泮秋立,劉建華,張鴻雁,王 駿,,胡明燕,梁秀清,胡 梅*
(1.山東省食品藥品檢驗(yàn)研究院 國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(肉及肉制品監(jiān)管技術(shù)),山東 濟(jì)南 250101;2.山東師范大學(xué) 生命科學(xué)學(xué)院,山東 濟(jì)南 250101)
腐霉利(procymidone,PCD)是一種低毒的殺菌劑,又名殺霉利、二甲菌核利、速克靈等,通過(guò)抑制菌絲頂端細(xì)胞壁合成殺死霉菌,被廣泛用于蔬菜及果樹的灰霉病防治[1-3]。研究表明,腐霉利可以在植物上蓄積,少量攝入體內(nèi)對(duì)人的身體沒(méi)有影響,但長(zhǎng)期超標(biāo)食用,會(huì)影響人體健康,輕則刺激眼部和皮膚,重則可能在人體內(nèi)定量沉積,對(duì)人體的神經(jīng)、血液系統(tǒng)等造成危害[4-6]。國(guó)家衛(wèi)健委、農(nóng)業(yè)農(nóng)村部及市場(chǎng)監(jiān)管總局聯(lián)合發(fā)布的GB 2763—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中明確規(guī)定了腐霉利在蔬菜水果中的使用范圍和最大殘留限量。但近年來(lái),腐霉利在果蔬上的廣泛使用,仍使其成為農(nóng)藥殘留檢出率和超標(biāo)率較高的農(nóng)藥品種之一。2019年以來(lái),在國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)管總局和各省市抽檢通報(bào)中[7],多次出現(xiàn)果蔬中腐霉利超標(biāo)的問(wèn)題,因此,蔬菜水果中腐霉利的監(jiān)控檢測(cè)尤為重要。
腐霉利常用的檢測(cè)方法主要為儀器檢測(cè)法和免疫分析法。儀器檢測(cè)法主要包括氣相色譜法[8-9]、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[10-11]和高效液相色譜法[12]等?,F(xiàn)行國(guó)標(biāo)方法中腐霉利的檢測(cè)方法為氣相色譜和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法。免疫分析法主要包括膠體金免疫層析法[13]和酶聯(lián)免疫法[14]等。儀器檢測(cè)法靈敏度高、重現(xiàn)性好,也是現(xiàn)階段我國(guó)監(jiān)控食品安全的常用方法,但前處理復(fù)雜,耗時(shí)、耗力,專業(yè)性強(qiáng),檢測(cè)成本高[15]。免疫分析法是基于抗原抗體之間特異性結(jié)合的原理來(lái)測(cè)定農(nóng)藥殘留的方法,具有簡(jiǎn)便、快速、成本低的優(yōu)點(diǎn),適合大量樣品的初步篩選和現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè)[16],其中又以膠體金免疫層析法應(yīng)用最為廣泛[17-20]。
將儀器檢測(cè)法和免疫分析法結(jié)合,先用膠體金免疫層析法對(duì)大批量樣品進(jìn)行快速篩檢,然后用儀器檢測(cè)法對(duì)陽(yáng)性樣本進(jìn)行確證,可大大縮短檢驗(yàn)時(shí)間,減少人力、物力投入,提高檢驗(yàn)效率[21-23]。目前市場(chǎng)上已有約上百家腐霉利快速檢測(cè)試紙條生產(chǎn)企業(yè),但是由于不同品牌結(jié)果判讀、儀器性能差異、匹配的試劑來(lái)源不一、結(jié)果的判定存在差異等原因,腐霉利農(nóng)藥殘留快速檢測(cè)技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中出現(xiàn)了很多問(wèn)題[24-25]。本研究通過(guò)優(yōu)化主流腐霉利快檢產(chǎn)品的前處理步驟,確定檢測(cè)方法的性能指標(biāo),考察每種膠體金快檢產(chǎn)品在果蔬基質(zhì)樣品檢測(cè)中的靈敏度、特異性、假陽(yáng)性率、假陰性率和交叉反應(yīng),建立一種蔬菜水果中腐霉利的膠體金免疫層析快速檢測(cè)方法。旨在為基層監(jiān)管部門快速篩查和農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)、餐飲單位、超市等把關(guān)蔬菜水果的進(jìn)貨提供快捷有效的方式。
蔬菜、水果樣品:購(gòu)自濟(jì)南某大型超市,且經(jīng)參比方法GB 23200.113—2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》(定量限為0.01 mg/kg)檢測(cè)均不含腐霉利;陽(yáng)性樣品韭菜(樣品A)、黃瓜(樣品B)和葡萄(樣品C)經(jīng)GB 23200.113—2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》測(cè)定的腐霉利含量分別為0.67 mg/kg、3.20 mg/kg、5.61 mg/kg。
乙腈(純度≥99%):霍尼韋爾貿(mào)易(上海)有限公司;丙酮、甲醇、Tris(純度均≥99%):國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;腐霉利、百菌清、福美雙、多菌靈、啶酰菌胺、乙烯菌核利、異菌脲、五氯硝基苯、三唑酮、三氯殺螨醇、丙溴磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品(純度均≥99%):曼哈格(上海)生物科技有限公司。
MS204TS/02電子天平:梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;MS 3漩渦混合器:德國(guó)IKA公司;XMTD-7000電熱恒溫水浴鍋:北京市永光明醫(yī)療儀器有限公司。
本方法采用競(jìng)爭(zhēng)抑制免疫層析原理。樣品中殘留的腐霉利經(jīng)提取后與膠體金標(biāo)記的特異性抗體結(jié)合,抑制抗體和試紙條中檢測(cè)線(T線)上抗原的結(jié)合,從而導(dǎo)致檢測(cè)線顏色深淺的變化。通過(guò)檢測(cè)線與控制線(C線)顏色深淺比較,對(duì)樣品中殘留的腐霉利進(jìn)行定性判定。
1.3.1 樣品前處理
稱取3 g(精確至0.01 g)搗碎后的蔬菜、水果樣品于50 mL離心管中,加入9 mL提取液(Tris-鹽酸-10%甲醇緩沖液,pH 9.0),渦旋振蕩提取1 min,過(guò)濾后備用。
1.3.2 樣品中腐霉利提取條件的優(yōu)化
(1)提取液的選擇
比較pH 9.0的磷酸鹽緩沖液(phosphate buffer solution,PBS)、Tris-鹽酸緩沖液和Tris-鹽酸-10%甲醇緩沖液對(duì)不同樣品進(jìn)行處理后膠體金試紙條的顯色效果,選擇最佳提取液。
(2)提取液pH的優(yōu)化
比較當(dāng)提取液pH分別為7.0、8.0、9.0時(shí),對(duì)模擬陽(yáng)性樣本進(jìn)行測(cè)定后試紙條的顯色結(jié)果,選擇最佳的提取液pH。
(3)提取液中甲醇體積分?jǐn)?shù)的優(yōu)化
比較當(dāng)提取液中甲醇體積分?jǐn)?shù)分別為2%、4%、6%、8%、10%、12%時(shí),對(duì)模擬陽(yáng)性樣本進(jìn)行提取后的加標(biāo)回收率和試紙條的顯色效果,確定最佳的甲醇體積分?jǐn)?shù)。
(4)樣品提取液處理方式的優(yōu)化
比較將不同樣品提取后的樣液分別經(jīng)靜置、離心和過(guò)濾處理后試紙條的顯色效果,重復(fù)處理測(cè)定3次,選擇最佳的處理方式。
1.3.3 檢出限測(cè)定
由于本方法為定性檢測(cè),判斷結(jié)果為陰性或陽(yáng)性的依據(jù)就是樣品基質(zhì)的限量水平,GB 2763—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中規(guī)定了蔬菜水果中腐霉利的最大殘留限量,其中限量水平最低的基質(zhì)為韭菜即0.2 mg/kg,因此確定本方法的最低檢出限為0.2 mg/kg。取不含腐霉利的韭菜空白基質(zhì)樣品,制成腐霉利質(zhì)量濃度為0.1 mg/kg、0.2 mg/kg、0.4 mg/kg的模擬樣品,將空白樣品和模擬樣品按照上述樣品前處理方法和分析步驟進(jìn)行處理,觀察試紙條的顯色效果。
1.3.4 試紙條測(cè)定
吸取待測(cè)液200 μL于金標(biāo)微孔中,抽吸5~10次混勻,3~5 min后將試紙條插入微孔中,8~9 min后進(jìn)行結(jié)果判定。
檢測(cè)線(T線)顏色比控制線(C線)顏色深或顏色相當(dāng),表明樣品中腐霉利殘留量低于方法檢出限,判定為陰性;檢測(cè)線(T線)不顯色或檢測(cè)線(T線)顏色比控制線(C線)顏色淺,表明樣品中腐霉利殘留量高于方法檢出限,判定為陽(yáng)性;控制線(C線)不顯色,表明操作不當(dāng)或試紙條無(wú)效。
1.3.5 檢測(cè)方法學(xué)研究
(1)性能指標(biāo)的測(cè)定
稱取以韭菜、黃瓜和葡萄為代表的空白基質(zhì)樣品,制成腐霉利質(zhì)量濃度為相應(yīng)限量水平的0.5倍、1.0倍和2.0倍的盲樣樣品各50份,共計(jì)450份樣本,按照優(yōu)化后的方法進(jìn)行測(cè)定,鑒于GB 2763—2021《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中黃瓜的腐霉利限量為2 mg/kg,葡萄的腐霉利限量為5 mg/kg,所以其樣品過(guò)濾液需稀釋后測(cè)定,考慮到不同品牌產(chǎn)品之間的差異,可參照廠家試劑盒說(shuō)明書中的稀釋倍數(shù)進(jìn)行稀釋后測(cè)定,以考察方法的靈敏度、特異性、假陽(yáng)性率和假陰性率。
(2)交叉反應(yīng)
在韭菜空白基質(zhì)樣品中分別加入百菌清、福美雙、多菌靈、啶酰菌胺、乙烯菌核利、異菌脲、五氯硝基苯、三唑酮、三氯殺螨醇、丙溴磷等10種農(nóng)藥,每種農(nóng)藥質(zhì)量濃度水平為最低檢出限的1 000倍即200 mg/kg,按照優(yōu)化后的測(cè)定方法考察交叉反應(yīng)。
(3)環(huán)境溫度的影響
利用腐霉利添加量為0.1 mg/kg、0.2 mg/kg的模擬樣品在10~40 ℃范圍進(jìn)行環(huán)境溫度適應(yīng)性考察,每份濃度樣品進(jìn)行5次平行測(cè)試。
(4)與參比方法的一致性
稱取以韭菜、黃瓜和葡萄為代表的空白基質(zhì)樣品,制成腐霉利添加量為相應(yīng)限量水平的0.5倍、1倍和2倍的盲樣樣品各20份。分別用本研究建立的快速檢測(cè)方法和標(biāo)準(zhǔn)參比方法GB 23200.113—2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》進(jìn)行檢測(cè),對(duì)方法一致性進(jìn)行考察。
(5)真實(shí)陽(yáng)性樣品驗(yàn)證
韭菜(樣品A)、黃瓜(樣品B)和葡萄(樣品C)腐霉利真實(shí)陽(yáng)性樣品,經(jīng)GB 23200.113—2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》測(cè)定的腐霉利含量分別為0.67 mg/kg、3.20 mg/kg、5.61 mg/kg,按照優(yōu)化后的測(cè)定方法進(jìn)行驗(yàn)證。
選取經(jīng)參比方法GB 23200.113—2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》檢測(cè)后的3個(gè)樣品:模擬陰性樣本1、模擬陰性樣本2和韭菜真實(shí)陽(yáng)性樣本(樣品A)。對(duì)比考察了3種提取液(pH 9.0的PBS緩沖液、Tris-鹽酸緩沖液、Tris-鹽酸-10%甲醇緩沖液)對(duì)腐霉利農(nóng)藥的提取效果,用膠體金試紙條平行測(cè)定3次,結(jié)果見表1。由表1可知,3種提取液對(duì)模擬陰性樣本1和模擬陰性樣本2的試紙條檢測(cè)結(jié)果均為陰性,與參比方法一致。樣品A分別經(jīng)PBS緩沖液和Tris-鹽酸緩沖液提取后,試紙條測(cè)定結(jié)果與參比方法結(jié)果不一致;經(jīng)Tris-鹽酸-10%甲醇緩沖液的提取后,試紙條測(cè)定結(jié)果與參比方法結(jié)果一致,試紙條結(jié)果重復(fù)性好。因此,選擇Tris-鹽酸-10%甲醇緩沖液為提取液。
表1 不同提取液對(duì)腐霉利的提取效果比較Table 1 Comparison of extraction effects of different extracts on procymidone
圖1為模擬陽(yáng)性樣本的試紙條測(cè)定結(jié)果。由圖1可知,試紙條C線顯色正常,T線顏色隨著提取液pH的增加由深變淺,當(dāng)pH為9.0時(shí),樣本的檢測(cè)結(jié)果為明顯陽(yáng)性,C、T線顏色對(duì)比明顯,結(jié)果重復(fù)性好。因此,選擇提取液的pH值為9.0。
圖1 不同pH的提取液下模擬陽(yáng)性樣本的試紙條測(cè)試結(jié)果Fig.1 Test results of test strip of simulated positive samples under different pH extracts
利用膠體金試紙條和參比方法GB 23200.113—2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》對(duì)比考察不同甲醇體積分?jǐn)?shù)的提取液對(duì)模擬陽(yáng)性樣品中腐霉利的提取效果,結(jié)果見表2。由表2可知,隨著提取液中甲醇體積分?jǐn)?shù)不斷增大,回收率隨之增加。當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)為2%、4%和6%時(shí),模擬陽(yáng)性樣品的檢測(cè)結(jié)果為陰性;當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)為8%和12%時(shí),試紙條測(cè)試結(jié)果重復(fù)性不好;當(dāng)甲醇體積分?jǐn)?shù)為10%時(shí),回收率為77.8%,試紙條測(cè)定結(jié)果為陽(yáng)性,且重復(fù)性好。因此,考慮到腐霉利加標(biāo)回收率、試紙條顯色結(jié)果和環(huán)保低毒等要求,選擇提取液中甲醇體積分?jǐn)?shù)為10%。
表2 不同甲醇體積分?jǐn)?shù)對(duì)腐霉利試紙條的測(cè)試結(jié)果Table 2 Test results of different methanol volume fraction on procymidone test strip
選取經(jīng)參比方法GB 23200.113—2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》檢測(cè)后的模擬陰性樣本和韭菜真實(shí)陽(yáng)性樣本(樣品A),用試紙條進(jìn)行測(cè)定。將樣品提取液分別經(jīng)靜置、離心和過(guò)濾處理后試紙條的顯色結(jié)果見表3。由表3可知,三種不同處理方式,陰性樣本的測(cè)試結(jié)果與參比方法一致。樣品A的提取液經(jīng)靜置或離心處理后,試紙條檢測(cè)結(jié)果存在檢出陰性的情況;經(jīng)過(guò)濾處理后,試紙條檢測(cè)結(jié)果與參比方法檢測(cè)結(jié)果一致,重復(fù)性和穩(wěn)定性好。考慮到本方法中樣品制備方式為搗碎,樣品比較細(xì),為降低提取后的樣品液中基質(zhì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,選擇過(guò)濾的處理方式。
表3 不同樣液處理方式對(duì)試紙條顯色結(jié)果的影響Table 3 Effect of different liquid treatment methods on color development results of test strip
圖2為試紙條檢出限的測(cè)定結(jié)果,從左到右依次為空白基質(zhì)樣品和腐霉利質(zhì)量濃度分別為0.1 mg/kg、0.2 mg/kg、0.4 mg/kg的模擬樣品的平行檢測(cè)結(jié)果。由圖2可知,試紙條C線均顯色正常,T線顏色隨著腐霉利含量上升由深變淺,當(dāng)腐霉利質(zhì)量濃度為0.2 mg/kg時(shí),T線顏色明顯弱于C線,為陽(yáng)性結(jié)果,因此本方法的檢出限為0.2 mg/kg。
圖2 試紙條檢出限結(jié)果Fig.2 Detection limit results of test strip
由表4可知,韭菜、黃瓜、葡萄基質(zhì)陽(yáng)性樣品均檢出50個(gè)陽(yáng)性結(jié)果,假陰性率均為0;韭菜、黃瓜、葡萄基質(zhì)陰性樣品均檢出100個(gè)陰性結(jié)果,假陽(yáng)性率均為0;優(yōu)化后的檢測(cè)方法測(cè)定的不同基質(zhì)樣品的靈敏度、特異性均為100%。上述性能指標(biāo)均符合《食品快速檢測(cè)方法評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(食藥監(jiān)辦科[2017]43號(hào))[26]的技術(shù)要求。
表4 方法性能指標(biāo)的計(jì)算結(jié)果Table 4 Calculation results of the method performance indexes
選取與腐霉利用途相同或復(fù)配使用或與腐霉利結(jié)構(gòu)相似以及比較容易檢出的10種農(nóng)藥:百菌清、福美雙、多菌靈、啶酰菌胺、乙烯菌核利、異菌脲、五氯硝基苯、三唑酮、三氯殺螨醇、丙溴磷等,考察其與腐霉利是否會(huì)產(chǎn)生交叉反應(yīng),結(jié)果見圖3。
圖3 交叉反應(yīng)試紙條顯色結(jié)果Fig.3 Color development results cross-reaction test strip
由圖3可知,當(dāng)空白韭菜基質(zhì)樣品中加入腐霉利濃度水平為檢出限的1 000倍(即200 mg/kg)時(shí),試紙條顯色結(jié)果均為陰性。因此本方法試紙條與百菌清、福美雙、多菌靈、啶酰菌胺、乙烯菌核利、異菌脲、五氯硝基苯、三唑酮、三氯殺螨醇、丙溴磷10種農(nóng)藥均無(wú)交叉反應(yīng)。
由表5可知,當(dāng)環(huán)境溫度為15~35 ℃,測(cè)定5次的快檢結(jié)果與國(guó)標(biāo)結(jié)果均相符,符合率為100%,因此,最佳環(huán)境溫度為15~35 ℃。
表5 溫度耐變性實(shí)驗(yàn)結(jié)果Table 5 Experimental results of temperature resistance
分別用本研究建立的快速檢測(cè)方法與參比方法GB 23200.113—2018《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》測(cè)定3種不同基質(zhì)的果蔬陰性樣品和模擬陽(yáng)性樣品。結(jié)果表明,依據(jù)《食品快速檢測(cè)方法評(píng)價(jià)技術(shù)規(guī)范》(食藥監(jiān)辦科[2017]43號(hào))的要求,兩種方法的符合率為100%,通過(guò)卡方檢驗(yàn)得出χ2=0.8<3.84,表明本方法與參比方法的陽(yáng)性確證比率在95%的置信區(qū)間內(nèi)沒(méi)有顯著性差異,能夠用于蔬菜水果中腐霉利的檢測(cè)。
利用膠體金試紙條對(duì)韭菜(樣品A)、黃瓜(樣品B)和葡萄(樣品C)的真實(shí)陽(yáng)性樣品進(jìn)行驗(yàn)證,平行測(cè)定3次,結(jié)果見表6。
表6 真實(shí)陽(yáng)性樣品驗(yàn)證結(jié)果Table 6 Verification results of true positive sample
由表6可知試紙條檢測(cè)結(jié)果均為陽(yáng)性,與參比方法檢測(cè)結(jié)果一致。
選用韭菜、黃瓜、葡萄作為研究對(duì)象,通過(guò)對(duì)市場(chǎng)上主流腐霉利膠體金快速檢測(cè)產(chǎn)品進(jìn)行方法優(yōu)化和性能指標(biāo)考察,結(jié)果表明,采用pH 9.0的Tris-鹽酸-10%甲醇緩沖溶液作為提取液,解決了單純緩沖液提取樣品中腐霉利提取不完全的問(wèn)題,并通過(guò)對(duì)樣品提取液進(jìn)行過(guò)濾處理,降低了基質(zhì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響,保證了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。在優(yōu)化的前處理?xiàng)l件下,腐霉利膠體金快速檢測(cè)方法的檢出限可以達(dá)到0.2 mg/kg。經(jīng)過(guò)驗(yàn)證,本方法各項(xiàng)性能指標(biāo)均符合要求,即方法的靈敏度為100%、特異性100%、假陽(yáng)性率為0、假陰性率為0;交叉反應(yīng)結(jié)果顯示本方法試紙條與百菌清、福美雙、多菌靈、啶酰菌胺、乙烯菌核利、異菌脲、五氯硝基苯、三唑酮、三氯殺螨醇、丙溴磷均無(wú)交叉反應(yīng);與參比方法進(jìn)行一致性分析比較,結(jié)果表明,本方法與參比方法的陽(yáng)性確證比率在95%的置信區(qū)間內(nèi)沒(méi)有顯著性差異,建立的方法可行。綜上所述,本研究建立的腐霉利快速檢測(cè)方法,可用于蔬菜水果中腐霉利的現(xiàn)場(chǎng)檢測(cè),能有效保障蔬菜水果的安全性。