劉賀,張鵬,劉一鳴,王震
(滿洲里海關(guān)技術(shù)中心,內(nèi)蒙古自治區(qū)滿洲里 021400)
我國是世界油料生產(chǎn)和消費(fèi)大國,油料作物是僅次于糧食作物的第二大農(nóng)作物[1]。油料作物的種子中含有大量脂肪,是用來提取油脂供食用或作為工業(yè)﹑醫(yī)藥原料等的一類作物。我國主要的油料作物有大豆﹑油菜﹑花生和芝麻,作為國民生活的必需品,在居民經(jīng)濟(jì)快速增長﹑消費(fèi)水平提高等因素影響下,我國食用油產(chǎn)業(yè)發(fā)展尤為矚目。油料作物的市場需求量較大,根據(jù)國家統(tǒng)計局統(tǒng)計,在2020 年我國油料作物種植面積高達(dá)1 313 萬公頃。在大量種植油料作物的同時,也暴露出一些關(guān)于大量種植生產(chǎn)過程中病蟲害防治引起的農(nóng)藥殘留問題。農(nóng)藥的廣泛使用或者不合理的使用,農(nóng)藥殘留從食物攝入人體幾率較高[2–3],若長期食用,農(nóng)藥積累,從量變到質(zhì)變,嚴(yán)重威脅人類食品安全及生命健康。因此建立一種方法測定油料作物中農(nóng)藥殘留可以有效地規(guī)避潛在的食用風(fēng)險。
氣相色譜–質(zhì)譜聯(lián)用(GC–MS)法是常用的檢測油脂類農(nóng)藥殘留的方法之一[4–8]。楊天慶等采用快速凈化小柱進(jìn)行樣品前處理,利用氣相色譜–質(zhì)譜法檢測植物油中腐酶利和氟硅唑農(nóng)藥殘留含量[9]。然而油料作物基質(zhì)中油脂含量過高,基質(zhì)復(fù)雜,提取和凈化過程繁瑣﹑時間較長﹑效率低[10–13],會降低痕量農(nóng)藥的回收率[14–15],尤其是對降解速度較快的農(nóng)藥來說,檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度較低。因此筆者參照QuEChERS 試驗(yàn)前處理方法,對油料作物中農(nóng)藥殘留進(jìn)行簡單的初篩,達(dá)到快速檢驗(yàn)的目的。本實(shí)驗(yàn)以大豆﹑油菜籽為基質(zhì),同時對比加水浸泡﹑超聲﹑提取劑的不同對油料作物中農(nóng)藥殘留提取效率的影響,對比不同基質(zhì)中農(nóng)藥殘留的回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差,建立一種同時測定不同基質(zhì)的油料作物中的農(nóng)藥殘留方法,并用GC–MS 法來檢測驗(yàn)證該方法的準(zhǔn)確性及實(shí)用性。
氣相色譜–質(zhì)譜儀:7790–5977B 型,美國安捷倫科技有限公司。
電子天平:BS 150A 型,上海有聲恒器有限公司。
漩渦混合器:XW–200E 型,上海青浦瀘西儀器廠。
離心機(jī):HC–3518 型,安徽中科。
氮?dú)獍l(fā)生器:MGG–400NA 型,美國Parker 公司。
去離子水發(fā)生器:Milli–Q 型,美國Millipore 公司。
氟樂靈﹑氟硅唑﹑炔螨特標(biāo)準(zhǔn)品:1 000 mg/mL,天津阿爾塔科技有限公司。
正己烷﹑冰乙酸:分析純,上海展云化工有限公司。
乙腈:色譜純,美國TEDIA 公司。
丙酮:色譜純,上海化學(xué)試劑廠。
微孔有機(jī)濾膜:孔徑為0.22 μm,上海安譜實(shí)驗(yàn)股份科技有限公司。
氦氣:純度(體積分?jǐn)?shù))不小于99.999%,哈爾濱鼎新工業(yè)氣體有限公司。
實(shí)驗(yàn)用水均為超純水。
大豆﹑油菜籽樣品:市售。
1.2.1 色譜條件
色譜柱:DB–5MS 毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm,美國安捷倫科技有限公司);柱升溫程序,40 ℃保持1 min,以30 ℃/min 升溫至130 ℃,再以10 ℃/min 升溫至300 ℃,保持5 min;進(jìn)樣口溫度:290 ℃;載氣:氦氣,流量為1.2 mL/min;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣體積:1 μL。
1.2.2 質(zhì)譜條件
離子源:EI 源;離子源溫度:230 ℃;四級桿溫度:150 ℃;溶劑延遲時間:6 min;3 種農(nóng)藥的保留時間及在多反應(yīng)監(jiān)測模式下的定性定量離子和碰撞能見表1。
表1 3 種農(nóng)藥的保留時間及定性、定量離子和碰撞能
分別稱取樣品各5.00 g 于50 mL 離心管中,加入15 mL 去離子水,漩渦混勻,超聲10 min,加入乙腈15 mL 漩渦混勻,加入5 g 硫酸鎂和1.5 g 乙酸鈉,漩渦使其混合均勻,以4 200 r/min 離心5 min,移取6 mL 有機(jī)相至裝有凈化材料[硫酸鎂900 mg,PSA(N-丙基乙二胺) 150 mg,C1815 mg]的15 mL 離心管中,漩渦,離心。吸取2 mL 上清液,在40 ℃水浴中氮吹至近干,以乙酸乙酯溶液復(fù)溶,使用微孔有機(jī)系濾膜(0.22 μm)過濾,供GC–MS 儀檢測。
選擇大豆為空白基質(zhì),加入15 mL 水后加入標(biāo)準(zhǔn)溶液氟樂靈﹑炔螨特﹑氟硅唑使其含量分別為0.04﹑0.04﹑0.06 mg/kg,與不加水的樣品進(jìn)行加標(biāo)回收率對比,結(jié)果如圖1 所示。由圖1 可知,加去離子水后農(nóng)藥的回收率較高。選擇大豆空白基質(zhì),加標(biāo)準(zhǔn)溶液氟樂靈﹑炔螨特﹑氟硅唑使其含量分別為0.04﹑0.04﹑0.06 mg/kg,將樣品超聲處理,超聲時間分別為0﹑5﹑10﹑15 min,結(jié)果如圖2 所示。由圖2 可知,超聲10 min 時3種農(nóng)藥的回收率最好。根據(jù)氟樂靈﹑炔螨特和氟硅唑農(nóng)藥難溶于水易溶于有機(jī)試劑的特點(diǎn),筆者對比提取溶劑分別為丙酮﹑乙腈﹑正己烷和乙酸乙酯4 種不同提取劑的提取效果,以大豆樣品為基質(zhì),加標(biāo)后含量分別為0.04﹑0.04﹑0.06 mg/kg,按1.3 實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行樣品前處理,結(jié)果如圖3 所示。由圖3 可知,乙腈作為提取劑時回收率相對較好,因此選擇乙腈溶液為提取劑。
圖1 3 種農(nóng)藥加水浸泡前后的回收率
圖2 超聲時間不同時農(nóng)藥的回收率
圖3 提取劑不同時農(nóng)藥的回收率
2.2.1 色譜條件
筆者參考國標(biāo)GB 23200.9–2016[16]與GB 23200.113–2018[17]的相關(guān)實(shí)驗(yàn)條件,但不完全等同于其設(shè)定條件。由于待測農(nóng)藥沸點(diǎn)較高,檢測中采用極性略低但更耐高溫的DB–5MS 色譜柱 (30 m×0.25 mm,0.25 μm),避免柱溫高于250 ℃時不耐高溫的極性色譜柱出現(xiàn)固定相流失。
油料作物基質(zhì)較復(fù)雜,農(nóng)藥容易在進(jìn)樣口發(fā)生吸附,同時隨著進(jìn)樣次數(shù)的增加,色譜峰形會出現(xiàn)拖尾現(xiàn)象,影響檢測準(zhǔn)確度,因此對進(jìn)樣口襯管進(jìn)行硅烷化處理,并提高進(jìn)樣口溫度至290 ℃,柱流量升高至1.2 mL/min 以降低以上影響。
2.2.2 質(zhì)譜條件
對于已知目標(biāo)物,通常采取選擇離子掃描(SIM)模式進(jìn)行檢測,在此模式下通常會選取1 個定量離子,2~3 個定性離子,通過比對標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在同條件下的標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)譜圖進(jìn)行定性定量分析。對于3 種農(nóng)藥,分別選取了1 個定量離子和2 個定性離子。選取的原則:(1)選用具有代表性的質(zhì)荷比相對較大的離子。(2)選用響應(yīng)值較高的離子。(3)定量離子選擇不易被干擾,且響應(yīng)值最高的離子。(4)如果分子離子峰響應(yīng)值可以接受,則應(yīng)予以選擇。根據(jù)以上原則的3 種農(nóng)藥定性定量離子的選擇結(jié)果見表1。
將氟樂靈﹑炔螨特﹑氟硅唑農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲備液(1 000 mg/mL)放置在低溫(0~4 ℃)環(huán)境中儲存(單標(biāo))。取適量標(biāo)準(zhǔn)儲備液,用甲苯稀釋,配制混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液,其中氟樂靈﹑炔螨特質(zhì)量濃度均分別為0.05,0.1,0.2,0.4,0.8,1.6 μg/mL,氟硅唑質(zhì)量濃度分別為0.075,0.15,0.3,0.6,1.2,2.4 μg/mL。6 個濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液按1.2 儀器工作條件測定并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,以氟樂靈﹑炔螨特﹑氟硅唑色譜峰面積(y)為縱坐標(biāo),氟樂靈﹑炔螨特氟硅唑質(zhì)量濃度(x)為橫坐標(biāo)做基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線,對測定結(jié)果做線性分析。將標(biāo)準(zhǔn)溶液逐步稀釋,在1.2色譜條件下測定,以信噪比為3 時的質(zhì)量分?jǐn)?shù)計算方法的檢出限。線性方程﹑線性范圍﹑相關(guān)系數(shù)與檢出限見表2。
表2 方法的線性方程、相關(guān)系數(shù)及檢出限
取適量混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液,在1.2 儀器工作條件下測定,得到總離子流色譜圖如圖4 所示。由圖4可知,3 種農(nóng)藥可有效分離,色譜峰峰形對稱﹑尖銳,可用于定量分析。
圖4 3 種農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液的SIM 圖
對大豆﹑油菜籽樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)研究。進(jìn)行低﹑中﹑高三個不同濃度添加水平回收試驗(yàn),氟樂靈﹑炔螨特加標(biāo)水平分別為0.04﹑0.08﹑0.16 mg/kg,氟硅唑加標(biāo)水平為0.06,0.12,0.24 mg/kg,每個水平做6 個平行樣品測定,在大豆﹑油菜籽樣品加入標(biāo)準(zhǔn)溶液后充分混勻,使其與樣品充分接觸,在1.2 儀器工作條件下檢測,結(jié)果見表3。
表3 加標(biāo)回收與精密度試驗(yàn)結(jié)果(n=6)
由表3 可知,在大豆基質(zhì)中,3 種農(nóng)藥平均回收率在92%~108%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.1%~8.8%之間;在油菜籽基質(zhì)中,3 種農(nóng)藥平均回收率在91%~108%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.5%~7.8%之間,測定結(jié)果均符合農(nóng)藥殘留分析檢測要求[16–17]。
選取大豆為實(shí)際樣品,進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn),對比空白樣品和加標(biāo)樣品的總離子流色譜圖,如圖5 所示。
圖5 空白樣品與加標(biāo)樣品離子流色譜圖對比
由圖5 可知,加標(biāo)樣品在17.25﹑27.77﹑30.96 min 處有區(qū)別于空白樣品的峰出現(xiàn),因此可知,本方法可有效鑒別樣品中氟樂靈﹑炔螨特和氟硅唑三種農(nóng)藥。
結(jié)合QuEChERS 凈化法建立了快速檢測油料作物中氟樂靈﹑炔螨特﹑氟硅唑三種農(nóng)藥殘留的氣相色譜–質(zhì)譜分析方法。優(yōu)化了前處理方法,進(jìn)一步凈化了提取物中的干擾雜質(zhì),簡化了提取和凈化過程﹑縮短檢驗(yàn)時間。該方法測定結(jié)果準(zhǔn)確可靠,可用于油料作物中氟樂靈﹑炔螨特﹑氟硅唑殘留的測定。