),收集全部上清液于QuEChERS凈化管中,充分振蕩渦旋5 min 后離心(8 000 r·min-1,5 min),吸取上清液2.00 mL 于氮吹管中,在40 ℃水浴條件下氮吹至近干,加入5.00 mL 正己烷溶液復(fù)溶,待氣相色譜分析。
1.2.3 色譜條件
進(jìn)樣口溫度:250 ℃;檢測器溫度:300 ℃;升溫程序:110 ℃持續(xù)1 min,以14 ℃·min-1升溫至220 ℃,保持4 min,以10 ℃·min-1升溫至270 ℃,保持5 min,以18 ℃·min-1升溫至280 ℃,保持10 min;載氣:氮?dú)?,純度大?9.99%,恒流模式;流速:2.0 mL·min-1;進(jìn)樣量1.0 μL;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣。
本方法從提取溶劑和凈化方法兩方面來優(yōu)化前處理方法,首先采用單一的提取溶劑進(jìn)行試驗。常用的提取溶劑有乙腈、乙酸乙酯、丙酮、正己烷、石油醚。正己烷和石油醚在提取過程中容易發(fā)生乳化現(xiàn)象不易提取出目標(biāo)化物,用乙腈和乙酸乙酯提取的目標(biāo)化物的回收率沒有明顯的差異,丙酮提取的回收率要相對較高一些,但是丙酮的溶解能力強(qiáng),考慮到紅參的基質(zhì)比較復(fù)雜,因此下一步采取乙腈和丙酮、乙酸乙酯和丙酮配合使用。采用以下4 種提取溶劑,即乙腈∶丙酮(1 ∶2,V∶V)、乙腈∶丙酮(2 ∶1,V∶V)、乙酸乙酯∶丙酮(1 ∶2,V∶V)、乙酸乙酯∶丙酮(2 ∶1,V∶V)進(jìn)行實驗。結(jié)果顯示,乙酸乙酯∶丙酮(1 ∶2,V∶V)、乙酸乙酯∶丙酮(2 ∶1,V∶V)作為提取溶劑提取的雜質(zhì)較多,乙腈∶丙酮(1 ∶2,V∶V)較乙腈∶丙酮(2 ∶1,V∶V)作為提取溶液的回收率高,因此本方法用乙腈∶丙酮(1 ∶2,V∶V)作為提取溶劑。
實驗同時采用QuEChERS、FLORISIL 柱和硫酸磺化進(jìn)行樣品凈化對比。結(jié)果發(fā)現(xiàn),采用QuEChERS凈化時雖然快速省時,但凈化結(jié)果不理想、雜質(zhì)多、回收率不理想;采用硫酸磺化凈化時,硫酸將擬除蟲菊酯類氧化使得其回收率低;FLORISIL 柱凈化雜質(zhì)少、回收率理想。因此,本文采用FLORISIL 柱進(jìn)行樣品凈化。
同時測有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類常使用HP-5(30 m 0.32 mm,0.25 μm)、DB-35(30 m 0.25 mm,0.25 μm)和DB-1701P(30 m 0.25 mm,0.25 μm),本文同時比較了3 種色譜柱對上述目標(biāo)化合物的分離情況及靈敏度。結(jié)果表明,使用弱極性色譜柱HP-5時,ο’ρ-DDT 和ρ’ρ-DDT 的靈敏度較低;使用色譜柱DB-35 時,只有當(dāng)柱溫箱的初始溫度為60 ℃時,七氯和δ-666 才能完全分離,初始柱溫箱為60 ℃時,分析一個樣所需要的時間比較長,α-硫丹和順-氯丹DB-35 上的保留時間一致,沒有辦法分開;DB-1701P 能夠很好地分離本文中的27 種目標(biāo)化合物且靈敏度較高,因此本文使用色譜柱DB-1701P。
溫箱的初始溫度依次設(shè)置為90 ℃、100 ℃、110 ℃、120 ℃、130 ℃和160 ℃,通過比較得到溫度越低目標(biāo)峰分離程度越高的結(jié)果。在120 ℃及以上溫度時,α-666 與五氯硝基苯、α-硫丹與反-氯丹不能完全分離,但初始溫度越低,需要的分析時間就越長,為了節(jié)省時間和能很好地分離目標(biāo)化合物,選用110 ℃作為初始溫度最為合適,各物質(zhì)出峰順序如圖1 所示。
圖1 27 種有機(jī)氯農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)色譜圖
吸取混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)儲備溶液0.10 mL、0.20 mL、0.40 mL、0.60 mL、0.80 mL 和1.00 mL 用正己烷溶液稀釋至10.00 mL,按照1.2.3 的色譜條件進(jìn)行檢測分析,以濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線圖,以3 倍信噪比(S/N=3)計算檢出限。各目標(biāo)化合物的線性方程、線性范圍、檢出限、相關(guān)系數(shù)見表2。由表2 可知,各目標(biāo)化合物的相關(guān)系數(shù)在0.998 0 ~0.999 9,檢出限在0.004 ~0.115 mg·kg-1。稱取紅參空白樣品加入適量的標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.2.1 的方法制備成低、中、高3 個不同水平的樣液,每個添加水平進(jìn)行3 個重復(fù),按照1.2.3 的條件進(jìn)行檢測分析,結(jié)果見表3。由表3 可知,回收率在78.9%~109.8%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.13%~8.63%。
表2 各對照品線性關(guān)系和檢出限結(jié)果表
表3 27 種農(nóng)藥的添加回收率以及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果表
將5 批樣品按照1.2.2(1)中FLORISIL 前處理方法進(jìn)行提取凈化,按1.2.3 色譜條件進(jìn)行色譜分析,5 批樣品中有2 批樣品檢出五氯硝基苯,樣品1 測定值為12.31 μg·kg-1,樣品4 測定值為14.22 μg·kg-1,其他樣品未檢出農(nóng)藥殘留。2020 年版《中華人民共和國藥典》規(guī)定紅參五氯硝基苯含量不得超過0.1 mg·kg-1,樣品1 和樣品4 五氯硝基苯的殘留量小于0.1 mg·kg-1為合格樣品。
本文建立了GC-ECD 方法測定紅參中的27 種農(nóng)藥。比較了不同提取溶劑的提取效果,最終選擇了回收率較高、雜質(zhì)較少的乙腈∶丙酮(1 ∶2,V∶V)作為提取溶劑。紅參化學(xué)成分較復(fù)雜,含有揮發(fā)油、多糖、人參皂苷、氨基酸和多肽等,需要凈化才能進(jìn)行氣相色譜分析,本文比較了3 種凈化方式的效果,硫酸磺化會將擬除蟲菊酯類物質(zhì)氧化,從而降低回收率,QuEChERS 凈化時雖然快速省時,但是凈化結(jié)果不理想、雜質(zhì)多、回收率不理想,F(xiàn)LORISIL 柱凈化雜質(zhì)少、回收率理想。實驗結(jié)果表明此方法精密度、靈敏度、準(zhǔn)確度較高,適用于測定紅參中22 種有機(jī)氯和5 種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥,為紅參中農(nóng)藥殘留快速檢測提供技術(shù)支撐以及為風(fēng)險監(jiān)測提供保障。