張 舸,張 宏,李德國,廖雙龍
(1.四平市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)院,吉林 四平 136000;2.公主嶺市糧食局,吉林 公主嶺 136100)
有機(jī)磷農(nóng)藥主要用于防治植物草、蟲、病害,是一類被廣泛使用的農(nóng)藥,分為高毒、中毒、低毒三類。現(xiàn)使用的多為高效、低毒、低殘留的品種如樂果、殺螟硫磷、倍硫磷,還有毒性極低的馬拉硫磷,但如甲拌磷、內(nèi)吸磷等毒性較高的品種因?yàn)闅⑾x效果好也在個(gè)別地區(qū)使用。中國是農(nóng)藥生產(chǎn)和使用大國,農(nóng)藥被廣泛用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)之中,同時(shí)農(nóng)藥濫用和不規(guī)范使用現(xiàn)象比較普遍,所以糧食中農(nóng)藥殘留的問題也比較突出[1]。長期食用有機(jī)磷殘留超標(biāo)的糧食,會(huì)影響神經(jīng)細(xì)胞的生長、分化和腦的正常功能,包括致畸、致癌、致突變,尤其是甲拌磷等高毒急性中毒時(shí)會(huì)出現(xiàn)肺水腫、腦水腫、昏迷、呼吸麻痹,部分病例可有心、肝、腎損害[2-3]。所以,建立有效的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢驗(yàn)檢測方法,確保糧食食用安全至關(guān)重要。
有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測方法有氣相色譜(GC)、高效液相色譜(HPLC)、氣相色譜—質(zhì)譜(GCMS)、高效液相色譜—質(zhì)譜(HPLC-MS)、酶抑制檢測、生物傳感器、免疫分析法等。其中,酶抑制檢測、生物傳感器、免疫分析法適合定性分析,但定量測定準(zhǔn)確度差[4];HPLC法、GC-MS法和HPLC-MS法,前處理過程復(fù)雜,凈化除雜效果好才能滿足檢測需求,實(shí)驗(yàn)耗材多成本高,而且對檢測人員的檢測技能要求高[5-6];而氣相色譜法是目前被廣泛使用的一種檢測方法[7]。本研究擬采用氣相色譜分析法,同時(shí)檢測糧食中敵敵畏、甲拌磷、樂果、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱6種有機(jī)磷農(nóng)藥。
7890B型氣相色譜儀(配置火焰光度檢測器和P濾光片):安捷倫科技有限公司;N-EVAP12型氮?dú)獯祾邇x:中國萊伯泰科有限公司;CP512型電子天平(百分之一):上海奧豪斯儀器有限公司;JFSD-100型電動(dòng)粉碎機(jī)(20目篩網(wǎng)):上海嘉定糧油儀器有限公司;敵敵畏(GSB05-2298-2016)、甲拌磷(GSB05-2294-2016)、樂果(GSB05-2286-2016)、殺螟硫磷(GBW(E)081431)、馬拉硫磷(GSB05-2293-2016)、毒死蜱(GSB05-1869-2016)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):農(nóng)業(yè)部環(huán)境科研所;二氯甲烷、丙酮(分析純):國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;陰性玉米樣品:自備。
有機(jī)磷農(nóng)藥在富氫火焰上燃燒,以HPO碎片的形式,放射出波長526 nm的光,這種特征光通過P濾光片選擇后,由光電倍增管轉(zhuǎn)換成電信號,經(jīng)微電流放大器放大被記錄下來,試樣的峰高或峰面積與標(biāo)準(zhǔn)品的峰高或峰面積比較,外標(biāo)法定量。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液
敵敵畏、甲拌磷、樂果、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)樣品質(zhì)量濃度為100 μg/mL,每個(gè)標(biāo)樣分別用丙酮稀釋成質(zhì)量濃度為10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,再用二氯甲烷稀釋成適當(dāng)濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。于4 ℃冰箱保存,有效期 2個(gè)月。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)工作液
根據(jù)GB 2763—2021農(nóng)藥最大殘留限量,敵敵畏、甲拌磷、樂果、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱在糧食中的限量范圍分別是0.1~0.2、0.02~0.05、0.05~ 0.5、1~ 5、0.1~ 8、0.05~ 0.5 mg/kg,確定6種有機(jī)磷農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)系列濃度范圍。6種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用二氯甲烷稀釋配制標(biāo)準(zhǔn)工作液。于4 ℃冰箱保存,有效期7 d。
1.3.3 優(yōu)化色譜條件確定分析物的標(biāo)準(zhǔn)使用液
將6種有機(jī)磷農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,用二氯甲烷,稀釋成質(zhì)量濃度為0.1 μg/mL的單標(biāo)溶液和質(zhì)量濃度為0.2 μg/mL的混標(biāo)溶液。于4 ℃冰箱保存,有效期7 d。
色譜柱HP-5:30 cm×0.32 mm×0.25 μm;進(jìn)樣口溫度:250 ℃;檢測器溫度300 ℃;氫氣流量:60 mL/min;空氣流量:60 mL/min;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣;柱流量:1.3 mL/min;柱溫:待優(yōu)化。按照下面兩個(gè)條件分析0.2 μg/mL的混標(biāo)溶液。
柱溫條件1:柱溫150 ℃保持2 min,以50 ℃/min速率升至200 ℃保持1 min,以5 ℃/min速率升至210 ℃保持 1 min,以 20 ℃ /min 升至 270 ℃保持 5 min。
柱溫條件2:柱溫70 ℃保持1.5 min,以50 ℃/min速率升至150 ℃保持2 min,以20 ℃/min速率升至200 ℃保持2 min,以2 ℃/min速率升至210 ℃保持1 min,以 20 ℃ /min 升至 270 ℃保持 2 min。
稻谷(脫殼)、小麥、玉米樣品充分混勻后,用實(shí)驗(yàn)?zāi)シ蹤C(jī)粉碎(過20目篩)、充分混勻。
稱取粉碎后的樣品10.00 g,放入具塞三角瓶中,加入5 g中性氧化鋁(小麥、玉米再加入0.2 g活性炭)及20 mL二氯甲烷,振搖30 min,中性濾紙過濾,濾液過0.22 μm有機(jī)針式濾膜直接進(jìn)樣。如農(nóng)藥殘留量過低,則加10 mL二氯甲烷,振搖30 min過濾,連續(xù)3次,合并濾液在35 ℃下氮吹至近干,用二氯甲烷定容至2.0 mL,供氣相色譜分析。
將陰性玉米樣品,按照1.5處理后,在1.4的柱溫條件2下進(jìn)樣分析,6種有機(jī)磷農(nóng)藥均是未檢出,此樣品作為陰性樣品進(jìn)行加標(biāo)。
在柱溫條件1下,6種有機(jī)磷農(nóng)藥出峰快,但是分離效果不好。根據(jù)二氯甲烷和丙酮的沸點(diǎn)(36~60 ℃),修改柱溫條件為2。在柱溫條件2下分析,6種有機(jī)磷農(nóng)藥得到良好的分離。因此,選擇柱溫條件2為該方法優(yōu)化的色譜條件。
將質(zhì)量濃度為0.1 μg/mL的6種有機(jī)磷農(nóng)藥單標(biāo)溶液,按照優(yōu)化的柱溫條件,分別進(jìn)樣,它們的保留時(shí)間見表1,根據(jù)它們單標(biāo)的保留時(shí)間,確定先后出峰的順序,在混標(biāo)色譜圖中確定6種有機(jī)磷農(nóng)藥目標(biāo)物。色譜圖見圖1。
表1 6種有機(jī)磷農(nóng)藥保留時(shí)間
圖1 6種有機(jī)磷農(nóng)藥(質(zhì)量濃度0.2 μg/mL)色譜圖
結(jié)果表明,6種有機(jī)磷農(nóng)藥的先后出峰順序?yàn)閿硵澄贰⒓装枇?、樂果、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱,在優(yōu)化的柱溫條件下6種有機(jī)磷農(nóng)藥在18 min內(nèi)分析完成,獲得了良好的分離。
將標(biāo)準(zhǔn)工作液由低濃度到高濃度進(jìn)樣分析,以濃度為橫坐標(biāo),各濃度對應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo),得到6種有機(jī)磷農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)曲線,見表2。結(jié)果表明:敵敵畏在0.01~1.00 μg/mL,甲拌磷在0.001~0.100 μg/mL,樂果在 0.01~2.00 μg/mL,殺螟硫磷在0.1~5.0 μg/mL,馬拉硫磷在 0.02~8.00 μg/mL,毒死蜱在0.01~1.00 μg/mL的濃度范圍內(nèi),它們的線性相關(guān)系數(shù)在0.998 9~0.999 3范圍內(nèi),具有良好的線性關(guān)系,符合GB/T 27404—2008附錄F的要求。
表2 6種有機(jī)磷農(nóng)藥線性方程和相關(guān)系數(shù)R
分別配制6種有機(jī)磷低濃度單標(biāo),如表3,在優(yōu)化的色譜條件下進(jìn)樣分析。以3倍信噪比(S/N=3)對應(yīng)的6種有機(jī)磷農(nóng)藥濃度為檢出限。結(jié)果表明:敵敵畏、樂果、馬拉硫磷和毒死蜱的檢出限為0.004 μg/mL,甲拌磷的檢出限為0.000 3 μg/mL,殺螟硫磷的檢出限為0.05 μg/mL,該方法6種有機(jī)磷農(nóng)藥的檢出限,滿足低濃度殘留限量的檢測要求。
表3 6種有機(jī)磷農(nóng)藥檢出限測定濃度
根據(jù)GB/T 27404—2008附錄F的要求,按照方法測定底限、在糧食中的殘留量限量范圍和任選一合適點(diǎn)3個(gè)水平,在陰性玉米樣品中同時(shí)添加敵敵畏、甲拌磷、樂果、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱,按照優(yōu)化的色譜條件每個(gè)水平進(jìn)行6次重復(fù)實(shí)驗(yàn),添加濃度及檢測結(jié)果見表4。選擇1.0 μg/mL的混標(biāo)重復(fù)進(jìn)樣6次,計(jì)算RSD值,結(jié)果見表5。
表4 6種有機(jī)磷農(nóng)藥回收率測定
表5 重復(fù)性測定
從表4和表5可以看出,本方法三水平添加敵敵畏、甲拌磷、樂果、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱的回收率為68.2%~109.0%,三水平6次重復(fù)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.85%~4.86%,符合GB/T 27404—2008附錄F的要求,說明該方法檢測的準(zhǔn)確性和可靠性良好,滿足糧食中上述6種有機(jī)磷檢測的要求。
對糧食樣品中的敵敵畏、甲拌磷、樂果、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱同時(shí)用二氯甲烷提取,用氣相色譜儀FPD檢測器進(jìn)行檢測,加標(biāo)回收和重復(fù)性測定。結(jié)果表明,本實(shí)驗(yàn)方法前處理操作簡單、分析速度快,結(jié)果準(zhǔn)確度和精密度好,適用于糧食中敵敵畏、甲拌磷、樂果、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱6種有機(jī)磷的檢測,可以推廣至糧食中其他有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測,為糧食安全檢測部門提供檢驗(yàn)方法,為糧食監(jiān)管部門提供數(shù)據(jù)支持。