關(guān)文碧，朱國(guó)榕

（1.肇慶學(xué)院 食品與制藥工程學(xué)院，廣東 肇慶 526061；2.農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（肇慶），廣東 肇慶 526061）

水稻是我國(guó)第二大糧食作物，生長(zhǎng)在溫暖、潮濕的環(huán)境中，雜草和病蟲(chóng)害較多，農(nóng)民為保證產(chǎn)量和品質(zhì)常常會(huì)選擇施用農(nóng)藥.若用藥不當(dāng)，會(huì)影響大米的食用安全，危害人體健康，因此快速準(zhǔn)確檢測(cè)大米中的農(nóng)藥殘留對(duì)保障糧食安全和人體健康具有重要意義[1].有機(jī)磷農(nóng)藥是常用的殺蟲(chóng)殺螨劑，具有高效、低成本、控制范圍廣、植物毒性低等優(yōu)點(diǎn)[2]，但是大部分有機(jī)磷農(nóng)藥對(duì)人和動(dòng)物毒性較強(qiáng)，使用不當(dāng)會(huì)導(dǎo)致哺乳動(dòng)物急性中毒，損害機(jī)體.為防止產(chǎn)生食品安全危害，建立一種高效、準(zhǔn)確、快速的檢測(cè)糧食中的有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量的方法非常重要.

有機(jī)磷農(nóng)藥常用的檢測(cè)方法包括生物技術(shù)檢測(cè)法[3-5]、氣相色譜法[3-6]、氣質(zhì)聯(lián)用法[7-8]、高效液相色譜法[9]、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[10-11]等，其中氣相色譜搭配電子捕獲檢測(cè)器檢測(cè)有機(jī)磷農(nóng)藥具有靈敏度高、專(zhuān)一性強(qiáng)、儀器價(jià)格較低、快速、高效等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)[3-5,9].樣品前處理是農(nóng)藥殘留分析的關(guān)鍵步驟之一，通過(guò)選擇合適的前處理方法能有效去除雜質(zhì)，減少對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾.目前，農(nóng)藥殘留分析的樣品前處理技術(shù)主要包括固相萃取法[9]、加速溶劑萃取法[12]、凝膠滲透色譜法[13]和QuEChERs法[14]等，QuEChERs法是2003年由美國(guó)農(nóng)業(yè)部首次提出，該方法具有簡(jiǎn)便、快速，選擇性高等優(yōu)點(diǎn)[14].本實(shí)驗(yàn)采用改進(jìn)的QuEChERs樣品前處理方法結(jié)合氣相色譜檢測(cè)大米中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留，并將該方法應(yīng)用于肇慶地區(qū)市售大米中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量檢測(cè).

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與設(shè)備

GC-2014氣相色譜儀配備電子捕獲檢測(cè)器（日本島津儀器有限公司），CCA-20低溫冷卻循環(huán)水槽（鞏義市予華儀器有限責(zé)任公司），SHZ-D（Ⅲ）型循環(huán)水真空泵（上海邦西儀器科技有限公司），H1650R冷凍高速離心機(jī)（湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開(kāi)發(fā)有限公司），TDL-40C低速大容量離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠），BSA1245-CW電子天平（賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司），MX-S渦旋混勻儀（大龍興創(chuàng)實(shí)驗(yàn)儀器北京股份公司）.

色譜純乙腈（Macklin中國(guó)有限公司），色譜純乙酸乙酯（北京邁瑞達(dá)科技有限公司），蒸餾水（肇慶市鼎湖區(qū)飄雪飲用水有限公司），氯化鈉和無(wú)水硫酸鈉（分析純，廣州化學(xué)試劑廠），PSA（粒徑40~60 μm，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司），C18（粒徑40~75 μm，武漢瑞科美新能源有限公司），納米氧化鋁（純度99.99%、γ相、粒徑10 nm，阿拉丁試劑上海有限公司），低粘度殼聚糖、中粘度殼聚糖和高粘度殼聚糖（上海麥克林生化科技有限公司），弗羅里硅土（分粒度60~100目，山東西亞化學(xué)工業(yè)有限公司），乙酰甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)品（純度99.9%，美國(guó)AccuStandard公司），樂(lè)果標(biāo)準(zhǔn)品（分析標(biāo)準(zhǔn)品，上海九鼎化學(xué)科技有限公司），馬拉硫磷標(biāo)準(zhǔn)品（純度99.15%，德國(guó)Dr.Ehrenstorfer GmbH公司），毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)品（純度99.9%，美國(guó)AccuStandard公司）.

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

999 mg∕L乙酰甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制：稱(chēng)取10 mg乙酰甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)品于燒杯中，加入少量色譜純乙腈溶解，轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶并用色譜純乙腈定容至刻度線.1 230 mg∕L樂(lè)果標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制：稱(chēng)取12.3 mg樂(lè)果標(biāo)準(zhǔn)品于燒杯中，加入少量色譜純乙腈溶解，轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶并用色譜純乙腈定容至刻度線.1 200 mg∕L馬拉硫磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制：稱(chēng)取12.1 mg馬拉硫磷標(biāo)準(zhǔn)品于燒杯中，加入少量色譜純乙腈溶解，轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶并用色譜純乙腈定容至刻度線.999 mg∕L毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制：稱(chēng)取10 mg毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)品于燒杯中，加入少量色譜純乙腈溶解，轉(zhuǎn)移到10 mL容量瓶并用色譜純乙腈定容至刻度線.10 mg∕L有機(jī)磷農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：分別吸取100 μL乙酰甲胺磷母液，81 μL樂(lè)果母液，83 μL馬拉硫磷母液，100 μL毒死蜱母液到10 mL容量瓶中，使用色譜純乙腈定容至刻度線.

1.3 樣品前處理

稱(chēng)取5.00 g粉碎后的大米樣品置于50 mL塑料離心管中，加入5 mL蒸餾水和10 mL色譜純乙腈，渦旋提取2 min，加入2 g氯化鈉和2 g無(wú)水硫酸鈉，劇烈手搖30 s，于4 000 r∕min轉(zhuǎn)速下離心4 min.取8 mL上清液于雞心瓶中，旋蒸至干（水浴鍋不加熱），加入1.6 mL色譜純乙酸乙酯復(fù)容，取出1 mL復(fù)容液至2 mL裝有50 mg PSA和50 mg C18的離心管中，渦旋30 s，在10 565 r∕min轉(zhuǎn)速下離心3 min，取上清液過(guò)0.22 μm有機(jī)濾膜，待測(cè).

1.4 儀器條件

色譜柱：SH-Rtx-5（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣：高純氮?dú)?，純度?9.99%；流速：1.5 mL∕min；進(jìn)樣口溫度：270℃；檢測(cè)器溫度：300℃；進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣，分流比為15:1；進(jìn)樣量：5 μL；程序升溫：初始溫度為120℃，以25℃∕min的速率升溫至170℃，繼續(xù)以10℃∕min的速率升溫至260℃，最后以5℃∕min的速率升溫至280℃，保留2 min，共運(yùn)行17 min.乙酰甲胺磷的保留時(shí)間是4.1 min，樂(lè)果的保留時(shí)間是6.6 min，馬拉硫磷的保留時(shí)間是8.7 min，毒死蜱的保留時(shí)間是9.0 min.

2 結(jié)果與討論

2.1 凈化劑種類(lèi)的優(yōu)化

為了探究?jī)艋瘎┑姆N類(lèi)對(duì)農(nóng)藥添加回收率R的影響，保持其他實(shí)驗(yàn)條件不變，固定50 mg C18的前提下，搭配50 mg的PSA、納米氧化鋁、弗羅里硅土、低粘度殼聚糖、中粘度殼聚糖和高粘度殼聚糖.結(jié)果表明選用納米氧化鋁和弗羅里硅土?xí)r，乙酰甲胺磷的回收率低于70%，不滿足農(nóng)藥殘留準(zhǔn)則中規(guī)定的添加回收率范圍.選用PSA、低粘度殼聚糖、中粘度殼聚糖和高粘度殼聚糖時(shí)4種有機(jī)磷農(nóng)藥的回收率分別為76.22%~127.58%、84.46%~104.51%、79.26%~100.30%和77.99%~103.28%，農(nóng)藥殘留分析均滿足要求（圖1）.圖2是PSA凈化后和低粘度殼聚糖凈化后的大米樣品提取凈化液色譜圖，橫坐標(biāo)為時(shí)間，縱坐標(biāo)為色譜峰響應(yīng)值.從圖2的方框區(qū)域可看出PSA凈化的色譜圖中雜峰數(shù)量比低粘度殼聚糖凈化的色譜圖少，且PSA凈化后的提取溶液中雜峰的峰面積更小.由此可知，PSA的凈化效果更佳.綜合考慮，選擇PSA搭配C18為凈化劑.

圖1 凈化劑種類(lèi)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥回收率的影響

圖2 大米樣品提取凈化液色譜對(duì)比圖

2.2 凈化劑用量的優(yōu)化

為了達(dá)到更好的凈化效果，本實(shí)驗(yàn)固定C18的用量為50 mg，設(shè)置6個(gè)PSA用量（50 mg、60 mg、70 mg、80 mg、90 mg、100 mg）進(jìn)行優(yōu)化，實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3.當(dāng)PSA使用量為60~100 mg時(shí)，乙酰甲胺磷的回收率低于70%，不滿足農(nóng)藥殘留分析要求；PSA使用量為50 mg時(shí)，4種有機(jī)磷農(nóng)藥的回收率在76.22%~116.30%之間，因此選擇50 mg PSA和50 mg C18作為此次實(shí)驗(yàn)最優(yōu)的凈化劑用量.

圖3 PSA用量對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥回收率的影響

2.3 方法的確證

2.3.1 線性范圍

分別用色譜純乙酸乙酯和空白大米樣品提取凈化液稀釋10 mg∕L有機(jī)磷農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，得到0.01 mg∕L、0.02 mg∕L、0.05 mg∕L、0.1 mg∕L、0.2 mg∕L、0.5 mg∕L、1 mg∕L、2 mg∕L的溶劑標(biāo)準(zhǔn)系列溶液和基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，進(jìn)GC-ECD分析.以有機(jī)磷農(nóng)藥濃度作為橫坐標(biāo)，有機(jī)磷農(nóng)藥峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，并分別求出溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線和基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果如表1所示.4種有機(jī)磷農(nóng)藥在0.01~2 mg∕L的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.992 3，能滿足定量分析的需求.

表1 有機(jī)磷農(nóng)藥的溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線和基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3.2 基質(zhì)效應(yīng)

基質(zhì)效應(yīng)（Matrix effect，ME）是指樣品分析液中除目標(biāo)分析物之外的成分使分析物的響應(yīng)值發(fā)生變化，具體表現(xiàn)為以純?nèi)軇┡渲频霓r(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品和以樣品基質(zhì)配制的農(nóng)藥標(biāo)樣中的相同組分的檢測(cè)值存在差異，從而影響了分析的準(zhǔn)確度.通過(guò)如下公式判斷本實(shí)驗(yàn)中其他組分產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)對(duì)待測(cè)物質(zhì)的影響程度：

式中：slopematrix為基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率，slopeslovent為溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率.

通過(guò)計(jì)算，乙酰甲胺磷的ME為2.72，樂(lè)果的ME為2.37，馬拉硫磷的ME為1.81，毒死蜱的ME為1.60.因?yàn)镸E＞1.1，所以4種農(nóng)藥均表現(xiàn)為明顯增強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng).

2.3.3 準(zhǔn)確度和精密度

按照上述所說(shuō)的前處理方法和檢測(cè)方法，以及實(shí)驗(yàn)得到的最佳條件，在4個(gè)不同的添加濃度（0.01 mg∕kg、0.05 mg∕kg、0.1 mg∕kg、0.5 mg∕kg）下進(jìn)行添加回收實(shí)驗(yàn)，每個(gè)濃度各做5個(gè)平行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果如表2所示，4種有機(jī)磷農(nóng)藥的平均回收率在70.95%~113.49%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSDs在1.05%~19.10%之間，滿足農(nóng)藥殘留分析的準(zhǔn)確度要求.

表2 4種有機(jī)磷農(nóng)藥的平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

2.3.4 檢出限和定量限

方法的靈敏度由方法的檢出限和定量限進(jìn)行評(píng)價(jià).本實(shí)驗(yàn)在空白大米提取凈化液中添加有機(jī)磷農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)GC-ECD檢測(cè)，選取使檢測(cè)系統(tǒng)產(chǎn)生3倍噪音信號(hào)所需待測(cè)物質(zhì)的濃度作為檢出限[15]，4種有機(jī)磷農(nóng)藥的檢出限均為0.02 mg∕L.基于方法準(zhǔn)確度和精密度的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，在滿足回收率為70%~120%和RSDs≤20%的前提下，本實(shí)驗(yàn)選取添加回收實(shí)驗(yàn)中最低添加濃度作為方法的定量限[15]，本方法中4種有機(jī)磷農(nóng)藥的定量限均為0.01 mg∕kg.

2.3.5 實(shí)際樣品的測(cè)定

基于本方法對(duì)肇慶市端州區(qū)銷(xiāo)售的15種大米中的乙酰甲胺磷、樂(lè)果、馬拉硫磷、毒死蜱的殘留量進(jìn)行檢測(cè)分析，檢測(cè)結(jié)果如表3所示.15種市售大米中，樂(lè)果和毒死蜱的檢出率均為0%，殘留量低于方法的定量限；乙酰甲胺磷的檢出率為6.67%，殘留量為0.21 mg∕kg；馬拉硫磷的檢出率為100%，殘留量為0.02~0.09 mg∕kg.本實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明肇慶地區(qū)市售食用大米中乙酰甲胺磷、樂(lè)果、馬拉硫磷、毒死蜱的殘留量均低于GB2763-2019食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（表4）.

表3 15種市售大米的4種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量

表4 國(guó)標(biāo)中4種有機(jī)磷農(nóng)藥的最大殘留限量值

3 結(jié)論

本試驗(yàn)采用改進(jìn)的QuEChERS樣品前處理方法，結(jié)合氣相色譜技術(shù)建立了大米中乙酰甲胺磷、樂(lè)果、馬拉硫磷、毒死蜱4種有機(jī)磷農(nóng)藥的QuEChERS-GC-ECD殘留檢測(cè)方法.實(shí)驗(yàn)中優(yōu)化了凈化劑的種類(lèi)和用量，線性范圍在0.01~2 mg∕L濃度范圍內(nèi)，乙酰甲胺磷、樂(lè)果、馬拉硫磷、毒死蜱顯現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.992 3.在0.01、0.05、0.1、0.5 mg∕kg4個(gè)添加濃度下進(jìn)行大米中有機(jī)磷農(nóng)藥的添加回收實(shí)驗(yàn)，4種有機(jī)磷農(nóng)藥的平均添加回收率為70.95%~113.49%，RSDs為1.05%~19.10%，方法的檢出限為0.02 mg∕L，定量限為0.01 mg∕kg.將該方法應(yīng)用于市售15種大米中有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留量檢測(cè)，結(jié)果表明，實(shí)際樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量均低于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn).該方法的前處理步驟簡(jiǎn)單，操作性強(qiáng)，準(zhǔn)確度和精密度較高，可用于大米中4種有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留檢測(cè).