趙婭鴻
(山西省食品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗研究院,山西太原 030012)
擬除蟲菊酯類農(nóng)藥是一類人工合成的新型仿生殺蟲劑,以其高效、廣譜、低毒、低殘留、環(huán)境相容性好等優(yōu)點,逐步取代傳統(tǒng)的有機磷、有機氯等高毒農(nóng)藥,在農(nóng)業(yè)害蟲防治和糧食儲藏中被廣泛使用。然而,有研究表明,擬除蟲菊酯類農(nóng)藥在蔬菜水果、糧食作物上殘留,通過食物鏈進入人體富集,會導致人體內(nèi)分泌紊亂,甚至有致癌、致畸等風險,因此,提升擬除蟲菊酯類農(nóng)殘檢測的技術(shù)和效率十分必要。
目前,植物性食品中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量的檢測方法主要有GB/T 5009.110—2003和GB/T 5009.146—2008。但適用范圍中缺少堅果類別與GB 2763—2016不匹配,并且在實際應(yīng)用中由于需要人工裝填玻璃層吸柱,重復性差,回收率低;分析仍采用填充柱,柱效低、靈敏度低,重現(xiàn)性差;顯然已不適應(yīng)當前農(nóng)殘檢測快速準確的要求。為此,本文擬在GB/T 5009.110—2003的基礎(chǔ)上,采用商品化固相萃取柱,并對前處理過程和色譜條件進行改進,進一步提高檢驗檢測水平。
氯氰菊酯、氰戊菊酯及溴氰菊酯正己烷標準溶液,質(zhì)量濃度100 μg/mL,農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所;石油醚(60℃~90℃)、石油醚(30℃~60℃)、丙酮、正己烷,均為色譜純;試驗用水為超純水,電阻率為18MΩ·cm。
GC-2010氣相色譜儀,配ECD檢測器,日本島津有限公司;EV341旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,北京萊伯泰科儀器有限公司;HY-4A數(shù)顯調(diào)速振蕩器,杰瑞爾電器有限公司;固相萃取柱(13 g/30mL),天津博納艾杰爾科技有限公司。
1.3.1 標準溶液的配制
標準儲備液:準確吸取氯氰菊酯、氰戊菊酯及溴氰菊酯單標溶液各1 mL于10 mL容量瓶中,用正己烷稀釋至刻度,即配成質(zhì)量濃度為10 μg/mL的3種擬除蟲菊酯混合標準儲備液,于4℃冰箱中貯存。
混合標準溶液系列:準確吸取0.05 mL、0.1 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL上述3種擬除蟲菊酯混合標準儲備液分別加入5個10 mL容量瓶中,用正己烷稀釋至刻度,即配成質(zhì)量濃度為0.05 μg/mL、 0.1 μg/mL、 0.2 μg/mL、 0.4 μg/mL、0.6 μg/mL、0.8 μg/mL 的 3 種擬除蟲菊酯混合標準工作液。
1.3.2 樣品制備
稱取核桃樣品約100 g去殼后用粉碎機粉碎,裝入容器作為試樣,密封備用。
1.3.3 樣品提取
稱取10 g(精確到0.01 g) 試樣,置于150 mL具塞三角瓶中,加入20 mL石油醚,室溫下于120 r/min振蕩器上振蕩30 min,靜置待用。
1.3.4 樣品凈化
用5 mL石油醚預(yù)淋洗菊酯類檢測柱,棄去淋洗液,當檢測柱內(nèi)石油醚液面下降至無水硫酸鈉層時,準確快速地加入4 mL樣品提取液,待其再次下降至無水硫酸鈉層,用約20 mL丙酮-石油醚(1+9,V/V) 分3次淋洗固相萃取柱,收集過柱的提取液和洗脫液于150 mL尖底旋蒸瓶中。
1.3.5 樣品濃縮
將盛有上述洗脫液的尖底旋蒸瓶置于旋蒸儀上,于35℃水浴減壓蒸發(fā)至近干,用正己烷定容至1.0 mL,在圓周振蕩器上渦旋混勻,過孔徑0.45 μm針式過濾器后,上機檢測。
1.3.6 色譜條件
AgilentDB-17色譜柱(30m×0.25mm×0.25μm);載氣:高純氮(純度≥99.999%);柱流量1.0mL/min;進樣口溫度:280℃;分流進樣,分流比10:1;柱箱溫度:150℃保持2 min,以5℃/min升至280℃保持20 min;檢測器溫度:300℃;尾吹氣:高純氮,流量30 mL/min;進樣量:1.0 μL;定量方法:峰面積外標法。
采用NY/T761—2008推薦的DB-17毛細管柱,程序升溫下,在48 min中內(nèi)能將氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯較好的分離,峰形好。
圖1 色譜圖
2.2.1 提取溶劑與方法選擇
選擇石油醚(60℃~90℃)、石油醚(30℃~60℃)、丙酮為提取溶劑,搖床振蕩、超聲震蕩為提取方法進行提取效率試驗,結(jié)果表明,石油醚(30℃~60℃)、石油醚60℃~90℃和丙酮對堅果中3種擬除蟲菊酯的提取效率相近,且使用丙酮提取會引起乳化,不易分層,給后續(xù)凈化處理帶來困難。搖床振蕩和超聲震蕩的提取效果也相近,且搖床振蕩可以同時處理更多樣品,由于石油醚(30℃~60℃) 沸點較低,體積受溫度影響較大,故本研究選擇石油醚(60℃~90℃)作為提取溶劑,室溫下于120 r/min振蕩器(搖床)上振蕩提取。
2.2.2 洗脫溶劑與用量優(yōu)化
選擇石油醚、丙酮、石油醚-丙酮混合溶劑為洗脫溶劑,經(jīng)試驗表明,使用石油醚洗脫回收率較低,分析原因主要是石油醚極性較弱,對目標農(nóng)藥洗脫不完全;使用丙酮洗脫回收率顯著提高,但丙酮極性較強,洗脫液中含有少量其他雜質(zhì),會影響分離過程;使用石油醚-丙酮混合溶劑洗脫,通過對兩者的配比優(yōu)化發(fā)現(xiàn),丙酮-石油醚(1+9,V/V) 洗脫效果最佳。在此基礎(chǔ)上,選擇15 mL、20 mL、25 mL、30 mL丙酮-石油醚洗脫劑對目標農(nóng)藥進行淋洗,結(jié)果表明,隨著洗脫劑用量增加,3種擬除蟲菊酯的回收率明顯提高,但同時凈化后雜質(zhì)也增多,故本研究選擇使用20 mL丙酮-石油醚(1+9,V/V) 作為洗脫劑。
2.2.3 濃縮方法與溫度優(yōu)化
選擇氮氣吹干和減壓旋蒸2種方法對洗脫液進行濃縮,經(jīng)試驗表明,這2種濃縮方式對3種擬除蟲菊酯的回收率相近,但由于洗脫液約25 mL,量較大,因此用減壓旋蒸效率要優(yōu)于氮氣吹干。在試驗過程中還發(fā)現(xiàn),當旋蒸溫度高于40℃時,目標農(nóng)藥回收率很低,且旋蒸過程中易發(fā)生爆沸,故本研究選擇35℃水浴減壓旋蒸的濃縮方式。
將配制的質(zhì)量濃度為 0.05 μg/mL、0.1 μg/mL、0.2 μg/mL、0.4 μg/mL、0.6 μg/mL、0.8 μg/mL 的 3 種擬除蟲菊酯混合標準工作液,按照設(shè)定的色譜條件進行測定,并繪制標準曲線。以3倍信噪比對應(yīng)的目標物含量計算檢出限(3 S/N),以10倍信噪比對應(yīng)的目標物含量計算測定下限(10 S/N)標樣圖譜見圖1,線性方程和相關(guān)系數(shù)見表1。結(jié)果表明,3種擬除蟲菊酯在 0.05 μg/mL ~0.8 μg/mL 范圍內(nèi)線性良好,相關(guān)系數(shù)R≥0.9999。
表1 線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和測定下限
在堅果樣品 (本底值為 0) 中,參照 GB 2763—2016中3種擬除蟲菊酯的最大殘留限量,添加0.05 mg/kg、0.1 mg/kg、0.2 mg/kg3個水平的3種擬除蟲菊酯混合標準溶液,按照本研究優(yōu)化的提取、凈化、濃縮操作,在設(shè)定的色譜條件下進行加標回收試驗。每個添加水平重復6次,同時做空白對照,考察方法的準確度與精密度。堅果樣品中3種擬除蟲菊酯加標試驗的回收率和相對標準偏差(RSD)統(tǒng)計結(jié)果見表2。由表2可以看出,堅果樣品中3種擬除蟲菊酯農(nóng)藥在0.05 mg/kg~0.2 mg/kg添加水平下,回收率為94.2%~107.0%,相對標準偏差在0.93%~3.88%之間。表明該方法測定堅果中氯氰菊酯、氰戊菊酯及溴氰菊酯殘留量準確度和精密度良好,符合GB/T27404—2008的規(guī)定。
表2 精密度和回收試驗結(jié)果(n=6)
本方法采用商品化固相萃取柱凈化,改進了氣相色譜測定堅果中氯氰菊酯、氰戊菊酯及溴氰菊酯殘留量的國標方法。通過對樣品前處理過程的優(yōu)化,找出了最佳的提取、凈化試劑及方法,在設(shè)定的色譜條件下,3種擬除蟲菊酯農(nóng)藥能很好地分離和檢測,其檢出限為0.0015 mg/kg~0.0024 mg/kg,回收率為94.2%~107.0%,相對標準偏差在0.93%~3.88%之間,可以為相關(guān)機構(gòu)進行堅果中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留的檢測提供參考。