郭萍 陳美珠 謝愷 薛生輝

化學農(nóng)藥在蔬菜上的殘留會危害人類健康，因此農(nóng)藥殘留檢測成為確保農(nóng)作物質(zhì)量安全的關鍵步驟。采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測蔬菜中的農(nóng)藥殘留具有高敏感度和抗干擾能力，能夠有效檢測出農(nóng)藥殘留?；|(zhì)效應是指在檢測過程中，基質(zhì)中的物質(zhì)會影響目標化合物的電離效率和傳輸效率，從而影響檢測結(jié)果的準確性。在蔬菜中，基質(zhì)效應主要表現(xiàn)為基質(zhì)減弱，即目標化合物在基質(zhì)中的響應比在溶劑中的響應低。基質(zhì)效應嚴重時，會導致檢測結(jié)果出現(xiàn)較大誤差，無法準確評估蔬菜中的農(nóng)藥殘留水平。為解決基質(zhì)效應對農(nóng)藥殘留檢測的影響，可以使用基質(zhì)標準曲線進行定量測定?；|(zhì)標準曲線是在檢測過程中，將基質(zhì)和標準品一起進行檢測，得到標準曲線。通過比較基質(zhì)和溶劑的標準曲線的傾角，可以衡量出基質(zhì)的影響力。在基質(zhì)效應相當顯著的情況下，能夠采取基質(zhì)標準曲線來實施精確的數(shù)值分析，從而降低其對實驗結(jié)果的干擾[1]。

1 資料與方法

1.1 材料與試劑

實驗用到韭菜、芹菜、茄子、辣椒、黃瓜和豇豆等陰性樣本，這些樣本都經(jīng)過農(nóng)藥殘留的檢測。純色譜試劑主要有甲醇、乙腈和甲酸，此外，還包括乙酸鈉、乙酸、檸檬酸鈉二水合物、檸檬酸二鈉鹽倍半水合物以及無水硫酸鎂等分析純試劑，還有滿足GB/T 6682—2008 標準的超純水。7 種純度＞96% 農(nóng)藥標準品；除乙二胺-N- 丙基硅烷化硅膠（N-propyl silanized silica gel with ethylenediamine，PSA）、十八烷基硅烷鍵合硅膠（octadecylsilane coupled silica gel，C18）和石墨化炭黑（graphitic carbon black，GCB），本研究還使用了上海安譜實驗科技股份有限公司生產(chǎn)的粒度在40 ～63 μm、120 ～400 μm 范圍內(nèi)的吸附劑。

1.2 方法

1.2.1 主要設備和儀器

在實驗中，使用美國Waters 公司提供的UPLC H—CLASS PLUS/XEVO TQD 聯(lián)用儀，JJ523BC 型號的電子天平，H1750R 型號的醫(yī)用離心機及MS200 多管渦旋混勻儀。設備和儀器在實驗中發(fā)揮重要作用，保證實驗的順利進行和結(jié)果的準確性。

1.2.2 實驗方法

1.2.2.1 標準溶液配制 為準確測定樣品中農(nóng)藥殘留量，需要先制備7 種不同的標準儲備溶液，并將混合在一起，以便進行定量分析。

從各類農(nóng)藥中提取5 g，并把它們裝進50 mL 的容器里；使用甲醇來調(diào)整到指定的濃度，制備出濃度為100 mg/L 的7 種農(nóng)藥標準儲存溶液。為了確保這些溶液的穩(wěn)定性，必須在遮光和冷藏的條件下進行儲存。

從7 種不同的農(nóng)藥的標準儲備溶液中提取500 mL，并把它們放進50 mL 的瓶子里；倒入一些甲醇，使之達到預設的容積，并進行充分的攪動以便使其均勻分布，制成濃度高達1 000 ng/L 的混合型標準儲備溶液。另外，為了保證這種溶液的穩(wěn)定，必須在遮陽并且不易受到冰凍的環(huán)境下進行儲藏。

1.2.2.2 空白基質(zhì)的制備 根據(jù)《GB 23200.121—2021《植物源性食品中331 種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測定液相色譜一質(zhì)譜聯(lián)用法》的規(guī)定[2]，制備6 種常見蔬菜的空白樣品，以便進行檢測和分析。具體方法如下。

首先，選取韭菜、芹菜、茄子、辣椒、黃瓜、豇豆6 種蔬菜作為樣品，確保樣品在未施用任何農(nóng)藥的情況下生長[3]。

其次，將每種蔬菜分別進行處理，去除表面的污漬和雜質(zhì)，切成小塊，再用食品加工機將其粉碎成細勻的粉末。

再次，稱取一定量的蔬菜粉末，按照標準要求加入適量的甲醇和水，充分混合均勻并進行過濾。

最后，將濾液進行蒸發(fā)濃縮，去除甲醇，得到蔬菜的空白基質(zhì)?？瞻谆|(zhì)可以用于后續(xù)的農(nóng)藥添加實驗和實際樣品的提取。

在制備空白基質(zhì)的過程中，注意選擇合適的蔬菜種類和處理方法，確?；|(zhì)中不含有任何可能干擾實驗的雜質(zhì)。同時，還需注意遵循標準要求，以保證實驗結(jié)果的準確性和可靠性。

1.2.2.3 液相色譜條件 在液相色譜實驗中，選擇一款C18色譜柱（2.1 mm× 50 mm，1.7 μm），這款色譜柱具有較高的分離效率和穩(wěn)定性，適合于分析復雜樣品。

流動相由甲酸水溶液（0.1%）和甲酸乙腈溶液（0.1%）組成，這兩種溶劑都具有較好的溶解性和穩(wěn)定性，能夠保證實驗的順利進行[4]。

采用梯度洗脫程序，可以更好地分離不同的組分。具體操作流程如下：0 ～1 min 為5%B，1 ～4 min 上漲至90%B，4 ～7 min 保持90%B，7 ～8 min 下降至5%B，8 ～10 min 為5%B。使用這個階段性的提取技術可以保證在比較短的周期內(nèi)，成功地把全部元素提取出來。

流速為0.4 mL/min，這個流速相對較低，可以增加組分在色譜柱內(nèi)的停留時間，改善分離效果。

柱溫設置為40 ℃，這個溫度能夠保證色譜柱的穩(wěn)定性和實驗的準確性。

進樣量為5 μL，這個進樣量相對較小，可以減少對色譜柱的污染，同時改善樣品的分離效果[5]。

1.3 質(zhì)譜條件

實驗中使用電噴霧離子源（electrospray ionization），同時運行了正離子掃描方法。另一方面，本研究選擇了多反應監(jiān)測方法，并對相關的參數(shù)進行了優(yōu)化。這涵蓋了定性、定量、沖擊力以及錐形電流，見表1。根據(jù)表1 可以明確地觀察到母離子、子離子、錐孔電壓以及碰撞能量，這些都是需要深入研究的關鍵參數(shù)。參數(shù)的設置能夠保證在實驗過程中，化合物能夠被有效地電離、分離，并最終被檢測器檢測到。

表1 質(zhì)譜參數(shù)

1.4 實驗設計

本研究參照2022 年食品安全監(jiān)督抽檢實施細則的要求，選取市場消費量較大的韭菜、芹菜、茄子、辣椒、黃瓜、豇豆6 種蔬菜作為試驗樣品。評估啶蟲脒、多菌靈、辛硫磷、噻蟲嗪、氯唑磷、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、噠螨靈7 種常用農(nóng)藥的基質(zhì)效應。表2 列出6 種蔬菜對應的分析農(nóng)藥名稱。根據(jù)2022 年的食品安全監(jiān)管抽查規(guī)定，挑選了在市場上銷售量較高的韭菜、芹菜、茄子、辣椒、黃瓜和豇豆進行了試驗。對啶蟲脒、多菌靈、辛硫磷、噻蟲嗪、氯唑磷、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、噠螨靈普遍存在的農(nóng)藥在土壤中的效果進行了測試[6]。表2 列出了6 種不同的蔬菜與相關的分析農(nóng)藥。

表2 6 種蔬菜對應分析的農(nóng)藥名稱

按照1.2.2.1 節(jié)的指示，需要從混合標準儲備溶液中精確地提取一部分，然后將它們稀釋到50 的質(zhì)量濃度，這樣就能夠畫出標準曲線[7]。此外，可以使用甲醇來配制溶劑標曲，以達到最佳的效果。通過對6 種蔬菜的空白基質(zhì)進行提取和凈化，可以將其稀釋至0 ～100 ng/L。經(jīng)過3 次反復試驗，把質(zhì)量濃度設定為橫軸，試驗得到的平均峰值設定為縱軸，然后畫出了基礎材料與溶液的標準曲線，這樣可以更有效地理解物質(zhì)的特性。

通過對比分析基質(zhì)與溶劑的線性方程斜率，可以有效地評估出之間的相互影響。計算公式如下：ME ＝（空白基質(zhì)標曲斜率- 溶劑標曲斜率）/ 溶劑標曲斜率×100%。依據(jù)ME 的正負值來評估基質(zhì)效應是否增強或減弱[8]。

2 結(jié)果

2.1 韭菜中農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

在農(nóng)藥殘留分析中，基質(zhì)效應是一個重要的問題，是指樣品基質(zhì)對農(nóng)藥殘留測定的干擾。韭菜基質(zhì)成分復雜，可能會對農(nóng)藥的測定產(chǎn)生影響[9]。為評估韭菜中3 種農(nóng)藥的基質(zhì)效應，進行以下實驗和數(shù)據(jù)分析，見表3。

表3 農(nóng)藥在韭菜基質(zhì)中的基質(zhì)效應

首先，建立3 種農(nóng)藥的溶劑標準曲線。然后，使用相同的分析方法，建立農(nóng)藥在韭菜基質(zhì)中的基質(zhì)標準曲線。通過比較兩種標準曲線的線性方程，可以得到基質(zhì)效應的百分比。實驗結(jié)果表明，啶蟲脒在韭菜中的基質(zhì)效應并不明顯，其基質(zhì)效應為-3.42%，屬于弱基質(zhì)效應。多菌靈的基質(zhì)效應為中等程度，基質(zhì)效應為-37.05%。而辛硫磷在韭菜中的基質(zhì)效應最為顯著，基質(zhì)效應達到-55.10%。

2.2 芹菜中農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

根據(jù)表4 的數(shù)據(jù)，芹菜中3 種農(nóng)藥的基質(zhì)效應均表現(xiàn)出明顯的減弱效果，啶蟲脒的基質(zhì)影響并不顯著，是一種相對較輕微的影響。芹菜中的辛硫磷和噻蟲嗪表現(xiàn)出了中等程度的基質(zhì)效應[10]。

表4 芹菜基質(zhì)內(nèi)的農(nóng)藥效果

2.3 農(nóng)藥在茄子內(nèi)的殘余對其基質(zhì)的影響

表5顯示了茄子中3種農(nóng)藥的基質(zhì)效應。實驗結(jié)果表明，噻蟲嗪和氯唑磷的效果有所降低，然而甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的效果卻有所提升。按照基質(zhì)效應的相應區(qū)域，茄子中的噻蟲嗪、氯唑磷以及甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽均被歸類為弱基質(zhì)效應[11]，因此不需要采取補償措施。

表5 茄子基質(zhì)內(nèi)的農(nóng)藥作用

2.4 辣椒中農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

辣椒中3 種農(nóng)藥的基質(zhì)效應均明顯減弱，啶蟲脒的基質(zhì)效應則相對較弱，這種情況下它的影響力相對較小。在辣椒中，噻蟲嗪與甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的作用表現(xiàn)為一種中等的基質(zhì)效果，見表6。

表6 辣椒基質(zhì)內(nèi)的農(nóng)藥作用

2.5 農(nóng)藥在黃瓜中的殘余對其基質(zhì)的影響

表7 對3 種農(nóng)藥在黃瓜中的基質(zhì)效應進行了深入的分析。實驗數(shù)據(jù)揭示，噻蟲嗪和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的作用力有所減弱，但噠螨靈的作用力卻有所增強。通過實驗觀察到，在黃瓜種植區(qū)，噻蟲嗪與甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的作用力量稍微減小，反觀噠螨靈的影響力并沒明顯減少明顯。噠螨靈的作用屬于中等級別的基質(zhì)提升。

2.6 豇豆中農(nóng)藥殘余的土壤影響

表8 顯示了豇豆中4 種農(nóng)藥的基質(zhì)效應。啶蟲脒、氯唑磷和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽對豇豆的作用不大，然而噻蟲嗪卻能顯著增強豇豆的抵抗疾病的能力[12]。啶蟲脒和氯唑磷的作用程度在中等水平，但噻蟲嗪的作用程度則稍遜一籌。另外，豇豆中的甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽展示出了極為嚴重的基質(zhì)減弱效應。

表8 豇豆基質(zhì)內(nèi)的農(nóng)藥作用

從表3 ～表8 的數(shù)據(jù)顯示，噠螨靈、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽以及噻蟲嗪都對黃瓜、茄子以及豇豆的基質(zhì)有著明顯地提升作用。

啶蟲脒對韭菜、辣椒以及芹菜的影響相對較小，其影響程度分別為-3.42%、-12.61%以及-17.45%。盡管如此，在豇豆種植區(qū)，啶蟲脒的基因作用呈現(xiàn)出一定的衰退，其基因作用的測量值是-26.49%。

在對黃瓜和茄子進行的試驗里，甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的基質(zhì)效應表現(xiàn)得相對較弱，具體的基質(zhì)效應值為-13.88%，同時也有2.22%。雖然如此，對于辣椒和豇豆而言，甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的基質(zhì)效應非常明顯，它們的影響程度分別為-33.08%和-53.76%，這展示出它們的強烈的基質(zhì)效應。

噻蟲嗪對辣椒和芹菜的影響在一定程度上體現(xiàn)了基質(zhì)削弱效應。然而，辛硫磷對韭菜和芹菜的效果分別為-55.10% 和-48.32%，這都顯示出其顯著的基質(zhì)削弱效應。

3 結(jié)語

液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法的檢測結(jié)果揭示，各種蔬菜基質(zhì)上的農(nóng)藥殘留具有不同的影響力，這些影響力可能會降低，也可能會升高。例如，啶蟲脒對豇豆的影響力相對較小，但是甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽在辣椒和豇豆上的影響力卻非常突出，其降低的幅度分別為-33.08%和-53.76%。噻蟲嗪在辣椒和芹菜中的作用有所減弱，但辛硫磷對韭菜和芹菜的效果卻為-55.10%和-48.32%，這些結(jié)果都證實了它們在基質(zhì)上的顯著減弱效果。