中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院蜜蜂研究所,北京100093
小蜂螨,又稱小螨,是熱厲螨屬蜜蜂寄生螨,是我國(guó)養(yǎng)蜂業(yè)面臨的主要蟲害之一[1]。小蜂螨寄生在巢房中,以蜂幼蟲的血淋巴為食,可導(dǎo)致蜜蜂封蓋幼蟲、蜂蛹衰弱、發(fā)育不良、無法羽化,甚至死亡。從而致使蜂群群勢(shì)減弱,嚴(yán)重者會(huì)導(dǎo)致全群消亡[2]。小蜂螨個(gè)體小、繁殖迅速[3],對(duì)中、西方蜜蜂均有嚴(yán)重危害,在我國(guó)小蜂螨危害性高于大蜂螨[4]。
目前,小蜂螨的防治方法主要有:化學(xué)藥物、生物防控和物理方法。我國(guó)蜂農(nóng)防治小蜂螨主要以化學(xué)藥物為主,包括甲酸、升華硫、雙甲脒以及菊酯類藥物。其中升華硫因具有低毒、高效、價(jià)格低廉等特點(diǎn),已成為目前我國(guó)養(yǎng)蜂生產(chǎn)中使用最廣泛的防治小蜂螨藥物[5]。蜂農(nóng)通過在蜂箱中撒施、紗布袋落粉、涂抹封蓋的子脾、隔王板噴涂、置升華硫粉盒等方法進(jìn)行施藥[6]。由于施藥期間,升華硫可通過藥物噴灑、蜜蜂攜帶、升華等途徑污染巢脾,造成蜂產(chǎn)品中升華硫污染等問題。
我國(guó)食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 2760-2014 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定硫磺最大使用量應(yīng)在0.1 g/kg(水果干類、食糖)~ 0.9 g/kg(魔芋粉)。目前檢測(cè)硫磺的方法主要有滴定法、硫酸鋇重量法和碘量法等?!禛B 3150-2010 食品添加劑 硫磺》通過扣除樣品中雜質(zhì)(灰分、酸度、有機(jī)物和砷)的質(zhì)量分?jǐn)?shù),來計(jì)算硫磺中硫的質(zhì)量分?jǐn)?shù),該方法不適宜測(cè)定復(fù)雜樣品中低濃度的升華硫殘留。《中國(guó)藥典》(2005年版和2010年版)采用燃燒-滴定的方法對(duì)升華硫含量進(jìn)行測(cè)定,對(duì)于水分含量高、基質(zhì)較為復(fù)雜的蜂蜜并不適用。隨著色譜技術(shù)的發(fā)展,已有文獻(xiàn)報(bào)道采用液相色譜技術(shù)對(duì)中藥硫磺[7]、湖泊沉積物[8]等樣品中升華硫進(jìn)行測(cè)定。本文基于上述工作,采用QuEChERS 前處理方法和超高效液相色譜(UPLC)檢測(cè)技術(shù)建立了蜂蜜中升華硫殘留的簡(jiǎn)單、快速、高效檢測(cè)方法。
1.1.1 標(biāo)準(zhǔn)品與試劑:升華硫(純度≥99%)購(gòu)買于Alfa Aesar(美國(guó));乙酸乙酯、甲醇,色譜純,購(gòu)買于Fisher Scientific(美國(guó));無水硫酸鈉(分析純)、乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠(PSA,40 μm~60 μm)、十八烷基硅烷鍵合硅膠(C18,40 μm~60 μm)購(gòu)買于安捷倫公司(美國(guó))。試驗(yàn)用水均為超純水。
1.1.2 主要儀器:超高效液相色譜儀(UPLC)配有二極管陣列檢測(cè)器(DAD)(waters,美國(guó)),ACQUITY CSH C18 色譜柱(2.1×100 mm,1.7 μm);分析天平(萬分之一天平,梅特勒-托利多,上海);高速離心機(jī)(CR22G Ⅱ,日立,日本);超純水儀(Integral5,Milli-Q,美國(guó))。
1.2.3 溶液配制:準(zhǔn)確稱取升華硫標(biāo)準(zhǔn)品10 mg,用乙酸乙酯溶解,配制成100 μg/ml的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。準(zhǔn)確移取適量升華硫標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用乙酸乙酯稀釋成濃度分別為0.1、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10 μg/ml的標(biāo)準(zhǔn)工作液,供液相色譜儀測(cè)定。以升華硫峰面積為縱坐標(biāo),標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,求回歸方程和相關(guān)系數(shù)。
流動(dòng)相:甲醇-水(95:5,v/v);流速:0.3 ml/min;檢測(cè)波長(zhǎng):254 nm;進(jìn)樣量:2 μl;柱溫:30℃。液相色譜圖見圖1。升華硫出峰時(shí)間為2.540 min,色譜圖中第一個(gè)峰為溶劑峰。
圖1 升華硫液相色譜圖(4.0 μg/ml,出峰時(shí)間:2.540 min)
稱取蜂蜜樣品5.0 g 于50 ml 具塞塑料離心管中,加入5 ml 水,渦旋震蕩2 min,使蜂蜜充分溶解;加入10 ml 乙酸乙酯,渦旋振蕩10 min,于4℃下8000 r/min 離心5 min。取上清液5 ml 于15 ml 具塞離心管中,加入150 mg C18、50 mg PSA 和900 mg Na2SO4,渦旋振蕩1 min,于4℃下8000 r/min 離心5 min。取上層清液1 ml,經(jīng)0.22 μm PTFE 濾膜過濾后待測(cè)。
升華硫能夠溶于二硫化碳、四氯化碳、三氯甲烷、甲苯、苯、乙酸乙酯等,微溶于乙醇和甲醇,不溶于水。根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道,乙酸乙酯、甲醇均可有效提取升華硫[7,8]。但由于甲醇與水互溶,在本實(shí)驗(yàn)中無法作為提取溶劑,因此選用乙酸乙酯作為提取溶劑。
C18 和PSA是QuEChERS 方法最常使用的吸附劑。蜂蜜主要含有糖(80%)以及少量蛋白質(zhì)、脂肪、氨基酸等。C18 具有去除脂肪的功能,PSA 可以吸附蜂蜜樣品提取液中的糖、脂肪酸、有機(jī)酸、酯類等干擾物[9]。因此選用C18+PSA 吸附劑組合,并參考獸藥殘留檢測(cè)常用劑量(50 mg C18,150 mg PSA)[10],對(duì)蜂蜜樣品基質(zhì)進(jìn)行凈化,減少干擾。
對(duì)升華硫標(biāo)準(zhǔn)溶液在200~400 nm 波長(zhǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行掃描,升華硫在254 nm 處吸收值較高且干擾較少,因此選用254 nm 作為最終檢測(cè)波長(zhǎng)。
標(biāo)準(zhǔn)工作液:分別量取適量標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,用乙酸乙酯配制濃度為0.1、0.5、1.0、2.0、4.0、6.0、8.0、10.0 μg/ml的系列標(biāo)準(zhǔn)工作液,依次從低濃度到高濃度依上述色譜條件進(jìn)液相色譜測(cè)定,將所得峰面積的平均值與所對(duì)應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度做線性回歸,結(jié)果顯示升華硫在0.1~10 μg/ml 濃度范圍內(nèi)呈線性關(guān)系:y=10375.2X+72.4 (見圖2);線性相關(guān)系數(shù)r2=0.9996。
圖2 升華硫標(biāo)準(zhǔn)曲線
通過分析5個(gè)空白樣品,以3倍信噪比計(jì)算,得到該方法檢出限(LOD)為0.1 μg/ml;以10倍信噪比計(jì)算,得到該方法定量限(LOQ)為0.3 μg/ml。該方法檢出限和定量限低于食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB 2760-2014 食品添加劑使用標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定硫磺最大使用量的最低值(0.1 g/kg)。
為考察方法的準(zhǔn)確度和精密度,進(jìn)行了的添加回收試驗(yàn)。按照上述處理和測(cè)定方法,選擇空白蜂蜜樣品,添加4個(gè)不同濃度(即0.4 mg/kg、1.0 mg/kg、4.0 mg/kg、8 mg/kg),每個(gè)水平設(shè)5個(gè)平行。測(cè)定結(jié)果見表1。本方法在四個(gè)添加濃度水平回收率在75.0%~95.8%之間,批次內(nèi)RSD為1.01%~2.62%,批次 間RSD為3.79%~4.75%。方法準(zhǔn)確度和精密度能夠滿足檢測(cè)要求。添加樣品和空白樣品色譜圖見圖3。
圖3 添加樣品(4.0 mg/kg)和空白樣品色譜圖
表1 回收試驗(yàn)結(jié)果
本文建立了蜂蜜中升華硫殘留的超高效液相色譜檢測(cè)方法。采用純水溶解蜂蜜,乙酸乙酯提取,離心去除雜質(zhì),經(jīng)C18和PSA凈化,高效液相色譜儀檢測(cè),以水和甲醇為流動(dòng)相進(jìn)行等度洗脫分離,全部檢測(cè)流程僅需30 min。本方法的準(zhǔn)確度、精密度和靈敏度均經(jīng)過方法學(xué)評(píng)價(jià),滿足殘留檢測(cè)的要求。相比于“燃燒-滴定法”、“重量法”,QuEChERS-超高效液相色譜法更加快速、簡(jiǎn)便,適用于檢測(cè)復(fù)雜樣品基質(zhì)中低殘留量的升華硫。