馬桂娟,張 瑤,湯麗華,朱 捷,馬雪梅
(寧夏回族自治區(qū)食品檢測(cè)研究院,寧夏 銀川750001)
枸杞(Lycium barbarumL.)為茄科植物枸杞的成熟果實(shí),枸杞籽油因其具有良好的保健作用而受到市場(chǎng)的廣泛親睞[1-2]。由于枸杞在生長(zhǎng)過(guò)程中,頻繁的使用農(nóng)藥,其殘留的危害也可能影響到枸杞籽油的安全性[3]。目前為止,尚未有關(guān)于枸杞籽油中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)的相關(guān)研究。食用植物油中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)時(shí),必須盡可能的除去基質(zhì)中脂肪、有機(jī)酸、色素及其他高分子質(zhì)量的干擾物,否則基質(zhì)干擾很大,容易污染檢測(cè)儀器,降低儀器使用壽命。目前,農(nóng)藥殘留的前處理方法主要有固相萃取、液液萃取冷脫脂法、基質(zhì)固相分散法、凝膠滲透色譜等[4-13]。這些方法中有些操作繁瑣,有些只針對(duì)特定種類的農(nóng)藥,當(dāng)測(cè)定多組分農(nóng)藥殘留時(shí),需要采用不同的前處理方法,大大加大了檢測(cè)難度及成本。
本研究將樣品經(jīng)乙腈提取,以QuEChERS(quick,easy,cheap,effective,rugged,and safe)方法為前處理技術(shù),采用丙基乙二胺(primary secondary amine,PSA)、C18、硫酸鎂(MgSO4)吸附劑,優(yōu)化最佳配比,可較好去除油脂和色素等雜質(zhì),大大地減小了樣品基質(zhì)干擾。提取溶液經(jīng)過(guò)濾后氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(gas chromatography-tandem mass spectrometry,GC-MS/MS)檢測(cè),在質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(multiple reaction monitoring,MRM)模式下,進(jìn)行基質(zhì)外標(biāo)法定量,可同時(shí)快速地檢測(cè)枸杞籽油中28種農(nóng)藥殘留量。該方法具有凈化效果好,快速、簡(jiǎn)便、實(shí)用等優(yōu)點(diǎn),對(duì)枸杞籽油中多組分農(nóng)藥殘留有普遍適用性,對(duì)于完善枸杞籽油衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)體系起到重要的推動(dòng)作用。
枸杞籽油:市售;PSA、C18、硫酸鎂(適用于QuEChERS方法的填料):美國(guó)安捷倫公司;乙腈(色譜純):賽默飛世爾科技有限公司;甲苯(色譜純):天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;氯化鈉(色譜純):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
氧化樂(lè)果、克百威、甲霜靈、三唑酮、氟蟲腈、稻豐散、克菌丹、硫丹、殺撲磷、丙溴磷、氟硅唑、醚菌酯、三唑磷、丙環(huán)唑、異菌脲、聯(lián)苯菊酯、溴螨酯、乙螨唑、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、雙甲脒、咪鮮胺、噠螨靈、氯氰菊酯、氰戊菊酯、苯醚甲環(huán)唑、烯酰嗎啉、嘧菌酯(純度均>98%):德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司。
7890B/7000C安捷倫三重四級(jí)桿氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀:美國(guó)安捷倫科技有限公司;3K15離心機(jī):德國(guó)Sigma公司;IKAT25數(shù)顯型分散機(jī):德國(guó)IKA公司;Vortex-Genie2漩渦混合器:美國(guó)SI儀器公司。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
準(zhǔn)確稱取28種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品,用乙腈配制成1.0 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。用乙腈逐級(jí)稀釋成1.0 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)中間溶液;準(zhǔn)確移取混合標(biāo)準(zhǔn)中間溶液用空白基質(zhì)提取液稀釋成質(zhì)量濃度為5.0 μg/L、10.0 μg/L、20.0 μg/L、50.0 μg/L、100.0 μg/L、200.0 μg/L系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,供氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定。
1.3.2 原始樣品的前處理
稱取2 g枸杞籽油于50 mL離心管中,加入10 mL乙腈,于13 000 r/min條件下均質(zhì)1 min,加入2 g氯化鈉,繼續(xù)均質(zhì)1 min,4 ℃條件下,以9 000 r/min離心5 min,取上清液2 mL,加入100 mg C18、100 mg PSA及100 mg MgSO4吸附劑凈化,渦旋離心,取上清液過(guò)0.22 μm的濾膜,供氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定。
1.3.3 儀器條件
氣相色譜條件:DB-5MSUI毛細(xì)管色譜柱(30m×0.25mm×0.25 μm);進(jìn)樣口溫度280 ℃;不分流進(jìn)樣;載氣為氦氣(純度99.999%),流速1.0 mL/min;程序升溫:60 ℃下保持1 min,以40 ℃/min升至170 ℃,不保持,再以10 ℃/min升至310 ℃,不保持,全部程序時(shí)間21 min,自動(dòng)進(jìn)樣,進(jìn)樣量1 μL。
質(zhì)譜條件:接口溫度290 ℃;電子電離(electronic ionization,EI)源;溶劑延遲4.0 min;四級(jí)桿溫度150 ℃;增益10;多反應(yīng)監(jiān)測(cè)。枸杞籽油中28種農(nóng)藥的定量和定性離子、碰撞能量等參數(shù)詳見表1。
表1 28種農(nóng)藥的質(zhì)譜分析參數(shù)Table 1 Mass spectrum analysis parameters of 28 pesticides
續(xù)表
鑒于枸杞籽油是以枸杞籽為主要原材料的加工產(chǎn)品,前期對(duì)目前市場(chǎng)中枸杞常用農(nóng)藥的品種進(jìn)行調(diào)查,并對(duì)120批次枸杞中農(nóng)藥殘留量進(jìn)行評(píng)估[14],針對(duì)枸杞中陽(yáng)性農(nóng)藥對(duì)枸杞籽油進(jìn)行分析檢測(cè)。
分別采用單離子監(jiān)測(cè)(single ion monitor,SIM)模式與MRM模式進(jìn)行28種農(nóng)藥含量的測(cè)定。在SIM模式下,由于部分目標(biāo)物響應(yīng)較低、干擾大,難以準(zhǔn)確定性;采用MRM模式,其針對(duì)性強(qiáng),靈敏度高,對(duì)于較低含量的樣品能準(zhǔn)確的定性定量。因此,本研究選用MRM模式進(jìn)行檢測(cè)。在MRM模式下,質(zhì)量濃度為100 μg/L的28種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液總離子流圖見圖1。
基質(zhì)效應(yīng)是在提取基質(zhì)中的目標(biāo)物時(shí),基質(zhì)中的干擾物影響目標(biāo)化合物的離子化,使得目標(biāo)化合物在儀器上的響應(yīng)發(fā)生了增強(qiáng)或者抑制的現(xiàn)象[15]?;|(zhì)效應(yīng)的存在一方面可能導(dǎo)致樣品產(chǎn)生假陽(yáng)性或者假陰性的問(wèn)題,另一方面會(huì)對(duì)待測(cè)物的準(zhǔn)確定量產(chǎn)生嚴(yán)重干擾。本研究在采用純?nèi)軇┡渲频臉?biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量時(shí),28種農(nóng)藥在枸杞籽油中均為不同程度的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。為提高目標(biāo)化合物測(cè)定的準(zhǔn)確度,本研究使用不含農(nóng)藥的空白基質(zhì)提取液配制標(biāo)準(zhǔn)曲線,降低基質(zhì)干擾的影響。
在優(yōu)化的條件下,以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),定量離子峰面積為縱坐標(biāo),將配制的5.0 ng/mL、10.0 ng/mL、20.0 ng/mL、50.0 ng/mL、100.0 ng/mL、200.0 ng/mL系列濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。28種農(nóng)藥的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、線性范圍及檢出限(limit of detection,LOD)(信噪比S/N≥10)見表2。結(jié)果表明,28種農(nóng)藥在基質(zhì)中的線性范圍良好,相關(guān)系數(shù)R2均≥0.996,檢出限在10~50 μg/kg。
續(xù)表
不同比例的三種常用吸附劑PSA、C18、MgSO4對(duì)農(nóng)藥殘留的影響,結(jié)果見圖2。
圖2 不同吸附劑組合對(duì)28種農(nóng)藥回收率的影響Fig. 2 Effect of different sorbent combinations on recovery rate of the 28 pesticide
由圖2可知,當(dāng)添加50 mg C18、50 mg PSA、100 mg MgSO4時(shí),由于凈化效果不明顯,仍存在明顯的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),使得所有化合物的回收率均偏高,只有44.4%以上的農(nóng)藥回收率在70%~120%,氧化樂(lè)果、克菌丹、三唑磷、氯氟氰菊酯、咪鮮胺、氯氰菊酯、嘧菌酯等的回收率偏高明顯,均>120%。當(dāng)采用200 mg C18、200 mgPSA、100 mg MgSO4吸附劑組合時(shí),有70.4%以上的農(nóng)藥回收率在70%~120%。而當(dāng)采用100 mg C18、100 mg PSA、100 mg MgSO4吸附劑組合時(shí),有88.9%以上的農(nóng)藥回收率在70%~120%。因此,選擇PSA、C18和硫酸鎂用量各為100 mg,可以取得較好的凈化效果。
加標(biāo)量分別為0.025 mg/kg和0.10 mg/kg,用枸杞籽油空白基質(zhì)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果見表3。由表3可知,低濃度加標(biāo)回收率范圍為60.10%~128.03%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation,RSD)為2.02%~17.9%;高濃度加標(biāo)回收率范圍為63.20%~105.10%,RSD為1.53%~9.82%。結(jié)果表明,該檢測(cè)方法準(zhǔn)確度較好。
表3 28種農(nóng)藥加標(biāo)回收率試驗(yàn)結(jié)果Table 3 Results of adding standard recovery rates of 28 pesticides
由于枸杞生長(zhǎng)過(guò)程易交替發(fā)生病蟲害,且種類頗多,因此防治難度非常大。根據(jù)前期對(duì)枸杞干果中農(nóng)藥殘留量的檢測(cè)發(fā)現(xiàn),枸杞籽油中檢出的農(nóng)藥在枸杞干果中均被檢出。因此,枸杞籽油中的農(nóng)藥殘留是來(lái)自于枸杞果中。同時(shí)可以看出菊酯類在枸杞籽油中的檢出率較高,可能是由于菊酯類農(nóng)藥廣泛使用于枸杞蚜蟲防治,枸杞蚜蟲對(duì)擬除蟲菊酯藥劑氰戊菊酯、氯氟氰菊酯、氰菊酯已產(chǎn)生低至中等水平抗性[19]。由于不能有效的控制枸杞蚜蟲病,缺乏管理技術(shù),農(nóng)戶的不規(guī)范用藥,因此在正常水平上加大劑量使用,導(dǎo)致大量的枸杞果干中存在較高殘留,而枸杞籽油中的部分菊酯農(nóng)殘可能是枸杞干果中引入的[20]。對(duì)市售23個(gè)枸杞籽油樣品中的農(nóng)藥殘留量進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果見表4。
表4 枸杞籽油及枸杞干果陽(yáng)性樣品農(nóng)藥殘留水平Table 4 Levels of pesticide residues in goji seed oil and positive samples of goji dried fruit
由表4可知,氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯均有不同程度檢出,其余農(nóng)藥均未檢出。
與枸杞果中陽(yáng)性樣品農(nóng)藥殘留量相比較,枸杞籽油陽(yáng)性樣品農(nóng)藥殘留量明顯降低,其中氯氟氰菊酯殘留量下降7.6倍,氯氰菊酯殘留量由0.470 mg/kg下降至0.346 mg/kg,氰戊菊酯殘留量下降了2倍,可能是由于枸杞籽油一般都是經(jīng)過(guò)枸杞鮮果打漿后清洗出枸杞籽作為油料種子,在這個(gè)過(guò)程中可能使殘留在油料種子中的農(nóng)藥分解、吸附。但從枸杞到枸杞籽,從枸杞籽油料到成品油加工過(guò)程中農(nóng)藥種類和殘留量的變化情況仍不清楚,值得進(jìn)一步研究。
本研究建立了氣相色譜三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜法(GCMS/MS)同時(shí)測(cè)定枸杞籽油中28種農(nóng)藥殘留的方法。枸杞籽油經(jīng)乙腈提取,以QuEChERS法為前處理技術(shù),優(yōu)化PSA、C18、MgSO4用量各為100 mg,在質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)模式下,進(jìn)行基質(zhì)外標(biāo)法定量。結(jié)果表明,28種農(nóng)藥在5~200 μg/L的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,回歸方程相關(guān)系數(shù)(R2)均>0.996,樣品在添加水平為0.100 mg/kg下的平均回收率為63.20%~105.10%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.53%~9.82%。該方法前處理操作簡(jiǎn)便,有機(jī)溶劑用量很少,對(duì)環(huán)境和人體友好;準(zhǔn)確度、精密度高,能夠滿足枸杞籽油中28種農(nóng)藥殘留的定性和定量分析。本方法的建立為枸杞及枸杞籽油中農(nóng)藥殘留的監(jiān)控、風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估等的研究提供了一種快速、高效、可靠的分析手段。