鮑忠贊 鄧昭浦

摘要：應(yīng)用NY/T 761-2008標(biāo)準(zhǔn)，考察氣相色譜法（GC-FPD）同時(shí)測(cè)定水果和蔬菜基質(zhì)中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)。選用15種水果和蔬菜上機(jī)液作為溶劑，將30種有機(jī)磷農(nóng)藥配制成4個(gè)不同濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，與同等質(zhì)量濃度的溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行比較，得出各種有機(jī)磷農(nóng)藥在不同濃度水平下不同基質(zhì)中的絕對(duì)基質(zhì)效應(yīng)。結(jié)果表明，15種果蔬對(duì)30種有機(jī)磷農(nóng)藥均存在不同程度的基質(zhì)效應(yīng)，多數(shù)農(nóng)藥表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，不同基質(zhì)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)影響存在明顯的差異，除少數(shù)有機(jī)磷農(nóng)藥隨著濃度的增加，基質(zhì)效應(yīng)的影響有先強(qiáng)后弱的趨勢(shì)外，大部分有機(jī)磷農(nóng)藥與濃度之間沒(méi)有明顯的關(guān)聯(lián)性。因此，檢測(cè)果蔬中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留時(shí)，建議采用基質(zhì)配制的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行定量檢測(cè);瓜類和芽菜類蔬菜受基質(zhì)效應(yīng)影響較小。推測(cè)可根據(jù)含水量高低劃分果蔬種類，選用通用基質(zhì)替代不同種類蔬菜進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)溶液配制，可減少基質(zhì)帶來(lái)的干擾，提高檢測(cè)效率和準(zhǔn)確性。

關(guān)鍵詞：有機(jī)磷農(nóng)藥;果蔬;氣相色譜法;基質(zhì)效應(yīng)

中圖分類號(hào)：S132? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：0439-8114（2019）20-0152-05

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.20.036? ? ? ? ? ?開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Matrix effects on GC determination of 30 organophosphorus

pesticides residues in fruits and vegetables

BAO Zhong-zan，DENG Zhao-pu

（Pingyang Center for Food and Drug Control，Wenzhou 325400，Zhejiang，China）

Abstract： Application of agricultural standard method NY/T 761-2008，matrix effects of organophosphorus pesticides have been studied in fruits and vegetables by GC-FPD in this research. 15 kinds of samples determined to have no pesticides by GC-FPD were selected，and 30 kinds of organophosphorus pesticides standard were mixed in the 15 kinds of samples matrix at 4 different concentrations levels.And they were compared with the same concentration levels of pesticide standard solution with pure acetone as solvent. Results showed that 15 kinds of samples had different degree of matrix enhancement effect or weakened effect on 30 kinds of organophosphorus pesticides，The intensity of matrix effect were bound up with the types of sample and pesticide.The strength of the polarity and had no obvious linear relationship with the concentration of pesticide， but a small number of the matrix effect of pesticide has a tendency to first increased and then decreased with the increase of mass concentration. It is recommendable to apply the matrix-matched external standard method on the determination of organophosphorus pesticides in real samples; Melons and bud vegetables have less. It is speculated that according to the moisture content to categorize fruits and vegetables and selects the general matrix instead of different kinds of vegetables to prepare standard solution. This method would greatly reduce matrix interference and improve the efficiency and accuracy of inspection.

Key words： organophosphorus pesticides; fruit and vegetable; gas chromatography; matrix effect

基質(zhì)效應(yīng)是指樣品中除目標(biāo)分析物以外的其他成分對(duì)待測(cè)物測(cè)定值的影響，即基質(zhì)對(duì)分析方法準(zhǔn)確測(cè)定分析物能力的干擾[1]，可分為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)和抑制效應(yīng)。在色譜分析過(guò)程中，基質(zhì)效應(yīng)對(duì)方法的檢出限、定量限、準(zhǔn)確度等有不容忽視的影響[2，3]，無(wú)論是氣相色譜、液相色譜、氣質(zhì)聯(lián)用還是液質(zhì)聯(lián)用測(cè)定農(nóng)藥殘留時(shí)基質(zhì)效應(yīng)普遍存在[4-6]。

在有機(jī)磷農(nóng)藥殘留分析中，因硫磷檢測(cè)器（FPD）對(duì)含硫、磷化合物具有高選擇性和高靈敏度而被廣泛應(yīng)用。有研究發(fā)現(xiàn)在氣相色譜檢測(cè)中，有機(jī)磷農(nóng)藥殘留多數(shù)表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)[7-10]，由于樣品基質(zhì)非常復(fù)雜，經(jīng)過(guò)凈化處理過(guò)的樣品中還會(huì)含有某些基質(zhì)成分，這些雜質(zhì)與農(nóng)藥競(jìng)爭(zhēng)進(jìn)樣口、毛細(xì)管柱頭等活性位點(diǎn)，產(chǎn)生基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，使色譜峰變寬、響應(yīng)值下降導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果發(fā)生偏差等問(wèn)題，通?；厥章蚀笥?00%[5，11，12]。隨著進(jìn)樣次數(shù)的增多，受基質(zhì)效應(yīng)的影響越大。另外，基質(zhì)效應(yīng)還受有機(jī)磷農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)和濃度以及基質(zhì)的類型和含量、進(jìn)樣過(guò)程、檢測(cè)器類型等條件影響。目前基質(zhì)效應(yīng)的消除與補(bǔ)償方法主要包括基質(zhì)標(biāo)配法、基質(zhì)凈化法、加入分析保護(hù)劑法、同位素內(nèi)標(biāo)法、校正因子校準(zhǔn)法、微量疊加定量法等[13-16]。

不同有機(jī)磷農(nóng)藥在不同的基質(zhì)種類間有基質(zhì)效應(yīng)，在不同濃度水平產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)也不盡相同。為了解每種有機(jī)磷農(nóng)藥在不同基質(zhì)中受基質(zhì)效應(yīng)影響強(qiáng)弱，不同果蔬基質(zhì)對(duì)待測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥的影響大小以及待測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥在不同的濃度水平產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)，本研究以15種果蔬基質(zhì)為試樣，在4個(gè)質(zhì)量濃度水平下，運(yùn)用氣相色譜法探究30種有機(jī)磷農(nóng)藥在檢測(cè)時(shí)產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)，以期為有機(jī)磷農(nóng)藥在果蔬檢測(cè)中準(zhǔn)確定量分析提供補(bǔ)充和借鑒，避免檢測(cè)結(jié)果的誤判。

1? 材料與方法

1.1? 材料

1.1.1? 設(shè)備與試劑? Agilent7890A型氣相色譜儀配置FPD檢測(cè)器（美國(guó)Agilent公司），高速均質(zhì)機(jī)、漩渦振蕩器（德國(guó)IKA公司），DC-24型氮吹儀（上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司），高速離心機(jī)（湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司），AR223CN型電子天平（上海奧豪斯儀器有限公司）;乙腈、丙酮（色譜級(jí)，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司），NaCl（分析純，浙江中星化工試劑有限公司），30種標(biāo)準(zhǔn)品（100 mg/L，農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心）。

1.1.2? 供試樣品與標(biāo)準(zhǔn)工作液? 梨、香蕉、西瓜、草莓、黃瓜、蒲瓜、大番茄、辣椒、大白菜、菠菜、包菜、花菜、四季豆、白蘿卜、豆芽購(gòu)置于某農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)。30種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品分為3組（圖1），先用丙酮溶液配制成質(zhì)量濃度為10.0 mg/L的單標(biāo)儲(chǔ)備液，再用丙酮溶液或空白基質(zhì)液稀釋至0.05、0.2、0.5、1.0 mg/L 4個(gè)濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.2? 方法

1.2.1? 氣相色譜條件? 色譜柱：Agilent DB-35毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm×0.25 μm）;載氣：氮?dú)猓兌?9.999%），流速為3 mL/min;檢測(cè)器溫度：220 ℃;進(jìn)樣口溫度：250 ℃;尾吹氣、氫氣、空氣流速分別為60、75、100 mL/min;不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣量1 μL;柱溫程序：45 ℃（保持2 min）至150 ℃（20 ℃/min，保持13 min）至250 ℃（8 ℃/min，保持8 min）;此檢測(cè)條件下，30種有機(jī)磷農(nóng)藥的保留時(shí)間見(jiàn)圖1。

1.2.2? 試驗(yàn)設(shè)計(jì)? 基質(zhì)制備方法參照NY/T 761-2008第1部分：蔬菜和水果中有機(jī)磷農(nóng)藥多殘留的測(cè)定方法執(zhí)行。用空白基質(zhì)液作溶劑配制的標(biāo)液，稱為基質(zhì)標(biāo)液（B）。用丙酮溶液作溶劑配制標(biāo)液，稱為試劑標(biāo)液（A）。試驗(yàn)采用兩者峰面積的相對(duì)比值來(lái)評(píng)價(jià)基質(zhì)效應(yīng)（Matrix Effect，ME），ME=B峰面積/A峰面積×100%

基質(zhì)效應(yīng)評(píng)價(jià)：認(rèn)為ME大于100%稱為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，小于100%稱為基質(zhì)抑制效應(yīng)，ME在80%～120%稱為弱基質(zhì)效應(yīng)，受基質(zhì)效應(yīng)影響不顯著;在70%～80%和120%～130%稱為較強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)，受基質(zhì)效應(yīng)影響較顯著;在以上范圍之外稱為強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)，受基質(zhì)效應(yīng)影響強(qiáng)顯著。

2? 結(jié)果與分析

2.1? 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程和相關(guān)系數(shù)

采用系列稀釋法配制質(zhì)量濃度范圍在0.05～1.0 mg/L的農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按照研究確定的色譜條件進(jìn)行測(cè)定，以峰面積為縱坐標(biāo)y，濃度為橫坐標(biāo)x建立標(biāo)準(zhǔn)曲線，獲得其線性方程及相關(guān)系數(shù)。結(jié)果表明，30種有機(jī)磷農(nóng)藥在研究的濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系較好，相關(guān)系數(shù)均大于0.993。

2.2? 15種果蔬中30種有機(jī)磷農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)比較分析

30種有機(jī)磷農(nóng)藥在不同果蔬基質(zhì)中都存在不同程度的基質(zhì)效應(yīng)，既有極顯著的強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)，也有不顯著或較顯著的基質(zhì)抑制和增強(qiáng)效應(yīng)，大部分表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。由表1可知，15種果蔬基質(zhì)對(duì)部分有機(jī)磷農(nóng)藥有顯著基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，主要表現(xiàn)在乙酰甲胺磷、氧樂(lè)果、樂(lè)果、久效磷、甲基硫環(huán)磷、甲基毒死蜱，其中乙酰甲胺磷和氧樂(lè)果農(nóng)藥的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)最為顯著，ME分別高達(dá)280%和302%。其他幾種有機(jī)磷農(nóng)藥在不同濃度和部分基質(zhì)中也表現(xiàn)出較顯著或顯著的基質(zhì)效應(yīng)，如二嗪磷僅在辣椒、花菜和四季豆基質(zhì)中受基質(zhì)影響較明顯;毒死蜱僅在草莓、四季豆和白蘿卜基質(zhì)中呈現(xiàn)較顯著的基質(zhì)效應(yīng)。因此，檢測(cè)16種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留時(shí)應(yīng)針對(duì)性考慮樣品基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)對(duì)結(jié)果的影響，從而保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。另外，敵敵畏等14種有機(jī)磷農(nóng)藥在15種果蔬基質(zhì)中4個(gè)濃度水平下受基質(zhì)效應(yīng)影響基本呈現(xiàn)弱基質(zhì)效應(yīng)，ME范圍在80%～120%。

2.3? 基質(zhì)種類對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響

4種濃度水平30種有機(jī)磷農(nóng)藥在15種果蔬基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)，ME統(tǒng)計(jì)出受基質(zhì)效應(yīng)影響顯著和極顯著的數(shù)量，分析基質(zhì)種類對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響。由表1和表2可見(jiàn)，不同基質(zhì)對(duì)農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)影響存在較大差異。其中，四季豆、草莓、番茄、辣椒和花菜對(duì)農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)影響較其他基質(zhì)顯著，存在較強(qiáng)的基質(zhì)干擾，ME最高值分別為226%、300%、279%、312%、238%，達(dá)到基質(zhì)效應(yīng)顯著和極顯著影響范圍的總數(shù)分別為51、48、48、46、38個(gè)，并且影響強(qiáng)顯著的占比較大;而有機(jī)磷農(nóng)藥在黃瓜和豆芽基質(zhì)中受基質(zhì)效應(yīng)影響較小，ME最高值分別為146%和141%，達(dá)到基質(zhì)較顯著和極顯著影響范圍的總數(shù)分別為5和9個(gè)，其次為蒲瓜基質(zhì)。因此，在檢測(cè)過(guò)程中對(duì)于產(chǎn)生較強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)影響的基質(zhì)，應(yīng)采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線法來(lái)減弱或消除基質(zhì)效應(yīng)。

2.4? 有機(jī)磷農(nóng)藥濃度對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響

30種有機(jī)磷農(nóng)藥在4種濃度水平下15種基質(zhì)中產(chǎn)生的顯著基質(zhì)效應(yīng)影響的數(shù)量見(jiàn)表3。結(jié)果表明，4個(gè)濃度水平下出現(xiàn)顯著基質(zhì)效應(yīng)的數(shù)量分別為133、149、100和116個(gè)。從總體分布來(lái)看，同一有機(jī)磷農(nóng)藥在不同質(zhì)量濃度水平受基質(zhì)效應(yīng)影響的差異不顯著，與有機(jī)磷農(nóng)藥濃度間沒(méi)有顯著的線性關(guān)系，結(jié)果與羅貴文等[9]、范君等[10]、羅俊霞等[17]、孫丹等[18]的研究結(jié)果基本一致;但從個(gè)體來(lái)看，部分有機(jī)磷農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)強(qiáng)弱與濃度呈現(xiàn)一定的關(guān)聯(lián)性（圖2）。乙酰甲胺磷和氧樂(lè)果在濃度為0.05～0.50 mg/L之間隨著濃度的升高，ME有增大的趨勢(shì)，在濃度為1.0 mg/L時(shí)開(kāi)始呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，表明部分有機(jī)磷農(nóng)藥在低濃度水平受基質(zhì)效應(yīng)影響較小，隨著濃度的增加，受基質(zhì)效應(yīng)影響呈現(xiàn)先增強(qiáng)后減弱趨勢(shì)。

3? 小結(jié)與討論

研究了15種果蔬樣品對(duì)30種有機(jī)磷農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)影響，乙酰甲胺磷等6種有機(jī)磷農(nóng)藥在15種果蔬中受基質(zhì)效應(yīng)影響均顯著;毒死蜱等10種有機(jī)磷農(nóng)藥在不同濃度和部分基質(zhì)中表現(xiàn)出較顯著的基質(zhì)影響;敵敵畏等14種有機(jī)磷農(nóng)藥在不同濃度和基質(zhì)中受基質(zhì)效應(yīng)影響呈現(xiàn)弱基質(zhì)效應(yīng)，在允許偏差范圍內(nèi)。15種果蔬基質(zhì)中，除黃瓜、豆芽和蒲瓜對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)影響較弱外，其他12種基質(zhì)對(duì)不同有機(jī)磷農(nóng)藥在不同濃度水平下均有不同程度的影響，其中四季豆等5種基質(zhì)最為突出，有報(bào)道稱豆中水分含量相對(duì)較低，糖、油脂和蛋白質(zhì)等不易揮發(fā)性物質(zhì)含量較高，易使儀器進(jìn)樣口活性點(diǎn)被占據(jù)，減少農(nóng)藥的吸附量，從而引起較強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)[10]。對(duì)于有機(jī)磷農(nóng)藥濃度與基質(zhì)效應(yīng)影響強(qiáng)弱的關(guān)系，研究發(fā)現(xiàn)除部分有機(jī)磷農(nóng)藥有隨著濃度的增加，基質(zhì)效應(yīng)影響有先增強(qiáng)后減弱的趨勢(shì)，大部分有機(jī)磷農(nóng)藥并沒(méi)有體現(xiàn)出與基質(zhì)效應(yīng)有強(qiáng)弱顯著的關(guān)聯(lián)性，有報(bào)道稱有機(jī)氯和擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥濃度對(duì)基質(zhì)效應(yīng)有較大影響，隨著濃度的增加，基質(zhì)效應(yīng)逐漸減弱[19]，這可能與檢測(cè)器的種類和農(nóng)藥性質(zhì)或前處理過(guò)程差異有關(guān)。

建議在檢測(cè)工作中，對(duì)受基質(zhì)效應(yīng)影響顯著的農(nóng)藥，采用基質(zhì)配制的標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行定量檢測(cè)，能夠減少基質(zhì)帶來(lái)的干擾，從而保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。瓜類和芽菜類蔬菜水分含量較高，不易揮發(fā)性物質(zhì)含量較低，表現(xiàn)為受基質(zhì)效應(yīng)影響較小，推測(cè)可根據(jù)含水量高低劃分果蔬種類，選用通用基質(zhì)替代不同種類蔬菜進(jìn)行標(biāo)液配制，提高檢測(cè)效率。此外，勤換隔墊、襯管及老化色譜柱，使有機(jī)磷農(nóng)藥不易被吸附，也可有效降低基質(zhì)效應(yīng)的影響。

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