李環(huán)亭,劉 黎,喬海清,王 婷,李建兵*,王曉濱,何培迎
(1.青島市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,山東青島 266101;2.國家海洋精細(xì)化工及其生物制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心,山東青島 266101;3.青島市黃島區(qū)檢驗(yàn)檢測中心,山東青島 266555;4.江蘇藍(lán)豐生物化工股份有限公司,江蘇新沂221400)
農(nóng)藥是人類生活中不可或缺的重要物資。近年來,隨著人們環(huán)保意識的增強(qiáng)和對食品安全與健康的日益重視,農(nóng)藥生產(chǎn)不斷發(fā)展和進(jìn)步,農(nóng)藥在人類社會經(jīng)濟(jì)活動中發(fā)揮著越來越重要的作用[1],農(nóng)藥質(zhì)量也成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部2018年農(nóng)藥監(jiān)督抽查結(jié)果表明,有效成分不符合要求是農(nóng)藥質(zhì)量不合格的主要問題之一,有效成分實(shí)際含量高于標(biāo)簽標(biāo)示值[2]。農(nóng)藥有效成分含量的增加不僅會造成農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留超標(biāo),危害人體健康,也會對生態(tài)環(huán)境造成一定的威脅,因此農(nóng)藥有效成分含量是監(jiān)管的重點(diǎn)。
根據(jù)農(nóng)藥的物理化學(xué)及生物特性,農(nóng)藥產(chǎn)品的檢測方法主要有氣相色譜法、液相色譜法、色譜質(zhì)譜聯(lián)用法、光譜法等[3]。目前吡蟲啉有效成分含量測定的國家標(biāo)準(zhǔn)方法主要有GB 28126—2011《吡蟲啉原藥》、GB 28142—2011《吡蟲啉可濕性粉劑》、GB 28143—2011《吡蟲啉乳油》、GB 28141—2011《吡蟲啉可溶液劑》、GB 28132—2011《吡蟲啉微乳劑》,均采用單點(diǎn)校正法定量高效液相色譜法測定。單點(diǎn)校正法是通過已知濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品與坐標(biāo)原點(diǎn)做直線,對未知濃度待測組分進(jìn)行測定,當(dāng)待測組分的線性方程與坐標(biāo)原點(diǎn)有較大差別時(shí),單點(diǎn)校正法會出現(xiàn)較大的誤差,而且單點(diǎn)校正法對標(biāo)樣稱取、溶液配制、標(biāo)樣是否均勻的偶然誤差無法分析,因此單點(diǎn)校正法對其給出的結(jié)果無法放進(jìn)行判斷[4]。標(biāo)準(zhǔn)曲線法通過配制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,定量時(shí)可以直接從標(biāo)準(zhǔn)曲線上讀出含量,適合于大量樣品分析,但如果用純?nèi)軇┡渲脴?biāo)準(zhǔn)溶液來定量分析目標(biāo)物,由于基質(zhì)效應(yīng)會造成檢測結(jié)果與實(shí)際值之間會有偏差[5],標(biāo)準(zhǔn)曲線法無法消除基質(zhì)效應(yīng)影響。標(biāo)準(zhǔn)加入法可以避免基質(zhì)干擾,但操作比較復(fù)雜,對樣品需求量較大[6]。
本文選取吡蟲啉農(nóng)藥產(chǎn)品為研究對象,采用HPLC測定,采用單點(diǎn)校正法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法3種方法定量,比較了不同定量方法對測定結(jié)果的影響。
儀器:Agilent1200高效液相色譜儀(配紫外檢測器),安捷倫科技有限公司;ML204T/02電子天平,瑞士梅特勒-托利多集團(tuán)。
試劑:甲醇(色譜純),上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。
標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì):吡蟲啉,德國Dr.Ehrenstorfer公司。
Thermo Hypersil Gold C18柱(250 mm×4.6 mm,粒徑5 μm),流動相甲醇∶水=40∶60,流速0.8 mL/min,進(jìn)樣體積10 μL,紫外檢測器,檢測波長260 nm。
1.3.1 單標(biāo)儲備液
稱取0.1 g(精確至0.0001 g)吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)于100 mL容量瓶中,加入甲醇溶解,并定容至刻度線,配制成1 mg/mL的單標(biāo)儲備液。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)使用液
準(zhǔn)確移取5.0 mL 1.3.1標(biāo)準(zhǔn)儲備液于50 mL容量瓶中,加入甲醇定容至刻度線,配制成0.1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)使用液。
1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線法標(biāo)準(zhǔn)工作液
取1.3.1單標(biāo)儲備液和1.3.2標(biāo)準(zhǔn)使用液用甲醇逐級稀釋成0.02~0.8 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液。
共選取7個(gè)不同廠家吡蟲啉農(nóng)藥產(chǎn)品,包括10%可濕性粉劑4個(gè),25%可濕性粉劑1個(gè),5%乳油1個(gè),10%乳油1個(gè)。
1.4.1 單點(diǎn)校正法前處理
分別稱取2.0 g(標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%)、1.0 g(標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%)和0.4 g(標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%)樣品于100 mL容量瓶中,加入甲醇溶解并定容至刻度線,然后準(zhǔn)確移取5.0 mL于50 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度線,稀釋10倍,過濾待測。取1.3.2標(biāo)準(zhǔn)使用液,按照標(biāo)樣溶液、樣品溶液、樣品溶液、標(biāo)樣溶液的順序進(jìn)行測定。
1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線法前處理
分別稱取1.0、2.0、3.0 g(標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%);0.5、1.0、2.0 g(標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%);0.2、0.4、0.6g(標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%)樣品于50 mL容量瓶中,然后準(zhǔn)確移取5.0 mL于50 mL容量瓶中,用甲醇定容至刻度線,稀釋10倍,過濾待測。
1.4.3 標(biāo)準(zhǔn)加入法前處理
分別稱取1.0、2.0 g(標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)5%);0.5、1.0 g(標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)10%);0.2、0.4 g(標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量分?jǐn)?shù)25%)各3組樣品于50 mL容量瓶中,加入甲醇溶解定容至刻度線。準(zhǔn)確移取5.0 mL于50 mL容量瓶中,第2和3組樣品再分別準(zhǔn)確加入0.1 mg/mL標(biāo)準(zhǔn)使用液(1.3.2)2.5、5.0 mL,用甲醇定容至刻度線,過濾待測。
標(biāo)準(zhǔn)曲線法配制0.02~0.8 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)曲線,以峰面積為縱坐標(biāo),濃度為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸分析,線性回歸方程為y=46466.76x+296.01,線性相關(guān)系數(shù)R2大于0.99。結(jié)果表明,在所測定濃度范圍內(nèi),標(biāo)準(zhǔn)曲線線性良好。取10%吡蟲啉乳油樣品連續(xù)測定10次,結(jié)果見表1。單點(diǎn)校正法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.092、0.087和0.307,表明3種方法都適用于吡蟲啉含量測定。
表1 單點(diǎn)校正法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差
對表1中的數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析(F檢驗(yàn)),F(xiàn)值為35.1,顯著大于臨界值(F(2,27)=3.35),表明3種定量方法間存在顯著差異。采用F檢驗(yàn)對上述3種方法的檢測重復(fù)性標(biāo)準(zhǔn)偏差進(jìn)行兩兩比較,結(jié)果發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)加入法與單點(diǎn)校正法(p<0.001)和標(biāo)準(zhǔn)曲線法(p<0.001)有顯著差異,單點(diǎn)校正法和標(biāo)準(zhǔn)曲線法兩者間無顯著差異(p=0.440>0.05)。對任意2種不同定量方法測試結(jié)果的一致性采用t檢驗(yàn)方法進(jìn)行比較。有顯著差異的2種定量方法,采用異方差假設(shè)的t檢驗(yàn)方式;無顯著差異的定量方法,采用等方差假設(shè)的t檢驗(yàn)方式。檢驗(yàn)結(jié)果表明,單點(diǎn)校正法與標(biāo)準(zhǔn)曲線法、標(biāo)準(zhǔn)加入法檢測結(jié)果間存在顯著差異(顯著性水平α=0.05),標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法之間無顯著差異(顯著性水平α=0.05)。
基質(zhì)效應(yīng)是指樣品中的其他成分對待測組分的影響。本文通過單點(diǎn)校正法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法標(biāo)準(zhǔn)曲線來考察7種吡蟲啉產(chǎn)品的基質(zhì)效應(yīng),并對可濕性粉劑和乳油2種劑型不同的產(chǎn)品進(jìn)行分析。采用t檢驗(yàn)分析不同劑型的3種定量方法斜率的一致性,標(biāo)準(zhǔn)加入法、單點(diǎn)校正法與標(biāo)準(zhǔn)曲線法斜率比較的t值根據(jù)式(1)計(jì)算。結(jié)果表明,可濕性粉劑標(biāo)準(zhǔn)加入法、單點(diǎn)校正法與標(biāo)準(zhǔn)曲線法斜率統(tǒng)計(jì)量t值分別為4.36(>t(25)0.05臨界值=2.06)、13.49(>t(16)0.05臨界值=2.12);乳油標(biāo)準(zhǔn)加入法、單點(diǎn)校正法與標(biāo)準(zhǔn)曲線法斜率統(tǒng)計(jì)量t值分別為1.01(<t(17)0.05臨界值=2.11)、17.18(>t(15)0.05臨界值=2.13)。標(biāo)準(zhǔn)加入法與單點(diǎn)校正法的斜率利用F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)進(jìn)行分析(表2和表3)。結(jié)果表明,可濕性粉劑和乳油的p值均小于0.01。
式中:t為標(biāo)準(zhǔn)加入法或單點(diǎn)校正法與標(biāo)準(zhǔn)曲線法斜率的統(tǒng)計(jì)量;為標(biāo)準(zhǔn)加入法或單點(diǎn)校正法斜率平均值;μ為標(biāo)準(zhǔn)曲線法斜率;σX為標(biāo)準(zhǔn)加入法或單點(diǎn)校正法斜率標(biāo)準(zhǔn)差;n為標(biāo)準(zhǔn)加入法或單點(diǎn)校正法斜率測定次數(shù)。
表2 標(biāo)準(zhǔn)加入法和單點(diǎn)校正法斜率F 檢驗(yàn)
統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),對于可濕性粉劑,標(biāo)準(zhǔn)加入法的斜率與標(biāo)準(zhǔn)曲線法、單點(diǎn)校正法的斜率有顯著差異(置信水平α=0.05),說明可濕性粉劑的基質(zhì)效應(yīng)對定量結(jié)果的影響不可忽略,標(biāo)準(zhǔn)加入法定量可濕性粉劑的檢測結(jié)果更可靠;對于乳油,單點(diǎn)校正法與其他兩種方法的斜率有顯著性差異(置信水平α=0.05),這可能是由于單點(diǎn)校正法在測量過程中根據(jù)產(chǎn)品標(biāo)簽確定稱樣量,但樣品標(biāo)稱含量與實(shí)際含量是有差別的,實(shí)際測量過程中待測組分與標(biāo)準(zhǔn)樣品的響應(yīng)值不可能完全一致,采用單點(diǎn)校正法會產(chǎn)生較大誤差[4]。標(biāo)準(zhǔn)加入法的斜率與標(biāo)準(zhǔn)曲線法的斜率沒有顯著差異(置信水平α=0.05),說明本文檢測的乳油基質(zhì)效應(yīng)對測定結(jié)果的影響不顯著,但標(biāo)準(zhǔn)加入法操作過程較為復(fù)雜,樣品需要量大,在處理大量樣品或者對農(nóng)藥產(chǎn)品進(jìn)行監(jiān)督抽查時(shí),會影響檢測效率,同時(shí)需要大量的標(biāo)準(zhǔn)品,可采用標(biāo)準(zhǔn)曲線法定量更快速準(zhǔn)確。
為了研究3種定量分析方法在檢測不同產(chǎn)品時(shí)的差異,本文對7個(gè)不同廠家的產(chǎn)品分別用單點(diǎn)校正法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行了檢測,檢測結(jié)果采用成對二樣本平均值的t檢驗(yàn)兩兩進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)。結(jié)果表明,在顯著性水平α=0.05時(shí),可濕性粉劑產(chǎn)品3種方法定量結(jié)果都有顯著性差異(p<0.05)(表4);乳油產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法定量結(jié)果沒有顯著差異(p=0.95>0.05),但單點(diǎn)校正法與另外2種方法測試結(jié)果都存在顯著差異(p<0.01)(表5);這可能是單點(diǎn)校正法會受到標(biāo)樣稱取、配置等操作引起的偶然誤差,部分產(chǎn)品還會受到組成、待測成分等因素導(dǎo)致相應(yīng)信號與其量的線性關(guān)系與標(biāo)物響應(yīng)與標(biāo)物量的線性關(guān)系偏離;標(biāo)準(zhǔn)曲線法受環(huán)境影響較大,其截距偏離較大時(shí)會與單點(diǎn)校正法有顯著差異,標(biāo)準(zhǔn)加入法解決了樣品組分、基質(zhì)等因素的影響[4]。
表4 吡蟲啉可濕性粉劑3 種定量方法測定結(jié)果t 檢驗(yàn)
表5 吡蟲啉乳油3 種定量方法測定結(jié)果t 檢驗(yàn)
本文利用HPLC法對不同劑型不同含量的吡蟲啉農(nóng)藥產(chǎn)品進(jìn)行測定,通過單點(diǎn)校正法、標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量分析,對3種方法的標(biāo)準(zhǔn)偏差、基質(zhì)效應(yīng)和測定結(jié)果進(jìn)行了F檢驗(yàn)和t檢驗(yàn)。結(jié)果表明,對吡蟲啉可濕性粉劑產(chǎn)品,標(biāo)準(zhǔn)加入法曲線斜率與單點(diǎn)校正法和標(biāo)準(zhǔn)曲線法具有顯著性差異,為消除基質(zhì)效應(yīng)對檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的影響,建議選擇標(biāo)準(zhǔn)加入法進(jìn)行定量分析;對吡蟲啉乳油產(chǎn)品,由于單點(diǎn)校正法與標(biāo)準(zhǔn)曲線法和標(biāo)準(zhǔn)加入法的標(biāo)準(zhǔn)偏差具有顯著性差異,單點(diǎn)校正法只有在標(biāo)準(zhǔn)曲線截距較小時(shí)才可使用,應(yīng)用受限,且標(biāo)準(zhǔn)加入法操作較為復(fù)雜,因此選擇標(biāo)準(zhǔn)曲線法進(jìn)行定量分析,以節(jié)省時(shí)間,同時(shí)滿足各類檢測要求。不同定量分析方法對農(nóng)藥制劑產(chǎn)品有害成分的檢測有影響,相關(guān)農(nóng)藥產(chǎn)品的國家、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)在制定過程中需要考慮不同定量分析方法對測定的影響,以確保農(nóng)藥有效成分檢測的準(zhǔn)確性。