鐘志凌,唐吉旺

(1. 長沙市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測中心，湖南 長沙 410003;2. 湖南省產(chǎn)商品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院，湖南 長沙 410007)

蔬菜是人們?nèi)粘Ｉ钪邢M(fèi)最為廣泛、數(shù)量最大的重要農(nóng)產(chǎn)品之一. 據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國居民每年新鮮蔬菜的食用率(消費(fèi)量與生產(chǎn)量的比值)在90%上. 而當(dāng)前蔬菜面臨最大的質(zhì)量問題就是農(nóng)藥殘留問題. 有機(jī)磷類農(nóng)藥作為一類高效、低毒、低殘留廣譜性殺蟲劑，被廣泛用于農(nóng)作物蟲害的防治. 農(nóng)藥的不合理使用，就會(huì)造成農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留污染問題，殘留的農(nóng)藥進(jìn)入食物鏈中給人體身體健康帶來不利的影響. 因此，有必要加大蔬菜中這些農(nóng)藥殘留的檢測力度，并建立快速、靈敏的多農(nóng)藥殘留檢測方法.

目前有機(jī)磷農(nóng)藥測定方法主要有液相色譜法[1]、氣相色譜法[2-6]、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[7-9]和液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[10-11]. 有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留的傳統(tǒng)檢測方法是氣相色譜法，近年來也多使用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法. 該方法雖然具有檢測通量、定性準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，但通常會(huì)受樣品基質(zhì)的影響，蔬菜樣品中復(fù)雜的樣品基質(zhì)會(huì)給檢測結(jié)果帶來較大的基質(zhì)效應(yīng)，不利于準(zhǔn)確定量. 據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，利用氣相色譜火焰光度檢測器(GC-FPD)法檢測有機(jī)磷農(nóng)藥時(shí)受基質(zhì)的干擾較少，有利于檢測結(jié)果的準(zhǔn)確定量分析[6]. 有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測國家標(biāo)準(zhǔn)中主要也是以氣相色譜法為主，如農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY/T 761-2008《蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》、GB/T 5009.145-2003《植物性食品中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多種殘留的測定》及GB/T 5009.20-2003《食品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的測定》等. 但是國家標(biāo)準(zhǔn)中樣品前處理主要采用液液萃取法、固相萃取法和凝膠滲透色譜法等傳統(tǒng)的處理方法，不僅操作步驟較為繁瑣，費(fèi)時(shí)費(fèi)力,而且通常需要大量有機(jī)的試劑,不利于環(huán)保. 由美國化學(xué)家StevenJ.Lehotay和德國Michelangelo Anastassiadas提出的QuEChERS (Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe) 方法, 具有快速、簡便、廉價(jià)、高效、耐用和可靠的特點(diǎn)，同時(shí)所需溶劑需要量少、污染低[12]. 該方法很好了解決了以上傳統(tǒng)前處理方法所存在的操作繁瑣、費(fèi)時(shí)費(fèi)力及污染程度大等問題. 本工作采用QuEChERS方法對(duì)蔬菜樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行快速地提取凈化，氣相色譜法火焰光度檢測器測定蔬菜中6種有機(jī)磷農(nóng)藥.

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

GC-2010 PLUS氣相色譜儀(日本島津公司)，配火焰光度檢測器(FPD)，Neofuge 23R臺(tái)式高速冷凍離心機(jī)(上海力申科學(xué)儀器有限公司)，JX164841數(shù)顯型多管式旋渦混合器(美國Talboys公司)，DHS-220高速勻漿機(jī)(LabTech公司).

敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、滅線磷、氧樂果、三唑磷標(biāo)準(zhǔn)品，純度均高于99.0%，由安普公司提供. 乙腈、丙酮均為農(nóng)殘級(jí)；無水硫酸鎂(MgSO4)，分析純，使用前在馬弗爐里500 ℃烘烤3 h；無水醋酸鈉(NaAc)，N-丙基乙二胺(PSA)分析純. 其他試劑為分析純. 蔬菜樣品均采購于當(dāng)?shù)厥袌?

1.2 儀器工作條件

氣相色譜條件：色譜柱，毛細(xì)管柱型號(hào)為DB-17(30 m×0.25 mm,0.25 μm)；進(jìn)樣口溫度為230 ℃，進(jìn)樣量為1.0 μL，進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣，分流比10:1. 火焰光度檢測器(FPD)溫度為250 ℃，載氣為高純氮?dú)?99.999%)，柱流量為 1.5 mL/min，氫氣流量為62.5 mL/min，空氣流量為90 mL/min, 尾吹氣流量為60 mL/min；程序升溫：初始溫度80 ℃，保持1 min，以20 ℃/min速率升溫至200 ℃；以5 ℃/min速率升溫至250 ℃，保持5 min.

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制和標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

分別準(zhǔn)確稱取適量的每種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，用丙酮分別配制成100.0 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，于-20 ℃保存. 分別取1 mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于10 mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度，配制成濃度均為10 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)中間溶液. 再以此標(biāo)準(zhǔn)中間溶液，用乙腈逐級(jí)稀釋成0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mg/L的系列混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液. 每個(gè)濃度用氣相色譜儀測定2次，以質(zhì)量濃度平均值(X)為橫坐標(biāo)，峰面積(Y)為縱坐標(biāo)，用儀器軟件自動(dòng)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算出每種有機(jī)磷農(nóng)藥的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù).

1.4 樣品的提取

1.4.1 提取溶劑的優(yōu)化

稱取15.0 g空白蔬菜樣品(如菠菜)，加入質(zhì)量濃度均為10 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液1.0 mL，充分混勻并放置過夜，以使農(nóng)殘充分吸附在樣品基質(zhì)里面. 然后，分別采用乙酸乙酯、丙酮及乙睛3種不同有機(jī)溶劑進(jìn)行提取，每一種溶劑均提取3遍，每一遍提取溶劑體積均為15 mL. 然后合并提取溶劑并進(jìn)行濃縮，最后用乙腈進(jìn)行溶劑交換，并定容至1 mL，經(jīng)0.45 μm的有機(jī)濾膜過濾，進(jìn)行氣相色譜測定.

1.4.2 氯化鈉鹽析體系提取法

稱取15.0 g勻漿好的蔬菜樣品于50 mL具塞塑料離心管中，加入15 mL乙腈溶液，高速勻漿2.0 min，然后分別加入6 g MgSO4(無水)、1.5 g無水NaCl. 再加入 4 顆玻璃珠，于自動(dòng)渦旋振蕩器上渦旋振蕩1 min，8 000 r/min 離心 5 min，上清液待凈化.

1.4.3 乙酸鹽緩沖體系提取法

稱取15.0 g勻漿好的蔬菜樣品于50 mL具塞塑料離心管中，加入15 mL 1%乙酸乙腈溶液，高速勻漿2.0 min，然后分別加入6 g MgSO4(無水)、1.5 g無水NaAc. 再加入 4 顆玻璃珠，于自動(dòng)渦旋振蕩器上渦旋振蕩1 min，8 000 r/min 離心 5 min，上清液待凈化.

1.5 樣品凈化

QuEChERS凈化步驟：移取1 mL上述待凈化液加入到裝有50 mgN-丙基乙二胺(PSA)、150 mg MgSO4(無水)的凈化離心管中，手動(dòng)振蕩 1 min，8 000 r/min 離心 5 min，取上清液適量，經(jīng)0.22 μm 尼龍濾膜過濾，用于氣相色譜分析.

2 結(jié)果與討論

2.1 提取條件的選擇

試驗(yàn)對(duì)比了乙酸乙酯、丙酮及乙睛3種不同提取有機(jī)溶劑的提取效果. 分別采用乙酸乙酯、丙酮及乙睛有機(jī)溶劑對(duì)空白加標(biāo)樣品中的6種有機(jī)磷進(jìn)行提取，并根據(jù)提取溶劑中目標(biāo)物的含量，采用標(biāo)準(zhǔn)曲線外標(biāo)法計(jì)算其回收率，試驗(yàn)結(jié)果如圖1所示. 試驗(yàn)結(jié)果表明，用乙酸乙酯提取時(shí)，甲胺磷、乙酰甲胺磷及敵敵畏的回收率均不太理想，僅為50%至70%之間. 丙酮的提取效果雖好，但是由于提取了較多的色素和一些脂溶性物質(zhì)，雜質(zhì)過多，給凈化帶來困難，容易污染儀器及色譜柱. 選用乙腈作為提取溶劑時(shí)，能夠有效提取蔬菜樣品中各種有機(jī)磷農(nóng)殘，提取回收率均可達(dá)90%以上，同時(shí)共萃取的雜質(zhì)量少，可與水有效分離，凈化也相對(duì)簡單. 因此，選用乙腈作為提取溶劑.

此外，試驗(yàn)對(duì)比了氯化鈉鹽析和乙酸鹽緩沖體系對(duì)蔬菜中有機(jī)磷提取效率及穩(wěn)定性的影響. 分別采用兩種不同體系對(duì)同一個(gè)加標(biāo)樣品的有機(jī)磷進(jìn)行提取，按照1.5節(jié)對(duì)提取液進(jìn)行凈化，并放置過夜，然后測定其有機(jī)磷的含量，并計(jì)算每一種有機(jī)磷的回收率. 試驗(yàn)結(jié)果如圖2所示.

圖1 不同提取溶劑的提取效果Fig. 1 Extraction effect of different extraction solvents

圖2 不同提取體系的提取效果Fig. 2 Extraction effect of different extraction systems

由圖2可知，采用氯化鈉鹽析體系提取時(shí)，乙酰甲胺磷、甲胺磷、氧樂果及敵敵畏的回收率均不太理想，均在70%以下，敵敵畏的回收率只有30%左右. 而采用乙酸鹽緩沖體系提取時(shí)，敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、滅線磷、氧樂果和三唑磷6種有機(jī)磷的回收率均在90%以上. 經(jīng)分析，這可能由于一些穩(wěn)定差的農(nóng)藥殘留(如敵敵畏、甲胺磷及乙酰甲胺磷等)跟提取體系的pH值有關(guān). 在乙酸鹽緩沖體系中, 無論何種蔬菜基質(zhì), 樣品提取液均處于pH為5的平衡緩沖狀態(tài)中，有利于對(duì)酸堿敏感的農(nóng)藥殘留的穩(wěn)定，從而使其獲得較高的回收率.

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線及檢出限

按照1.3節(jié)可以獲得6種有機(jī)磷農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)曲線，求得線性回歸方程和相關(guān)系數(shù). 以3倍信噪比(S/N)計(jì)算方法的檢出限，試驗(yàn)結(jié)果如表1所列. 圖3為質(zhì)量濃度為1.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液氣相色譜圖. 由表1可知，6種有機(jī)磷農(nóng)藥在0.2～10.0 mg/L之間線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)(R2)均大于0.999.

表1 線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限 Table 1 Linear regression equations, correlation coefficients and detection limits

圖3 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖(1.0 mg/L)Fig. 3 Chromatogram of mixed standard solution(1.0 mg/L)

2.3 方法的回收率及精密度

采用在空白樣品中添加標(biāo)準(zhǔn)溶液的方法，以基質(zhì)較為復(fù)雜的空白菠菜樣品為代表進(jìn)行低、中、高3個(gè)不同濃度的添加回收率試驗(yàn)，3個(gè)添加水平分別為0.02、0.05、0.5 mg/kg，每個(gè)濃度水平進(jìn)行6次重復(fù)試驗(yàn). 平均回收率及精密度試驗(yàn)結(jié)果如表2所列，空白菠菜樣品及其標(biāo)準(zhǔn)添加色譜圖分別如圖4、5所示. 由表2可知，在菠菜蔬菜介質(zhì)中敵敵畏、甲胺磷、乙酰甲胺磷、滅線磷、氧樂果和三唑磷6種有機(jī)磷的加標(biāo)回收率在78.5%～106.3%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.4%～6.3%之間, 加標(biāo)回收和精密度均符合GB/T 27404—2008《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測》的要求.

2.4 實(shí)際樣品測定

采用本方法對(duì)市售50批次蔬菜樣品進(jìn)行檢測.

表2 方法的回收率和精密度Table 2 Recoveries and precisions of method

圖4 空白菠菜樣品色譜圖Fig. 4 Chromatogram of blank spinach

圖5 空白樣品加標(biāo)色譜圖(加標(biāo)濃度0.5 mg/L)Fig. 5 Chromatogram of spiked sample (0.5 mg/L)

蔬菜品種有苦瓜、四季度、白菜、芹菜、菠菜、豆角、生菜、青椒、西紅柿和上海青等十余種. 其中有3批次芹菜樣品檢出氧樂果，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.05～2.9 mg/kg之間，超出了國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)限量值0.02 mg/kg. 另外，有2批次豆角樣品檢出甲胺磷，質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.02～0.05 mg/kg之間.

3 結(jié)論

蔬菜中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留在乙酸鹽緩沖體系中經(jīng)酸化乙腈提取，N-丙基乙二胺(PSA)和無水MgSO4分散固相萃取凈化后，直接供氣相色譜法火焰光度檢測器(FPD)檢測，建立了QuEChERS法-氣相色譜法測定蔬菜中6種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測方法，著重探討了兩種不同提取體系(氯化鈉鹽析和乙酸鹽緩沖體系)對(duì)蔬菜中有機(jī)磷提取效率及穩(wěn)定性的影響. 本方法具有簡便、快速、可操作性強(qiáng)的特點(diǎn)，適合大批量樣品中的農(nóng)藥殘留檢測，半個(gè)工作日可處理幾十上百批次樣品，大大提供了檢測效率. 同時(shí)該方法靈敏度高，準(zhǔn)確可靠，可推廣到其他基質(zhì)樣品中的其他諸多農(nóng)藥殘留的檢測應(yīng)用當(dāng)中.