鄭文柱
草莓為多年生草本植物,原產(chǎn)南美,20世紀(jì)初引入中國(guó),現(xiàn)如今我國(guó)已經(jīng)成為第一大草莓種植國(guó)[1]。由于草莓本身的生長(zhǎng)特性,極易受到病蟲(chóng)害的威脅,因此在種植過(guò)程中廣泛使用農(nóng)藥,目前常用的農(nóng)藥種類包括有機(jī)磷類、氨基甲酸脂類和擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥[2]。其中有機(jī)磷類農(nóng)藥容易引起食用者急性中毒,所以有機(jī)磷類農(nóng)藥的殘留問(wèn)題也是人們普遍關(guān)注的焦點(diǎn)。本文中選取的十種農(nóng)藥殘留均為種植草莓過(guò)程中經(jīng)常使用的有機(jī)磷農(nóng)藥[3],對(duì)預(yù)防草莓病蟲(chóng)害有重要的作用,正確使用農(nóng)藥不僅能提高草莓產(chǎn)量,還能提高草莓品質(zhì)。目前,水果蔬菜中農(nóng)藥殘留的前處理方法多采用液-液萃取,然后結(jié)合固相萃取凈化濃縮[4-7]。其共同點(diǎn)是先用有機(jī)溶劑從大量基質(zhì)中萃取農(nóng)藥殘留,然后進(jìn)行萃取液的凈化濃縮來(lái)實(shí)現(xiàn)樣品的前處理。這些方法普遍存在操作步驟繁瑣、有機(jī)溶劑消耗量大,且有機(jī)溶劑中大多含有微量雜質(zhì),用量越大,在濃縮后對(duì)檢測(cè)結(jié)果影響就越大[8]。本文采用QuEChERS法對(duì)草莓中10種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留進(jìn)行前處理,操作簡(jiǎn)單、快速,且試劑用量少,GC-MS檢測(cè)方法靈敏,重復(fù)性好,回收率高,能滿足草莓中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測(cè)要求。
1.1.1 儀器與試劑 7890B-5977A 氣相色-譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)安捷倫有限公司);天平( 0.000 1 g,梅特勒);IKAT18 勻漿機(jī)(IKA 公司);YZB高速冷凍離心機(jī)(Thermo Fisher公司);全自動(dòng)氮吹儀(Reel公司);快速混勻器(heidolph公司);Mili-Q純水處理機(jī)(美國(guó)MILLIPORE有限公司)。乙腈(色譜純,F(xiàn)isher有限公司);氯化鈉,無(wú)水硫酸鎂(分析純,國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);四硼酸鈉(分析純,上海展云化工有限公司);乙二胺-N-丙基硅烷 (PSA,美國(guó)安捷倫公司);石墨化碳黑(GCB,120~400目,粒徑38~120 μm,天津博納艾杰爾科技有限公司);娃哈哈純凈水。
1.1.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 敵敵畏、滅線磷、甲拌磷、樂(lè)果、甲基對(duì)硫磷、毒死蜱、對(duì)硫磷、水胺硫磷、殺撲磷和三唑磷10種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品(純度均≥ 95.0% ),購(gòu)于農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所。
稱取15 g(精確至0.01 g) 樣品放入50 mL離心管中,加入20 mL乙腈,常溫下渦旋振蕩40 min,加入5 g無(wú)水硫酸鎂和2.5 g氯化鈉,渦旋振蕩3 min,于5 000 r/min轉(zhuǎn)速離心3 min;取15 mL離心后的上清溶液加入至預(yù)先裝有125 mgPSA、900 mg無(wú)水硫酸鎂和25 mg GCB的50 mL離心管中,渦旋振蕩3 min,超聲15 min,于3 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心3 min;取上清液5.00 mL,放入全自動(dòng)氮吹儀中氮吹至近干,1 mL丙酮溶液復(fù)溶后,采用GC-MS測(cè)定。
氣相色譜條件:HP-5 MS Ultra Inert 色譜柱(30 m×250 μm,0.25 μm,美國(guó) Agilent 公司);柱溫(升溫程序):80℃(保持1 min),以20℃/min 升溫至180℃(保持2 min),再以10℃/min 升溫至280℃(保持20 min);運(yùn)行時(shí)間38 min。載氣為氦氣(純度≥ 99.999 % ),流速 1.0 mL/min。不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣體積2 μL,進(jìn)樣口溫度250℃,接口溫度280℃。
質(zhì)譜條件:電子轟擊離子源(EI),離子源溫度230℃,電離能量70 eV,四極桿溫度180 ℃,溶劑延遲時(shí)間3.5 min,檢測(cè)方式SIM模式,其他質(zhì)譜條件見(jiàn)表1。
在1.3節(jié)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法的分析條件下,得到12.5 μg/mL濃度( 溶劑為丙酮溶液)的10種有機(jī)磷農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)氣質(zhì)色譜圖(圖1),10種有機(jī)磷類農(nóng)藥在36 min內(nèi)均得到很好的分離效果。
實(shí)驗(yàn)前分別取100 μg/mL的10種有機(jī)磷類農(nóng)藥(敵敵畏、滅線磷、甲拌磷、樂(lè)果、甲基對(duì)硫磷、毒死蜱、對(duì)硫磷、水胺硫磷、殺撲磷和三唑磷)單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)貯備液,使用丙酮溶液分別稀釋成0.19、0.39、0.78、1.56、3.13、6.25、12.5 μg/mL 7個(gè)濃度混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.3節(jié)所敘述的儀器設(shè)置條件進(jìn)行檢測(cè)。以10倍信噪比作為定量限,以各色譜峰的面積為縱坐標(biāo),各標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)做線性回歸處理。由表2可知,10種有機(jī)磷類農(nóng)藥在0.19 ~12.5 μg/mL的線性范圍內(nèi),R2為0.999 31~0.999 86,線性關(guān)系良好;定量限達(dá)0.001~0.005 mg/kg,低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的限量值[9]。
選取經(jīng)過(guò)檢測(cè)后,不含有有機(jī)磷類農(nóng)藥的草莓樣品10個(gè),共分成2組,每組設(shè)有5個(gè)平行樣,分別添加10種有機(jī)磷類農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液[10]。第1組添加水平為0.05 mg/kg,第2組添加水平為0.10 mg/kg。以1.2節(jié)所描繪的方法進(jìn)行前處理實(shí)驗(yàn),以1.3節(jié)所描述的儀器設(shè)置條件進(jìn)行檢測(cè),對(duì)回收率及精密度進(jìn)行測(cè)定。經(jīng)實(shí)驗(yàn)檢測(cè),10種有機(jī)磷類農(nóng)藥加標(biāo)濃度設(shè)定為0.05 mg/kg時(shí),所得到的回收率在81% ~108% 之間,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.98% ~5.11% 。當(dāng)實(shí)驗(yàn)中設(shè)置的加標(biāo)濃度為0.10 mg/kg時(shí),回收率在85% ~110% 之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.79% ~4.98% 。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,兩組加標(biāo)樣品的回收率均在80% ~120% 之間,第2組加標(biāo)濃度較高的樣品,其回收率相比低濃度加標(biāo)樣品較好。由表3可知,本方法所用QuEChERS前處理方法和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀儀器分析方法可以得到滿意的回收率。
表1 10種有機(jī)磷農(nóng)藥保留時(shí)間、定量離子、定性離子
圖1 10種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)的氣質(zhì)色譜圖
表2 10種有機(jī)磷農(nóng)藥線性范圍、定量限、線性回歸方程和R2信息
表3 草莓基質(zhì)中10種農(nóng)藥的添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)
有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)農(nóng)作物的健康生長(zhǎng)以及預(yù)防病蟲(chóng)害等方面具有重要作用[11]。但常用有機(jī)磷農(nóng)藥代謝緩慢,如果不規(guī)范使用殘留在果蔬中所帶來(lái)的安全隱患問(wèn)題也不可小覷。針對(duì)目前我國(guó)有機(jī)磷農(nóng)藥廣泛使用的現(xiàn)狀,有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)更是食品安全風(fēng)險(xiǎn)的重中之重[12]。一種快速有效的檢測(cè)方法,可以提高農(nóng)藥殘留的檢測(cè)效率,減少檢測(cè)成本等多方面問(wèn)題。
草莓中敵敵畏、滅線磷、甲拌磷、樂(lè)果、甲基對(duì)硫磷、毒死蜱、對(duì)硫磷、水胺硫磷、殺撲磷和三唑磷,10種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留采用QuEChERS前處理方法和氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀儀器分析方法,在36 min內(nèi)能夠得到較好的分離效果,其R2為0.999 31~0.999 86,定量限為0.001~0.005 mg/kg,在加標(biāo)回收率試驗(yàn)中,低濃度加標(biāo)組的回收率為81% ~108% 之間,其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.98% ~5.11% ;高濃度加標(biāo)組的回收率為85% ~110% 之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.79% ~4.98% 。該方法優(yōu)化了有機(jī)磷類農(nóng)藥前處理方法,使前處理步驟更加簡(jiǎn)單,所得結(jié)果也符合方法要求。
本次方法研究,建立了QuEChERS法前處理,經(jīng)氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀同時(shí)測(cè)定草莓中10種有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法。采用SIM模式掃描,樣品基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)曲線外標(biāo)法定量,能夠準(zhǔn)確快捷的完成10種有機(jī)磷類農(nóng)藥的定性以及定量分析。而且該方法的準(zhǔn)確度高,精密度好,在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)及食品衛(wèi)生安全監(jiān)測(cè)方面能夠得到廣泛應(yīng)用,達(dá)到快速檢測(cè)草莓中有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留的目的。