屠雨晨,陳欣慰,黃 芳,湯逸飛,張國平
(嘉興市農(nóng)業(yè)綜合檢驗(yàn)檢測中心,浙江 嘉興 314000)
柚(cirtus maxima)是蕓香科橘屬植物,為亞熱帶常綠喬木,原產(chǎn)地為我國及東南亞地區(qū),具有很高的營養(yǎng)價(jià)值[1]。隨著農(nóng)藥的大量使用,柚的質(zhì)量安全已不容樂觀,主要表現(xiàn)為農(nóng)殘檢出率高和超標(biāo)率高[2]。國外已有對(duì)本國主產(chǎn)地柚的農(nóng)藥殘留現(xiàn)狀的報(bào)道,但我國在這方面的研究報(bào)道較少[3]。由于柚中的化學(xué)成分非常復(fù)雜,其中含有大量的色素、脂類、蠟質(zhì)、多糖等[4],并且待測農(nóng)藥品種繁多且殘留含量低,使得直接測定柚中農(nóng)藥殘留的困難較大。因此,建立一種快速可靠、低成本和高靈敏度的多農(nóng)藥殘留痕量分析方法,對(duì)于種植者和監(jiān)管部門有重要的實(shí)際意義。
基質(zhì)效應(yīng)是指樣品中的其他組分對(duì)待測物濃度測定值準(zhǔn)確度的影響,導(dǎo)致待測組分對(duì)儀器分析的響應(yīng)出現(xiàn)增強(qiáng)或抑制[5]。影響基質(zhì)效應(yīng)的因素較多,如基質(zhì)種類、被分析農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)性質(zhì)以及儀器選用的離子源及離子化形式[6]?;|(zhì)效應(yīng)的存在嚴(yán)重影響了農(nóng)藥殘留的定量分析,用于解決基質(zhì)效應(yīng)的方法有基質(zhì)凈化法、特殊進(jìn)樣法、校正因子校準(zhǔn)法和分析保護(hù)劑法等[7]。目前,大部分農(nóng)殘檢測方法是使用基質(zhì)匹配標(biāo)樣來進(jìn)行校準(zhǔn)[8]。不同基質(zhì)對(duì)同一農(nóng)藥呈現(xiàn)不同的基質(zhì)效應(yīng),且在不同濃度水平產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)也不盡相同[9]。
本試驗(yàn)運(yùn)用QuEChERS前處理方法,結(jié)合GCQqQ檢測系統(tǒng),快速提取檢測柚中30種農(nóng)藥殘留的同時(shí)對(duì)檢測過程中產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)也進(jìn)行了系統(tǒng)分析,期望為柚產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管和溯源提供有力的技術(shù)支撐。
柚樣品來源于浙江嘉興某種植基地,采樣后將樣品去殼勻漿,貯存于低溫冰箱中以待處理。葡萄柚和三紅柚的提取、凈化和檢測均符合國家標(biāo)準(zhǔn)。
農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品均來源于北京曼哈格生物科技有限公司,檢測參數(shù)為農(nóng)業(yè)農(nóng)村部明令禁止或限制使用的以及本地生產(chǎn)中使用的30種農(nóng)藥:水胺硫磷、二嗪磷、噠螨靈、治螟磷、噁霜靈、氰戊菊酯、腈菌唑、聯(lián)苯菊酯、氯菊酯、嘧霉胺、苯醚甲環(huán)唑、甲基異柳磷、氟氯氰菊酯、丙溴磷、三唑磷、蠅毒磷、六六六、特丁硫磷、甲霜靈、滴滴涕、多效唑、戊唑醇、三唑酮、甲氰菊酯、丙環(huán)唑、腐霉利、乙烯菌核利、伏殺硫磷、毒死蜱、滅線磷。
7890B/7000C氣相色譜/質(zhì)譜儀(美國Agilent公司);Scout SE-SE202F電子天平(美國OHAUS公司);ROTINA 420R離心機(jī)(德國Hettich公司);氮吹儀;XW-80A旋渦混合器(上海精密科學(xué)儀器有限公司);JP-330B-6D粉碎機(jī)(永康市久品工貿(mào)有限公司)。
1.3.1 GC條件所用色譜柱為HP-5MS Ultra Inert(30 m×0.25 mm,0.25μm);柱溫采用程序升溫,初溫50℃,保持4 min后以25℃/min升至125℃運(yùn)行3 min,再以10℃/min升至300℃運(yùn)行17.5 min,保持4 min后運(yùn)行300℃保持5 min;載氣為氦氣(純度≥99.999%),流速3.5 mL/min,不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣體積為1μL。
1.3.2 MS條件電子電離源(EI),電子能量70 eV;進(jìn)樣口溫度250℃,檢測器溫度280℃,離子源溫度300℃;采用多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM)檢測。
取不少于1 000 g柚樣品,采用對(duì)角線分割法取對(duì)角部分后將其切碎,充分混勻放入食品加工器中粉碎,制成待測樣,放入分裝容器中備用。稱取10 g(精確至0.01 g)樣品于50 mL離心管中,加入10 mL乙腈,加入QuEChERS試劑包(內(nèi)含4 g MgSO4、1 g NaCl、0.5 g檸檬酸氫二鈉、1 g檸檬酸鈉),振蕩1 min,于4 200 r/min下離心5 min;取6 mL上清液于15 mL離心管(內(nèi)含900 mg MgSO4、150 mg PSA、15 mg GC-e)中,振蕩1 min,于4 200 r/min下離心5 min;取上清液2 mL,氮吹至近干后,乙酸乙酯復(fù)溶至1 mL,過0.22μm濾膜,待GC-MS/MS測定。
分別吸取30種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液各1 mL于10 mL容量瓶中,用丙酮配制成100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,于-18℃貯存。分別吸取30種農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于10 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容,制成10 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)中間液,于-18℃貯存。用丙酮將標(biāo)準(zhǔn)中間液配制成各質(zhì)量濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,于4℃貯存。用基質(zhì)空白溶液分別配制質(zhì)量濃度為50、100、150、200和250μg/L的基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.6.1 回收率和精密度測定本試驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法對(duì)加標(biāo)量分別為0.05、0.15和0.25 mg/kg的葡萄柚和三紅柚空白基質(zhì)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)及精密度測定。
1.6.2 空白基質(zhì)對(duì)數(shù)據(jù)分析的影響葡萄柚和三紅柚基質(zhì)在檢測中可能存在假陽性,因此本試驗(yàn)對(duì)空白葡萄柚和三紅柚樣品進(jìn)行檢測。XIC結(jié)果表明,葡萄柚和三紅柚空白樣品采用QuEChERS試劑包,沒有產(chǎn)生假陽性。葡萄柚和三紅柚加標(biāo)基質(zhì)的峰形良好,沒有雜峰干擾并且響應(yīng)較大的離子對(duì)為定量離子對(duì)。
1.6.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線和基質(zhì)效應(yīng)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50、100、150、200和250μg/L系列質(zhì)量濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
根據(jù)基質(zhì)效應(yīng)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算及判定:ME(%)=(基質(zhì)標(biāo)曲斜率/溶劑標(biāo)曲斜率-1)×100。當(dāng)ME值為20%~50%時(shí),柚的基質(zhì)效應(yīng)呈中等基質(zhì)效應(yīng);當(dāng)ME值>50%時(shí),柚的基質(zhì)效應(yīng)呈強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng);當(dāng)ME值為-20%~20%時(shí),柚的基質(zhì)效應(yīng)呈弱基質(zhì)效應(yīng)。
按照保留時(shí)間(tr)順序分段檢測,以各農(nóng)藥定量離子對(duì)的峰面積和對(duì)應(yīng)質(zhì)量濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。30種農(nóng)藥在丙酮溶液中峰形良好,其線性回歸曲線的相關(guān)系數(shù)r為0.991 2~0.998 8(表1)。
表1 30種農(nóng)藥在丙酮溶液中的質(zhì)量分析參數(shù)
本試驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法對(duì)加標(biāo)量分別為0.05、0.15和0.25 mg/kg的柚空白基質(zhì)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。每個(gè)樣品連續(xù)測試3針,并設(shè)置3個(gè)平行,根據(jù)XIC獲得的每種農(nóng)藥的峰面積,計(jì)算RSD(%)和R(%),且以信噪比S/N=3確定樣品檢出限(LOD);以信噪比S/N=10確定樣品定量限(LOQ)。30種農(nóng)藥在2種柚基質(zhì)中的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)(r)、檢出限(LOD)和定量限(LOQ)見表2。結(jié)果表明,30種農(nóng)藥在2種柚基質(zhì)中的線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)r為0.991 8~0.998 3,LOD為1.80×10-5~2.30×10-3mg/kg,LOQ為5.90×10-5~7.67×10-3mg/kg。
表2 30種農(nóng)藥在柚子基質(zhì)中的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)
以農(nóng)藥編號(hào)(表1)為橫坐標(biāo)、回收率為縱坐標(biāo)作圖(圖1)。由圖1可知,在三紅柚基質(zhì)中,總體R為75.19%~116.29%,RSD為0.14%~5.71%。在葡萄柚基質(zhì)中,總體R為63.13%~116.27%,RSD為0.06%~11.6%。2種柚基質(zhì)的回收率總體范圍均為60%~120%,這表明該方法的精密度與正確度均符合分析要求。
圖1 30種農(nóng)藥在不同質(zhì)量比的葡萄柚和三紅柚基質(zhì)中的回收率比較
2.3.1 基質(zhì)種類對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響以農(nóng)藥編號(hào)(表1)為橫坐標(biāo)、ME值為縱坐標(biāo)作圖(圖2)。由圖2可知,30種農(nóng)藥在2種柚基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)強(qiáng)弱不完全一致,且葡萄柚的基質(zhì)效應(yīng)明顯強(qiáng)于三紅柚。除了特丁硫磷和滴滴涕2種農(nóng)藥的ME值與總體基質(zhì)效應(yīng)強(qiáng)弱存在差異以外,其他28種農(nóng)藥的ME值均大于50%,呈強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)。因柑橘中含有大量的酚酸、類黃酮等物質(zhì)及各種揮發(fā)油成分[10],這些物質(zhì)在柚基質(zhì)被分析測定時(shí)會(huì)產(chǎn)生較強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng),因此在測量過程中使用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液定量限非常必要。
圖2 30種農(nóng)藥在葡萄柚和三紅柚基質(zhì)中的M E值比較
2.3.2 農(nóng)藥種類對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響特丁硫磷在2種基質(zhì)中的ME值均為20%~50%,屬于中等基質(zhì)效應(yīng)。滴滴涕在葡萄柚基質(zhì)中的ME值大于50%,屬于強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng),但在三紅柚基質(zhì)中的ME值為20%~50%,屬于中等基質(zhì)效應(yīng);其中,葡萄柚和三紅柚在滅線磷中的基質(zhì)效應(yīng)均達(dá)到最高,為405.87%和395.26%,在特丁硫磷中的基質(zhì)效應(yīng)均為最低,為34.10%和24.94%。除滴滴涕以外,葡萄柚和三紅柚在同一種農(nóng)藥中的基質(zhì)效應(yīng)強(qiáng)弱相同,無明顯差異。
30種農(nóng)藥在2種柚基質(zhì)中的總體R范圍為63.13%~116.29%,RSD為0.06%~11.6%。
總體來說,農(nóng)藥在葡萄柚和三紅柚基質(zhì)中主要呈強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng),范圍為24.94%~405.87%。特丁硫磷在2種基質(zhì)中呈中等基質(zhì)效應(yīng),滴滴涕在葡萄柚基質(zhì)中呈強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng),但在三紅柚基質(zhì)中呈中等基質(zhì)效應(yīng)。柚基質(zhì)中農(nóng)藥種類較多,基質(zhì)效應(yīng)也較為復(fù)雜,在測定過程中時(shí)常出現(xiàn)較強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)。在比較2種柚基質(zhì)基質(zhì)效應(yīng)的強(qiáng)弱時(shí),葡萄柚的基質(zhì)效應(yīng)明顯強(qiáng)于三紅柚,但在計(jì)算2種基質(zhì)的回收率時(shí)并未體現(xiàn)出較大差異,且回收率均為60%~120%,符合分析要求。因此,可根據(jù)實(shí)際需求忽略其基質(zhì)效應(yīng)影響。本方法簡單、快捷,且準(zhǔn)確度和精確度較高,適合柚中常用農(nóng)藥的快速測定。