鮑忠贊，鄭進(jìn)響，鄧昭浦，董榮建，林偉鴻，劉君超

(平陽(yáng)縣質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，浙江 溫州 325400)

農(nóng)藥殘留不僅影響蔬菜和水果的質(zhì)量安全，更關(guān)系到人們的身體健康和生命安全，是檢測(cè)機(jī)構(gòu)重點(diǎn)檢測(cè)項(xiàng)目.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(cè)定》[1]是目前多數(shù)檢測(cè)機(jī)構(gòu)測(cè)定果蔬中的有機(jī)磷、有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類等農(nóng)藥殘留時(shí)，應(yīng)用最廣泛的氣相色譜法標(biāo)準(zhǔn)[2-5]，其中所使用的N-GC(nongye-gas chromatography)方法具有前處理步驟少、試劑使用簡(jiǎn)單、對(duì)儀器配置要求不高等優(yōu)點(diǎn).但隨著該方法的廣泛使用，也逐漸發(fā)現(xiàn)一些不足，如回收率不穩(wěn)定，有機(jī)磷類和有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類的前處理過(guò)程不一致，有機(jī)試劑消耗較多，排放廢液廢氣多.另外，有機(jī)磷類農(nóng)藥前處理時(shí)，由于未對(duì)樣品中色素和脂類等雜質(zhì)進(jìn)行清除，容易對(duì)儀器進(jìn)樣系統(tǒng)造成較大的污染，增加儀器的運(yùn)行和維護(hù)成本.本研究在N-GC法的基礎(chǔ)上，對(duì)本實(shí)驗(yàn)室常做的、不同種類的27種農(nóng)藥殘留前處理方法進(jìn)行優(yōu)化，探討不同凈化吸附劑使用的效果，在保證檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性的同時(shí)，建立了快速便捷、節(jié)約環(huán)保、經(jīng)濟(jì)實(shí)用的農(nóng)藥殘留前處理方法(rapid pretreatment gas chromatography,R-GC).

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 7890A氣相色譜儀，配有火焰光度檢測(cè)器(FPD)與電子俘獲檢測(cè)器(ECD)；TG16-WS離心機(jī)；TGL-20M高速冷凍離心機(jī)；DC-24氮吹儀；SPE-24A固相萃取儀；FA25-D高剪切分散乳化機(jī)；AR1502CN電子天平.

27種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品均為液態(tài)，質(zhì)量濃度均為100 μg/mL，農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心提供，其名稱如圖1所示；石墨化炭黑(graphitized carbon black, GCB，38～125 μm)、十八烷基硅烷(C18，40～63 μm)、N-丙基乙二胺(N-propylethy- lenediamine, PSA，40～63 μm)、0.22 μm濾膜、1 mL注射器、2 mL樣品瓶、2 mL離心管，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司；弗羅里硅土(Florisil, FL，150～250 μm)，北京百靈微科技有限公司；氯化鈉(分析純)，浙江中星化工試劑有限公司；乙腈、丙酮、正己烷(均為色譜純)，德國(guó)默克公司；超純水由Milli-Q Direct 8超純水儀制備.氯化鈉使用前在烘箱中經(jīng)140 ℃烘2 h后置于干燥器冷卻備用.

樣品：購(gòu)置于溫州平陽(yáng)縣.黃瓜、四季豆、花菜、大白菜、青椒、卷心菜、橙子、蘋果隨機(jī)采樣，樣本的采集和勻漿前處理及保存依照標(biāo)準(zhǔn)《NY/T 789-2004農(nóng)藥殘留分析樣本的采樣方法》進(jìn)行.

空白基質(zhì)提取液制備：稱取樣品10 g于50 mL離心管中，加入20 mL 1%乙酸-乙腈溶液、3 g NaCl，均質(zhì)2 min.在4 ℃條件下以轉(zhuǎn)速6 000 r/min離心5 min.取10 mL乙腈層在60 ℃水浴中氮吹至近干，使用1 mL丙酮+正己烷(體積比為1∶1)溶解，并定容至10 mL，采用0.22 μm濾膜過(guò)濾，供色譜測(cè)定.若樣品中不含27種目標(biāo)農(nóng)藥，即可判定該樣品為空白樣品，可用作基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液.

農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制：有機(jī)磷類農(nóng)藥使用丙酮作為溶劑，有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥使用正己烷作為溶劑.準(zhǔn)確吸取各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品1 mL，于5 mL容量瓶中定容，分別配成20 μg/mL單標(biāo)儲(chǔ)備液，4 ℃保存.分別取20 μg/mL單標(biāo)儲(chǔ)備液0.5 mL于10 mL容量瓶中，使用基質(zhì)提取液定容，配置成1.0 μg/mL的中間混合標(biāo)準(zhǔn)液.最后，使用基質(zhì)提取液將中間液稀釋為需要的標(biāo)準(zhǔn)工作液，4 ℃下保存，備用.

1.2 前處理方法

樣品前處理：稱取樣品10 g于50 mL離心管中，加入20 mL 1%乙酸-乙腈溶液、3 g NaCl，均質(zhì)2 min.在4 ℃條件下，以轉(zhuǎn)速6 000 r/min離心5 min.取10 mL乙腈層，在60 ℃水浴中氮吹至近干，使用1 mL丙酮+正己烷(體積比為1∶1)溶解，正己烷定容至5 mL，混勻.取1 mL溶液于加有50 mg石墨化炭黑的2 mL離心管中，旋渦振蕩1 min，以轉(zhuǎn)速6 000 r/min離心2 min.取上清液，過(guò)0.22 μm有機(jī)膜，待測(cè).

1.3 色譜條件

1.3.1 有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類

色譜柱：Agilent DB-5毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm, 0.25 μm)；升溫程序：初始溫度70 ℃，保持1 min，以20 ℃/min的速率升溫至265 ℃，保持1 min，以1 ℃/min的速率升溫至280 ℃，保持1 min；檢測(cè)器溫度：320 ℃；進(jìn)樣口溫度：250 ℃；載氣為高純度氮?dú)?99.999%)，流速60 mL/min；不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量：1.0 μL；定量方法：峰面積外標(biāo)法定量.

1.3.2 有機(jī)磷類

色譜柱：Agilent DB-35毛細(xì)管柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm)；升溫程序：初始溫度45 ℃，保持2 min，以20 ℃/min的速率升溫至150 ℃，保持13 min，以8 ℃/min的速率升溫到250 ℃，保持8 min；檢測(cè)器溫度：280 ℃；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：1.0 μL；定量方法：峰面積外標(biāo)法定量.

27種農(nóng)藥的氣相色譜圖如圖1所示.

圖1 27種農(nóng)藥的氣相色譜圖

2 結(jié)果與討論

2.1 前處理方法的優(yōu)化

2.1.1 提取

在國(guó)內(nèi)外報(bào)道中，乙腈作為最佳提取試劑已被廣泛應(yīng)用[6-9].在乙腈中加入乙酸，配制1%乙酸-乙腈溶液，弱酸性環(huán)境能夠減少堿敏感目標(biāo)農(nóng)藥的分解，抑制酶對(duì)目標(biāo)物質(zhì)的降解，有利于提高部分農(nóng)藥的穩(wěn)定性，抑制酸性農(nóng)藥電離而呈中性，增大其在乙腈相的分配[10-13].試驗(yàn)中研究樣本以果、蔬為主，含水量較高，考慮采用勻漿法作為農(nóng)藥殘留提取的最佳方法[1,14].采用6 000 r/min離心5 min，代替N-GC法中過(guò)濾與靜置30 min兩個(gè)步驟，減少器皿使用和耗時(shí)[15].采用自主設(shè)計(jì)的氮吹管[16]替代N-GC法中的燒杯進(jìn)行氮吹，提高氮吹效率，且近干時(shí)便于觀察.

2.1.2 凈化

PSA是弱陰性離子交換劑，能有效吸附糖類物質(zhì)、脂肪酸、有機(jī)酸及少量色素等極性雜質(zhì).GCB能夠有效去除蔬菜中的色素、固醇及一些平面結(jié)構(gòu)的干擾物質(zhì).FL適合從非極性基質(zhì)中吸附極性化合物,但去除色素效果較差.C18主要吸附非極性化合物，對(duì)色素也有一定的吸附效果[17].GCB去除色素效果最佳，處理后的樣品提取液更加澄清.為進(jìn)一步比較凈化效果，試驗(yàn)選擇含有0.1 μg/mL農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)工作液的黃瓜空白基質(zhì)提取液為試驗(yàn)對(duì)象，添加GCB以及GCB分別混合其他三種凈化劑進(jìn)行處理，結(jié)果如圖2、3所示.由圖2、3可見，添加PSA和FL凈化劑后,甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂(lè)果的峰形產(chǎn)生拖尾現(xiàn)象且含量明顯降低，添加C18凈化劑對(duì)回收率影響不明顯.這與PSA、FL等吸附劑易吸附甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂(lè)果等極性較強(qiáng)的農(nóng)藥導(dǎo)致檢測(cè)含量降低有關(guān)[18,19].

圖2 使用不同凈化劑的前處理方法對(duì)峰形的影響

另外本文探討了不同質(zhì)量GCB(30、50、80 mg)的凈化效果，結(jié)果表明，在色素含量較高的樣本中，30 mg吸附不完全，而50、80 mg均表現(xiàn)出較好的凈化效果.綜上所述，本試驗(yàn)遴選50 mg GCB作為凈化劑，不僅能夠有效去除提取液中的雜質(zhì)，還能夠滿足方法回收率的要求.

圖3 使用不同凈化劑的前處理方法對(duì)農(nóng)藥殘留的回收率

2.2 前處理方法藥品消耗、環(huán)保等因素的比較

兩種前處理方法的試劑消耗情況對(duì)比如表1所列.由表1可見，與N-GC法相比，R-GC法的試劑、耗材用量均減少.從環(huán)保因素方面比較，R-GC法的試驗(yàn)垃圾以及廢液、廢氣排放量也明顯降低.R-GC法操作省去了過(guò)濾、固相萃取柱凈化、洗脫和多次氮吹等過(guò)程，操作相對(duì)簡(jiǎn)單，耗時(shí)更短，可同時(shí)處理更大的樣本量.因此，優(yōu)化后的R-GC法在環(huán)保、省時(shí)、節(jié)約成本方面具有明顯優(yōu)勢(shì).

表1 前處理消耗對(duì)比

2.3 方法評(píng)價(jià)

2.3.1 線性范圍、校準(zhǔn)曲線、方法檢出限

采用黃瓜基質(zhì)匹配溶液補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)，使用黃瓜提取液將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液稀釋配制成5個(gè)質(zhì)量濃度梯度的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液.目標(biāo)農(nóng)藥的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、方法檢出限如表2所列.以峰面積(Y)為縱坐標(biāo)、質(zhì)量濃度(X)為橫坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，顯示各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)在0.999 38～0.999 99之間.

表2 27種農(nóng)藥的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)、R-GC法檢出限和N-GC法檢出限

設(shè)定取樣量為10 g，平行測(cè)定3份低質(zhì)量濃度加標(biāo)的空白黃瓜樣品，以3倍的信噪比(S/N)所對(duì)應(yīng)的濃度作為檢出限，所得檢出限在0.000 1～0.006 mg/kg之間.對(duì)比標(biāo)準(zhǔn)《NY/T 761-2008》給出的各農(nóng)藥的檢出限，除狄氏劑外，R-GC法的檢出限均優(yōu)于N-GC法.

2.3.2 加標(biāo)回收率與精密度

在黃瓜樣本中添加不同質(zhì)量濃度水平的27種農(nóng)殘混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，通過(guò)添加回收，考察不同目標(biāo)物質(zhì)在不同濃度水平的回收效率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果如表3所列.由表3可知，除乙酰甲胺磷(0.02 mg/kg)和三唑酮(0.01 mg/kg)個(gè)別質(zhì)量濃度水平的加標(biāo)回收率偏低外，其余25種目標(biāo)物質(zhì)的加標(biāo)回收率在72.1%～111.0%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.6%～14.5%之間，方法具有較好的回收率和重復(fù)性.

2.4 方法應(yīng)用

選取8種果、蔬樣品，采用R-GC法前處理后進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算其加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，并繪制多樣本農(nóng)藥添加回收率質(zhì)量控制圖，結(jié)果如表4、5所列及圖4所示.由表4、5和圖4可見，平均回收率高達(dá)98.8%.檢測(cè)樣品中，可能由于樣本雜質(zhì)峰的干擾，導(dǎo)致黃瓜中的七氯回收率過(guò)高、大白菜中狄氏劑回收率偏低，但總體回收率較為理想.同時(shí)89%以上的結(jié)果落在控制限之間，說(shuō)明該方法測(cè)定結(jié)果偏差較小，精密度較好，作為同時(shí)進(jìn)行果、蔬中有機(jī)磷、有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類檢測(cè)的前處理方法，具有一定可靠性.

表4 R-GC法處理的4種實(shí)際樣品的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

表5 R-GC法處理的另外4種實(shí)際樣品的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

圖4 R-GC法處理的多樣本農(nóng)藥加標(biāo)回收率質(zhì)量控制圖

3 結(jié)論

本文優(yōu)化了標(biāo)準(zhǔn)NY/T 761—2008中氣相色譜法測(cè)定不同種類農(nóng)藥殘留的前處理方法，并運(yùn)用改進(jìn)后的方法測(cè)定果、蔬中27種農(nóng)藥殘留.試驗(yàn)結(jié)果表明，R-GC法在省時(shí)、便捷、節(jié)能、環(huán)保等方面優(yōu)于N-GC法，對(duì)前處理液凈化更徹底.其加標(biāo)回收率在72.1%～111.0%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.6%～14.5%之間，標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)在0.999 38～0.999 99之間，絕大部分農(nóng)藥檢出限優(yōu)于N-GC法，其準(zhǔn)確度和精密度都達(dá)到檢測(cè)要求，具有可靠性和廣泛應(yīng)用性.

R-GC法借鑒了QuEChERS前處理方法中添加吸附劑的方法，對(duì)樣品提取液進(jìn)行凈化處理，簡(jiǎn)化了凈化過(guò)程.針對(duì)目前國(guó)內(nèi)一些基層檢測(cè)機(jī)構(gòu)存在的經(jīng)費(fèi)緊張、人員不足、設(shè)備短缺等問(wèn)題，本方法能夠有效提高實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)效率，可在氣相色譜法測(cè)定果、蔬中有機(jī)磷、有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留中廣泛應(yīng)用，為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提供更有效的檢測(cè)技術(shù)手段.