王振旭,郝莉花,鞏凡,葛靜靜,潘鵬云
河南省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗院(鄭州 450047)
二硫代氨基甲酸酯類(DTCs)農(nóng)藥是目前應用較廣泛的防治多種植物真菌病害的有機化學殺菌劑,該類藥劑具有高效、低毒,對人畜和植物安全,以及防治植物病害廣譜等特點[1]。DTCs包含福美鋅、福美雙、代森錳鋅、代森聯(lián)等[2]。DTCs其降解產(chǎn)物二硫化碳(CS2)是神經(jīng)毒素,而且部分DTCs類化合物的代謝或降解物及其雜質(zhì)具有致癌和致畸作用[3]。
GB 2763—2019《食品安全國家標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中DTCs殘留量以二硫化碳表示,對小麥粉沒有限量要求。而2020年2月,網(wǎng)絡上出現(xiàn)關于小麥粉及其改良劑中使用福美鋅、福美雙作為殺菌劑的輿情[4]。因此能夠準確檢測小麥粉中福美鋅、福美雙至關重要。
福美鋅、福美雙常見的檢測方法有分光光度法、液相色譜法、液相色譜質(zhì)譜法、氣相色譜質(zhì)譜法、氣相色譜質(zhì)譜法[5-6]。這些方法可以準確測定DTCs種類,但折算加和才能按照GB 2763—2019判定。除直接測定外還可衍生法測定。
主要的衍生化法包括碘化甲烷甲酯化衍生、還原性酸溶液衍生等。碘化甲烷甲酯化衍生。這種衍生方法操作繁瑣,而且DTCs甲酯化衍生的去向不同,計算DTCs總殘留量比較復雜[7-9]。
還原性酸溶液衍生化法是在密閉環(huán)境中DTCs與還原性酸溶液反應生成二硫化碳,測定二硫化碳含量折算試樣中DTCs的殘留量,該方法操作簡單,回收率高。反應產(chǎn)生的二硫化碳的測定,可采用頂空氣進樣氣相色譜法測定、頂空氣進樣氣相色譜質(zhì)譜法測定或分光光度法測定[9-16],也可以用有機溶劑吸收氣相色譜質(zhì)譜法或氣相色譜法測定[17-19]。頂空法測定時酸霧會腐蝕進樣針或色譜柱,影響儀器使用壽命;分光光度法容易出現(xiàn)假陽性。有機溶劑吸收-氣相色譜法可以有效避免酸霧腐蝕儀器,該方法在蔬菜、水果和食用菌等基質(zhì)中表現(xiàn)出較好的準確度,但小麥粉基質(zhì)中福美鋅、福美雙的檢測鮮有報道。
試驗建立了溶劑吸收-氣相色譜法測定小麥粉中福美鋅、福美雙殘留量方法。該檢測方法檢測準確、成本低,可以對小麥粉中福美鋅、福美雙殘留量進行測定,減少因二硫代氨基甲酸酯類(DTCs)農(nóng)藥殘留帶來的食品安全問題。
Agilent-6890N氣相色譜儀(安捷倫科技公司);離心機(美國貝克曼公司)。
二硫代氨基甲酸酯類農(nóng)藥標準品:CAS137-30-4福美鋅(純度≥99.9%)、CAS137-26-8福美雙(純度≥98.9%),全部采購于德國DR.E公司。
二硫化碳標準溶液:1 000 mg/L,于-10 ℃保存,O2Si公司。
正己烷、乙腈(色譜純,TEDIA公司);鹽酸(分析純,國藥集團);氯化亞錫(SnCl22H2O)(分析純,天津瑞金特化學品有限公司);SB-25-12DT超聲波發(fā)生器(寧波新芝生物科技有限公司);QL-866渦旋混合儀(Vortex Mixer);0.22 μm水系濾膜(天津津滕公司);實驗室用水為Milli-Q超純水。
1.2.1 樣品前處理
稱取5 g(精確至0.01 g)小麥粉于50 mL頂空瓶中,加入20 mL 3%氯化亞錫-鹽酸溶液,壓蓋器迅速加蓋密封混勻,放入80 ℃水浴中反應2 h(每15 min振蕩1次),冰水浴冷卻,用注射器準確加入5 mL正己烷,振蕩萃取3 min,于4 000 r/min離心機離心3 min,取上清液過0.22 μm濾膜供氣相色譜儀分析。
1.2.2 氣相色譜條件
DB-WAXTER安捷倫,色譜柱(30 m×0.32 mm×0.25 μm),進樣口150 ℃,電子俘獲檢測器(ECD)250 ℃。
進樣量1 μL,不分流。升溫程序:40 ℃保持7 min,30 ℃/min升溫至200 ℃。
1.2.3 標準溶液配制
福美雙標準儲備液(1.0 mg/mL):準確稱取0.01 g(精確到0.000 1 g)福美鋅標準品于10 mL容量瓶中,用乙腈定容至刻度線,混勻備用。
福美鋅標準儲備液(1.0 mg/mL):準確稱取0.01 g(精確到0.000 1 g)福美雙標準品于10 mL容量瓶中,用乙腈定容至刻度線,混勻備用。
CS2標準儲備液(100 μg/mL):準確移取1 mL CS2標準溶液(1 000 mg/L)于10 mL容量瓶中,用正己烷定容至刻度線,混勻備用。
CS2標準系列:準確移取5,10,20,50,100,200和500 μL CS2標準儲備液,用正己烷定容至1 000 μL,混勻后配制成0.5,1.0,2.0,5.0,10.0,20.0和50.0 μg/mL CS2標準系列。
3%氯化亞錫-鹽酸溶液:稱取3.6 g氯化亞錫(SnCl22H2O)溶于43 mL濃鹽酸中,超聲溶解,加水定容至100 mL。
1.2.4 分析方法
樣品按照2.2.1小節(jié)處理后,采用氣相色譜分析并計算CS2峰面積,氣相色譜分析按照2.2.3小節(jié)中CS2標準系列并根據(jù)標準系列中二硫化碳濃度為橫坐標,以其對應的峰面積為縱坐標,建立標準曲線,樣品峰面積代入到標準曲線中外標法計算上機液中CS2含量,按式(1)計算樣品中福美鋅或福美雙含量。
式中:X為樣品中福美鋅或福美雙質(zhì)量分數(shù),mg/kg;c為上機液中CS2質(zhì)量濃度,μg/mL;m為樣品質(zhì)量,g;f為稀釋倍數(shù)(c超過標準曲線最高值時使用正己烷稀釋至標準曲線范圍內(nèi));η為CS2換算成DTCs的比例,福美雙為1.58,福美鋅為2.01[20];V為正己烷加入體積,mL。
稱取2組5 g DTCs呈陰試樣,在試樣中用移液器加入10.0 μL(相當于10 μg)福美鋅并在渦旋儀上混合均勻。其中A組先加入10 mL水,渦旋混勻、超聲提取10 min后,按照2.2.1小節(jié)進行前處理,B組按照2.2.1小節(jié)進行前處理。再按照2.2.2及2.2.4小節(jié)測定A、B組福美鋅殘留量,并計算精密度和回收率,精密度以相對標準偏差(SRSD)表示,每組試驗獨立重復3次,結果見表1。
從表1可以看出,直接衍生反應回收率為93.6%,加水復溶回收率為86.1%,因此加水復溶導致回收率較低。部分文獻中,固體試樣在衍生前需要加水復溶[19],可能是為了增加DTCs的提取率。試驗中加水復溶導致回收率低的原因可能是稀釋導致鹽酸濃度降低,福美鋅轉(zhuǎn)化成二硫化碳的轉(zhuǎn)化率較低。因此,研究中小麥粉前處理不加水復溶,試樣直接衍生。
表1 復溶對回收率的影響
2.2.1 檢出限
準確配制20.0 μg/mL CS2標準溶液,氣相色譜分析,確定保留時間為5.237 min,見圖1。取5 g DTCs陰性面粉樣品加入5 μL福美鋅標準儲備液(相當于2.5 μg CS2)并按照2.2.1小節(jié)進行前處理,獲得理論值0.5 mg/kg CS2當量上機液,經(jīng)氣相色譜分析,CS2信噪比(S/N)為2.9,即方法檢出限為0.5 mg/kg CS2當量。
圖1 典型陽性樣品氣相色譜圖
按照2.2.3小節(jié)配制0.5,1.0,2.0,5.0,10.0,20.0和50.0 μg/mL CS2標準系列,并根據(jù)標準系列中CS2質(zhì)量濃度為橫坐標X,以其對應的峰面積為縱坐標Y,進行線性回歸建立標準曲線。從圖2可以看出,CS2在0.5~50.0 μg/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關系良好,R2=0.999 5,曲線方程為Y=20.28X-5.43。
圖2 標準曲線圖
以DTCs呈陰性面粉為樣品,在檢出限、2倍檢出限和4倍檢出限進行加標回收試驗,即在福美鋅1.00,2.01和4.02 mg/kg,福美雙0.79,1.58和3.16 mg/kg水平下進行加標回收試驗,進行準確度和精密度測試,每個水平平行試驗6次(n=6),準確度以回收率表示,精密度以相對標準偏差(SRSD)表示。
表2顯示,福美鋅加標回收率為81.3%~86.4%,SRSD為1.00%~2.89%,福美雙加標回收率為78.4%~90.6%,SRSD為1.18%~2.94%,試驗采用的方法其精密度和準確度滿足農(nóng)藥殘留檢測要求。
表2 三種加標濃度下福美鋅和福美雙的回收率及相對標準偏差(SRSD)
試驗建立溶劑吸收-氣相色譜法測定小麥粉中福美鋅、福美雙殘留量方法。經(jīng)優(yōu)化后的方法檢測準確、成本低,適合對小麥粉中福美鋅、福美雙的殘留量進行測定,減少因二硫代氨基甲酸酯類(DTCs)農(nóng)藥殘留帶來的食品安全問題。該方法能夠快速、準確、靈敏地檢測小麥粉中DTCs殘留總量,對陽性樣品中DTCs種類的鑒別需要采用其他的衍生方法或直接測定法判定。