梁建英，胡 雪*，謝瑞龍，劉麗君，李翠枝，張志偉

（內(nèi)蒙古伊利實(shí)業(yè)集團(tuán)股份有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010110）

擬除蟲(chóng)菊酯是文菊花中天然成分除蟲(chóng)菊酯的合成類似物，是一類模擬天然除蟲(chóng)菊酯化學(xué)結(jié)構(gòu)合成的農(nóng)藥[1]，其具有選擇性毒性、在哺乳動(dòng)物體內(nèi)代謝和排泄迅速、環(huán)境殘留少等特點(diǎn)，不僅在農(nóng)業(yè)上得到廣泛應(yīng)用，而且在家庭用殺蟲(chóng)劑，如防治蚊蟲(chóng)、蟑螂及牲畜寄生蟲(chóng)的殺蟲(chóng)劑中被廣泛應(yīng)用[2]。隨著擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥越來(lái)越多地進(jìn)入生活環(huán)境，其引起的環(huán)境污染與人類安全問(wèn)題也越來(lái)越受到重視。

長(zhǎng)期以來(lái)一直認(rèn)為擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥為低毒殺蟲(chóng)劑，然而Sinha等[3]研究表明，擬除蟲(chóng)菊酯可影響實(shí)驗(yàn)動(dòng)物的神經(jīng)行為，是一種重要的神經(jīng)毒劑，能夠改變Na+通道功能而產(chǎn)生神經(jīng)毒性[4]，如果不加控制仍然會(huì)對(duì)人類健康造成很大威脅。農(nóng)藥的危害途徑是其被使用后一定時(shí)期內(nèi)沒(méi)有被分解或降解的農(nóng)藥原體、降解物及有毒代謝物殘留在生物體內(nèi)，人類尤其是嬰幼兒食用了被污染的乳制品后，殘留的農(nóng)藥會(huì)在體內(nèi)不斷積累，最終導(dǎo)致急性或慢性中毒，因此加強(qiáng)乳制品中擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥檢測(cè)是保障食品安全的必要風(fēng)險(xiǎn)防控措施之一。

1 國(guó)內(nèi)外對(duì)乳類中擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥殘留最大限量的要求

《食品法典》是全球消費(fèi)者、食品生產(chǎn)和加工者、各國(guó)食品管理機(jī)構(gòu)及國(guó)際食品貿(mào)易的重要基本參照標(biāo)準(zhǔn)，其中CAC/MRL 1—2001《食品中的農(nóng)藥最大殘留限量》中規(guī)定了生乳中96 種農(nóng)藥的最大殘留限量，其中包括10 種擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥的最大殘留限量，即氯氰菊酯0.05 mg/kg、氰戊菊酯0.1 mg/kg、氯菊酯0.1 mg/kg、溴氰菊酯0.05 mg/kg、烯蟲(chóng)酯0.1 mg/kg、醚菌酯0.01 mg/kg、氟氯氰菊酯0.01 mg/kg、聯(lián)苯菊酯0.05 mg/kg、甲氰菊酯0.1 mg/kg[5]。

國(guó)內(nèi)，根據(jù)國(guó)家衛(wèi)生健康委員會(huì)、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部和國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局2019年第5號(hào)公告，GB 2763—2019《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[6]將于2020年2月15日正式實(shí)施，該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了生乳中102 種農(nóng)藥的最大殘留限量，其中包括7 種（同分異構(gòu)體為1 種）擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥的最大殘留限量，即氯氰菊酯和高效氯氰菊酯0.05 mg/kg、氰戊菊酯和S-氰戊菊酯0.1 mg/kg、醚菌酯0.01 mg/kg、氟氯氰菊酯和高效氟氯氰菊酯0.01 mg/kg、聯(lián)苯菊酯0.2 mg/kg、氯氟氰菊酯和高效氯氟氰菊酯0.2 mg/kg、醚菊酯0.02 mg/kg。

通過(guò)國(guó)內(nèi)外擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥限量分析可知，國(guó)內(nèi)限量標(biāo)準(zhǔn)中有4 種擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥（氯氰菊酯、氰戊菊酯、醚菌酯、氟氯氰菊酯）與國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中的限量一致，聯(lián)苯菊酯的限量不一致，國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)中沒(méi)有對(duì)乳類中氯氟氰菊酯和醚菊酯的限量作規(guī)定，而國(guó)內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)作了規(guī)定。

2 擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法及標(biāo)準(zhǔn)

農(nóng)藥殘留檢測(cè)是一項(xiàng)針對(duì)復(fù)雜混合物中微量或痕量組分進(jìn)行分析的技術(shù)，不僅要有精細(xì)的微量操作手段，而且要有具有較高靈敏度的痕量檢測(cè)技術(shù)[7]。農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法已成為影響國(guó)際貿(mào)易的重要技術(shù)要求之一，因此能夠簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確定性及定量檢測(cè)農(nóng)藥殘留意義重大。

目前，擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法主要有氣相色譜法、高效液相色譜法和酶聯(lián)免疫分析法，由于大部分?jǐn)M除蟲(chóng)菊酯化合物是立體異構(gòu)體或幾何異構(gòu)體，不同異構(gòu)體生物活性不同，在分析方法中如何分離異構(gòu)體再進(jìn)行定量測(cè)定是關(guān)鍵，且多數(shù)樣品成分復(fù)雜、前處理干擾性大，因此，近年來(lái)高端分析儀器法，如氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法、液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法得到大量應(yīng)用[8-10]，使得水果、蔬菜、谷物、茶葉、中草藥及乳制品等不同種類樣品中農(nóng)藥殘留的準(zhǔn)確痕量分析成為可能。沈崇鈺等[11]通過(guò)固相萃取-氣相色譜-負(fù)化學(xué)離子源質(zhì)譜技術(shù)建立11 種擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法，并應(yīng)用于茶葉；孫長(zhǎng)恩等[12]采用HP-5MS毛細(xì)管柱和氫火焰離子化檢測(cè)器建立同時(shí)測(cè)定化學(xué)殺蟲(chóng)劑中9 種擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥的氣相色譜檢測(cè)方法；李燕等[13]對(duì)水產(chǎn)品可食部分中擬除蟲(chóng)菊酯殘留量的高效氣相色譜檢測(cè)方法進(jìn)行研究，建立同時(shí)測(cè)定氯氰菊酯、氰戊菊酯及溴氰菊酯殘留量的檢測(cè)方法；胡奇杰等[14]采用帶有電子捕獲檢測(cè)器的氣相色譜對(duì)鐵皮石斛飲片中擬除蟲(chóng)菊酯殘留的檢測(cè)方法進(jìn)行研究，建立了一套成熟的農(nóng)藥多殘留氣相色譜檢測(cè)方法；宋瑤等[15]用液-液萃取法提取、帶有電子捕獲檢測(cè)器的氣相色譜建立酸乳中4 種擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法。

我國(guó)國(guó)家衛(wèi)生部門依據(jù)食品安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估結(jié)果及食品生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者和消費(fèi)者的意見(jiàn)，制定并頒布實(shí)施了一些有關(guān)擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥殘留的檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)，可分為植物源性食品和動(dòng)物源性食品兩大類，其中，測(cè)定植物源性食品中擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥含量的有GB/T 5009.146—2008《植物性食品中有機(jī)氯和擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥多種殘留量的測(cè)定》和GB 23200.113—2018《植物源性食品中208 種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定》，測(cè)定動(dòng)物源性食品中擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥含量的有GB/T 5009.162—2008《動(dòng)物性食品中有機(jī)氯和擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥多組分殘留量的測(cè)定》和GB 23200.85—2016《乳及乳制品中多種擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥殘留量的測(cè)定》。

3 乳制品中擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥殘留檢測(cè)的影響因素

測(cè)量不確定度的評(píng)定是評(píng)判檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室和校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)室能力水平的重要指標(biāo)，也是評(píng)判測(cè)試結(jié)果質(zhì)量水平高低的依據(jù)[16]，其可以保證測(cè)試數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度和可靠性。而在不確定度評(píng)定[17-18]過(guò)程中，會(huì)對(duì)檢測(cè)方法的每個(gè)環(huán)節(jié)中容易引入誤差的分量進(jìn)行分析和計(jì)算，通過(guò)每個(gè)分量不確定度評(píng)定值的大小可直觀地分析出所用檢測(cè)方法的主要影響因素。

前期，本實(shí)驗(yàn)室參考GB 23200.85—2016，采用氣相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜法對(duì)牛乳、嬰兒配方乳粉、酸乳、冰淇淋及干酪中氯氰菊酯、氰戊菊酯、醚菌酯、氟氯氰菊酯、聯(lián)苯菊酯及甲氰菊酯的含量進(jìn)行驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)，結(jié)合牛乳中聯(lián)苯菊酯含量的測(cè)定結(jié)果及不確定度分析，分析討論檢測(cè)方法的主要影響因素。

3.1 數(shù)學(xué)模型和不確定度傳播率

首先，利用氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定聯(lián)苯菊酯的殘留量（X），其數(shù)學(xué)模型中輸入量分別為試樣待測(cè)液中聯(lián)苯菊酯的上機(jī)質(zhì)量濃度（ρ）、定容體積（V）、稀釋倍數(shù)（n）和樣品質(zhì)量（m）。

組合類似影響因素，將輸入量中的重復(fù)性因素ρ、V和m組合在一起，歸為輸出量X的重復(fù)性因素，因此不需分別評(píng)定輸入量ρ、V和m重復(fù)性引入的不確定度分量，而是直接評(píng)定輸出量X重復(fù)性引入的不確定度分量。組合后的數(shù)學(xué)模型為式中，?rep為測(cè)量重復(fù)性影響因素修正因子，其數(shù)值為1，考察該數(shù)學(xué)模型可知，輸入量ρ、V、m和?rep互不相關(guān)，而且聯(lián)苯菊酯殘留量的計(jì)算式中只有輸入量ρ、V、m的積和商，因而不確定度傳播率，即輸出量X的合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度ucrel（X）可由ρ的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量urel（ρ）、V的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量urel（V）、m的標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量urel（m）和實(shí)驗(yàn)重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)不確定度分量urel（?rep）的平方和開(kāi)根號(hào)求得，即：

3.2 不確定度來(lái)源分析與評(píng)定

輸出量X的不確定度來(lái)源有4 個(gè)方面，即urel（ρ）、urel（V）、urel（m）和urel（?rep）。

3.2.1urel（ρ）

urel（ρ）包括4 個(gè)來(lái)源：1）標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel1（ρ），通過(guò)不確定度A類評(píng)定計(jì)算，數(shù)值較大；2）標(biāo)準(zhǔn)品純度引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel2（ρ），通過(guò)不確定度B類評(píng)定[19]計(jì)算，均勻分布，置信因子為數(shù)值較小；3）標(biāo)準(zhǔn)溶液配制過(guò)程移液器引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel3（ρ），通過(guò)不確定度B類評(píng)定計(jì)算，三角分布，置信因子為數(shù)值較??；4）容量瓶校準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel4（ρ），通過(guò)不確定度B類評(píng)定計(jì)算，三角分布，置信因子為數(shù)值較小。

由上述標(biāo)準(zhǔn)不確定度評(píng)定結(jié)果合成urel（ρ），分析可得其大小主要由標(biāo)準(zhǔn)曲線擬合引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度urel1（ρ）決定。

3.2.2urel（V）

urel（V）的主要來(lái)源為移液槍校準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u（V），通過(guò)不確定度B類評(píng)定計(jì)算，三角分布，置信因子為數(shù)值較小。

3.2.3urel（m）

m采用減量法通過(guò)2 次稱量得到，包括1 次回零（空瓶）稱量。每次測(cè)量不確定度都有3 個(gè)來(lái)源：天平校準(zhǔn)、重復(fù)性、天平分辨力，重復(fù)性歸入到?rep中，只評(píng)定分析天平校準(zhǔn)引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u1（m）和分析天平分辨力引入的標(biāo)準(zhǔn)不確定度u2（m）。因?yàn)槭褂猛患芴炱皆谝粋€(gè)很窄的質(zhì)量范圍內(nèi)稱量，因此天平質(zhì)量差值靈敏度可忽略不計(jì)。通過(guò)不確定度B類評(píng)定，均勻分布，置信因子為得出結(jié)果，數(shù)值較小。

3.2.4urel（?rep）

峰面積測(cè)定引入的輸出量X的不確定度合并到urel（?rep）去考慮，通過(guò)不確定度A類評(píng)定，正態(tài)分布，置信因子為1，可得出結(jié)果，數(shù)值較大。

通過(guò)對(duì)urel（ρ）、urel（V）、urel（m）和urel（?rep）結(jié)果的比較分析[20-21]可得，乳制品中擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥含量測(cè)定結(jié)果的主要影響因素包括標(biāo)準(zhǔn)工作曲線擬合和測(cè)量重復(fù)性影響因素兩方面。

3.3 樣品前處理方法

由于實(shí)驗(yàn)中基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)明顯，乳制品中擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥殘留測(cè)定均采用空白基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，因此，樣品前處理過(guò)程[22-23]的穩(wěn)定性直接影響標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)性。同時(shí)，樣品前處理方法的適用性也是影響實(shí)驗(yàn)重復(fù)性的主要因素。因此，從根本上說(shuō)影響乳制品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的因素是樣品前處理方法。

在農(nóng)藥殘留檢測(cè)過(guò)程中，樣品前處理是分析檢測(cè)的關(guān)鍵步驟，它直接關(guān)系著整個(gè)分析過(guò)程的準(zhǔn)確性和精密度[22-23]。乳制品中擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥殘留的檢測(cè)主要采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀[24-26]進(jìn)行，其常用的簡(jiǎn)單、快速、有效的前處理方法主要有固相萃取（solid phase extraction，SPE）、QuEChERS（quick, easy, cheap,effective, rugged, safe）和凝膠滲透色譜（gel permeation chromatography，GPC）[27]。

3.3.1 SPE

SPE是一種基于色譜分離的樣品前處理方法，包括固相（具有一定官能團(tuán)的固體吸附劑）和液相（樣品和溶劑），它的原理是通過(guò)固定相吸附劑上的官能團(tuán)與目標(biāo)化合物官能團(tuán)之間的作用力將目標(biāo)化合物保留在固相吸附劑上，使目標(biāo)化合物從基質(zhì)中分離出來(lái)[28-30]。根據(jù)柱填料不同，SPE柱可以分為正相萃取柱、反相萃取柱、吸附樹(shù)脂柱和離子交換柱4 種類型。正相萃取柱的填料主要有氧化鋁、硅膠、硅鎂吸附劑等，可以用來(lái)萃取極性化合物。反相萃取柱的填料主要有C8、C18、CN（氰丙基鍵合填料）等，可以用來(lái)萃取非極性或弱極性化合物。離子交換柱和吸附樹(shù)脂柱的填料是帶電荷的離子交換吸附劑，主要有NH2、石墨化炭黑、活性炭等，可以用來(lái)萃取帶電荷的化合物。SPE可分為2 種模式：一種是經(jīng)典的SPE模式，主要用于吸附目標(biāo)化合物，這種模式通常包括柱的預(yù)處理、樣品過(guò)柱、洗滌除雜質(zhì)、干燥、洗脫目標(biāo)化合物5 個(gè)步驟；另一種是雜質(zhì)吸附模式，樣品過(guò)SPE柱時(shí)雜質(zhì)被柱填料吸附，而目標(biāo)化合物通過(guò)SPE柱并被收集在容器中。相比于液-液萃取，SPE不僅省去了許多繁雜的步驟，同時(shí)也大大加快了分析檢測(cè)的速度，但因其需要將待測(cè)物全部提取出來(lái)才可以進(jìn)行檢測(cè)，因此SPE所耗時(shí)間較長(zhǎng)。

3.3.2 QuECHERS

QuECHERS是一種快速、簡(jiǎn)單、廉價(jià)、有效、穩(wěn)定、安全的樣品前處理方法，該方法初期只是為水果、蔬菜及谷物等低脂樣品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)而建立的一種快速、有效的前處理方法，其原理是利用乙腈萃取樣品中的農(nóng)藥殘留，氯化鈉和無(wú)水硫酸鎂鹽析分層，萃取液經(jīng)無(wú)水硫酸鎂和N-丙基乙二胺分散固相萃取凈化后，用GC、GC-MS等進(jìn)行多殘留分析[31-33]。鑒于其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，后期經(jīng)過(guò)大量研究，現(xiàn)在該方法不僅可以檢測(cè)水分含量高、脂肪含量低的樣品，而且能檢測(cè)水分含量低且脂肪含量較高的樣品。該方法發(fā)展迅速，在植物源性和動(dòng)物源性食品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中已逐漸成為多殘留分析的首選方法。

3.3.3 GPC

GPC的基本原理是選擇不同尺寸的惰性多孔凝膠為固定相，當(dāng)樣品通過(guò)固定相時(shí)，大分子化合物（如色素、油脂、聚合物、生物堿等）受到體積排阻先流出色譜柱，小分子化合物（如污染物和農(nóng)藥等）則滲入固定相微孔中后洗脫出來(lái)，樣品中各組分按分子大小實(shí)現(xiàn)分離[34]。GPC作為一種快速分離大分子類雜質(zhì)的前處理方法，其缺點(diǎn)是溶劑用量大、凈化時(shí)間長(zhǎng)，優(yōu)點(diǎn)是可以自動(dòng)化處理、色譜柱可重復(fù)利用、凈化效果好。

綜上所述，依據(jù)目標(biāo)檢測(cè)物的理化性質(zhì)和基質(zhì)干擾情況選擇最合適的前處理方法是開(kāi)展農(nóng)藥殘留檢測(cè)的必要條件，是保證測(cè)量結(jié)果質(zhì)量的關(guān)鍵因素。除此之外，各個(gè)前處理方法中均有的關(guān)鍵控制點(diǎn)，如提取溶劑、提取時(shí)間等的優(yōu)化也對(duì)測(cè)定結(jié)果，尤其是測(cè)量重復(fù)性影響因素有重要影響[35-36]，實(shí)驗(yàn)過(guò)程中應(yīng)嚴(yán)格管控。例如，在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中發(fā)現(xiàn)：試樣用乙腈提取時(shí)，氯化鈉的加入量與試樣是否用水稀釋及稀釋加水量有關(guān)，如嬰兒配方乳粉和干酪脂肪含量高，需多加水稀釋，則需相應(yīng)增加氯化鈉的加入量，以保證農(nóng)藥被完全提?。焕鋬鲭x心時(shí)，離心速率太低會(huì)導(dǎo)致分層不好，吸取提取液時(shí)容易引起誤差，針對(duì)不同基質(zhì)必須選擇合適的離心速率；凈化時(shí)每次實(shí)驗(yàn)應(yīng)盡量選用同一批次凈化柱，以保證實(shí)驗(yàn)重復(fù)性；濃縮時(shí)，凈化后需將洗脫液氮吹近干，然后用溶劑復(fù)溶上機(jī)，若氮吹溫度太高，會(huì)使部分農(nóng)藥降解，溫度太低又導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)耗時(shí)過(guò)長(zhǎng)，同時(shí)氮?dú)鈮毫σ惨鶕?jù)經(jīng)驗(yàn)找到最佳壓力范圍，剛開(kāi)始氮吹時(shí)液面較高，若氮?dú)鈮毫μ髣t容易將提取液吹出氮吹管，從而導(dǎo)致農(nóng)藥含量測(cè)定結(jié)果降低，因此控制合適的氮吹溫度和氮?dú)鈮毫σ彩潜ＷC實(shí)驗(yàn)重復(fù)性的重要因素。

4 結(jié) 語(yǔ)

盡管國(guó)家限量標(biāo)準(zhǔn)中生乳中已規(guī)定最大殘留限量的擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥種類較少，但由于其市場(chǎng)使用量的逐年增加，乳制品行業(yè)仍需高度警惕，風(fēng)險(xiǎn)防控不能放松。同時(shí)，雖然擬除蟲(chóng)菊酯種類較少，但多數(shù)擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥都有同分異構(gòu)體，檢測(cè)難度較大，建立精細(xì)的高通量樣品前處理技術(shù)，并結(jié)合多種先進(jìn)的分析儀器，如氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀、液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀、電感耦合-等離子質(zhì)譜儀和飛行時(shí)間質(zhì)譜儀等，將是乳制品中擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥檢測(cè)方法的發(fā)展趨勢(shì)。