陶 森,楊 華,高 婧,羅苑銘,黎 獻(xiàn)
(1.陽(yáng)江市檢測(cè)檢驗(yàn)中心,廣東 陽(yáng)江 529500;2.廣東海洋大學(xué),廣東 陽(yáng)江 529500)
百香果風(fēng)味獨(dú)特,被譽(yù)為“果汁之王”,且市場(chǎng)需求大、經(jīng)濟(jì)效益好,被列入全國(guó)脫貧攻堅(jiān)的產(chǎn)業(yè)扶貧項(xiàng)目,廣東省百香果產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅猛[1]。百香果生長(zhǎng)期間噴灑的農(nóng)藥中含磷殺蟲劑尤為多見(jiàn),會(huì)對(duì)人體造成不同程度的危害,因此對(duì)百香果中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)成為了必要的檢測(cè)[2-4]。
QuEChERS 柱是以無(wú)水硫酸鎂(MgSO4)、十八烷基硅烷鍵合硅膠(C18)、乙二胺- N - 丙基硅烷(PSA)和石墨化炭黑(GCB)為填料的QuICKQuECh-ERS小柱,“QuEChERS”方法簡(jiǎn)便快捷,無(wú)需洗脫,其中分散的SPE 填料、緩沖鹽和樣品提取液混合后振動(dòng)和離心,得到的上清液可直接用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)分析[5-7]。
目前,有機(jī)磷的檢測(cè)主要是通過(guò)液液萃取,經(jīng)固相萃取柱凈化,由于固相萃取柱需要洗脫,處理大批量樣品時(shí)會(huì)延長(zhǎng)試驗(yàn)時(shí)間,且使用較多的溶劑,增大了試驗(yàn)成本[8-10]。因此,試驗(yàn)的主要目的是建立一種準(zhǔn)確高效測(cè)定百香果中8 種有機(jī)磷農(nóng)藥分散固相萃取- 氣相色譜法,通過(guò)比較不同凈化小柱峰值圖,選擇凈化效果最好的凈化小柱;使用該方法比較勻漿法和超聲法的有機(jī)磷農(nóng)藥提取效率。最后,同時(shí)使用凈化效果最好的凈化小柱和提取效率最高的方法對(duì)樣品進(jìn)行加標(biāo)回收,準(zhǔn)確測(cè)定8 種有機(jī)磷農(nóng)藥的殘留值,為百香果中有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)提供參考。
1.1.1 試劑
丙酮、正己烷、乙腈(色譜純),德國(guó)Merck 公司提供;氯化鈉(AR),廣州化學(xué)試劑廠提供;蒸餾水,屈臣氏提供;Florisil SPE 柱、氨基柱、QuECh-ERS 柱,上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司提供;敵敵畏、治螟磷、樂(lè)果、特丁硫磷、殺螟硫磷、馬拉硫磷、對(duì)硫磷、殺撲磷(質(zhì)量濃度為100 μg/mL),天津農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所提供。
1.1.2 樣品
百香果,購(gòu)自陽(yáng)江市大潤(rùn)發(fā)超市。
GC-2010 型氣相色譜儀,日本島津公司產(chǎn)品;DB-5 型色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),美國(guó)安捷倫公司產(chǎn)品;P300H 型超聲波清洗器,德國(guó)Elma 公司產(chǎn)品;MFV-24 型氮吹儀,廣州德泰儀器科技有限公司產(chǎn)品;T10 basic 型高速勻漿機(jī),德國(guó)IKA公司產(chǎn)品;3-18KS 型高速冷凍離心機(jī),德國(guó)Sigma實(shí)驗(yàn)室離心機(jī)公司產(chǎn)品。
準(zhǔn)確稱取25.0 g 百香果樣品于100 mL 離心管中,加入乙腈50.00 mL,氯化鈉5~7 g,搖勻,放入超聲波清洗器超聲20 min,超聲后以轉(zhuǎn)速4 000 r/min離心5 min,使乙腈相和水相分層。取2 mL 上清液過(guò)QuEChERS 柱凈化后,氮?dú)獯蹈?,? mL 丙酮復(fù)溶,用0.22 μm 濾膜過(guò)濾,待上機(jī)檢測(cè)。
1.3.1 凈化小柱選擇
在提取液中分別加入8 種有機(jī)磷農(nóng)藥混標(biāo),使加標(biāo)質(zhì)量濃度為0.05 mg/kg 和0.20 mg/kg 的樣品,分別標(biāo)記為0.05F,0.20F(用Florisil SPE 柱凈化);0.05N,0.20N(用氨基柱凈化);0.05Q,0.20Q(用QuEChERS 柱凈化)。
不同小柱的處理方法見(jiàn)表1。
表1 不同小柱的處理方法
1.3.2 提取方法選擇
準(zhǔn)確稱取25.0 g 百香果樣品于100 mL 離心管中,分別標(biāo)為超聲和勻漿。加入8 種有機(jī)磷農(nóng)藥混標(biāo),使加標(biāo)質(zhì)量濃度為0.20 mg/kg。加入50.00 mL乙腈,5~7 g 氯化鈉,用超聲或勻漿的方法,使乙腈相和水相分層。使用1.3.1 中選擇出的最優(yōu)凈化柱凈化,上機(jī)檢測(cè),選擇出提取效果最好的提取方法。
1.3.3 精密度及加標(biāo)回收檢測(cè)
準(zhǔn)確稱取25.0 g 百香果樣品于100 mL 離心管中,分別加入0.05,0.10,0.20 mg/kg 這3 個(gè)加標(biāo)質(zhì)量濃度,使用1.3.1 和1.3.2 得到的最優(yōu)參數(shù)進(jìn)行上機(jī)檢測(cè),測(cè)定加標(biāo)回收率。
1.3.4 色譜條件
試驗(yàn)進(jìn)樣口溫度及檢測(cè)器溫度分別為220.0,250.0 ℃,柱子溫度升高程序?yàn)?50.0 ℃保持2.0 min;隨后以7.5 ℃/min 的速度,升高溫度至220.0 ℃,保持5.0 min 后,以10.0 ℃/min 的速度,升溫至250.0 ℃維持10.0 min。整體升溫階段載氣為10.0 mL/min 氮?dú)?,流速?0.0 mL/min 氫氣,流速為110.0 mL/min空氣。樣品每次進(jìn)樣量為1.0 μL,以保留時(shí)間定性,以DB-5 型毛細(xì)管柱最終獲得峰面積為基準(zhǔn),進(jìn)行外標(biāo)法定量分析。
準(zhǔn)確移取8 種有機(jī)磷農(nóng)藥混和標(biāo)準(zhǔn)溶液1 mg/L,用空白基質(zhì)溶液逐級(jí)稀釋成質(zhì)量濃度為0.010,0.020,0.050,0.100,0.200,0.400 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行測(cè)定,以各個(gè)化合物的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以峰面積為縱坐標(biāo),進(jìn)行一次線性回歸擬合;采用標(biāo)準(zhǔn)添加后再逐步用空白基質(zhì)溶液稀釋的試驗(yàn)方法進(jìn)行檢測(cè),得到各個(gè)化合物的檢出限(3 S/N) 為0.01 mg/kg,定量限(10 S/N) 為0.03 mg/kg。
8 種有機(jī)磷農(nóng)藥的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限及定量限見(jiàn)表2。
弗羅里硅柱(Florisil SPE 柱) 有硅膠鍵合氧化鎂,其可萃取極性化合物,氨基柱具有鍵合官能團(tuán)氨丙基,可同時(shí)用于正相和反相條件,試驗(yàn)的洗脫液為丙酮正己烷(1∶1),這個(gè)比例的丙酮正己烷溶液對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的洗脫效果較好,能達(dá)到良好去除雜質(zhì)的效果[11]。QuEChERS 柱里含有分散的SPE 填料(PSA,C18,GCB)、緩沖鹽(無(wú)水硫酸鎂),其中硫酸鎂將水相與有機(jī)物分離,吸附物質(zhì)PSA 去除樣品中的糖和脂肪,而C18消除流體干擾,GCB 消除樣品中的顏色,因此能使樣品的純度更高,達(dá)到了很好的凈化作用,所以上機(jī)時(shí)干擾較少,信號(hào)響應(yīng)比較好,色譜圖較為清晰干凈,沒(méi)有雜質(zhì)峰。
3 種凈化小柱的凈化效果對(duì)比見(jiàn)圖1,不同小柱的加標(biāo)回收率見(jiàn)圖2。
圖1 3 種凈化小柱的凈化效果對(duì)比
圖2 不同小柱的加標(biāo)回收率
由圖1 可知,F(xiàn)lorisil SPE 出峰圖(b) 9 處,出現(xiàn)了雜質(zhì)峰,說(shuō)明Florisil SPE 的凈化效果并沒(méi)有十分理想;氨基柱雖然沒(méi)有雜質(zhì)峰,但農(nóng)藥出峰值總體較其他2 個(gè)小柱低,甚至出峰不明顯??焖偬幚硇≈龇逯递^為清晰干凈,無(wú)雜質(zhì)峰,說(shuō)明其凈化效果比Florisil SPE、氨基柱高,且農(nóng)藥出峰值較其他2 個(gè)小柱高。由圖2 可知,QuEChERS 柱處理的樣品中8 種有機(jī)磷的的加標(biāo)回收率在3 種小柱中最高,平均回收率為88%~105%,該方法回收率較高、操作快捷;Florisil SPE,氨基柱的加標(biāo)回收率不僅沒(méi)有QuEChERS 柱高,并且洗脫方法較快速處理小柱繁瑣,所需時(shí)間多。因此,選擇QuEChERS 柱為最佳凈化方法。
為了選擇出最優(yōu)的提取方法,將勻漿法和超聲法的提取效率進(jìn)行了對(duì)比。
不同提取方法的加標(biāo)回收率見(jiàn)圖3。
圖3 不同提取方法的加標(biāo)回收率
在步驟中,使用了QuEChERS 柱進(jìn)行凈化。雖然超聲法和勻漿法總體出峰值較為接近,但由圖3可知,超聲法的加標(biāo)回收率較勻漿法的加標(biāo)回收率高,回收率均在90%以上,R2>0.999。超聲法具有可大批量處理樣品的優(yōu)點(diǎn),且提取效果高;勻漿法只能處理小批次樣品,而且處理1 個(gè)以上樣品時(shí),樣品之間可能會(huì)發(fā)生交叉污染,不利于農(nóng)藥殘留的分析,可能達(dá)不到去除雜質(zhì)的效果。在日常處理樣品中,只有小批量的樣品才會(huì)使用勻漿法。因?yàn)槭褂脛驖{機(jī)處理樣品時(shí),不僅需要多次清洗刀口,使試驗(yàn)的時(shí)間加長(zhǎng),而且難以避免刀口上有其他樣品農(nóng)藥的殘留,使試驗(yàn)的結(jié)果不準(zhǔn)確。因此,選擇提取效率高、可大批處理樣品的超聲法作為最佳提取方法。
加標(biāo)回收率(n=6) 見(jiàn)表3。
表3 加標(biāo)回收率
用超聲法提取,QuEChERS 柱凈化,樣品平均加標(biāo)回收率為84.9%~95.1%,RSD 為0.8~1.9,加標(biāo)回收率較高,準(zhǔn)確度高精密性好。采用試驗(yàn)的QuECh-ERS 柱和超聲法檢測(cè)8 種農(nóng)藥在百香果中的殘留量可行性強(qiáng),雜質(zhì)峰出峰較少。對(duì)比2.2 和2.3,雖然都使用了超聲法提取,QuEChERS 柱凈化,但是加標(biāo)回收率較其低,有可能是因?yàn)榇舜卧囼?yàn)使用了前1 d 的百香果樣品,其含有的部分農(nóng)藥和乙腈已經(jīng)揮發(fā),使加標(biāo)回收率偏低。
隨機(jī)對(duì)陽(yáng)江市的各大超市出售的百香果進(jìn)行采樣,共采集到23 批次樣品。按照研究建立的方法對(duì)每個(gè)樣品中的8 種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留進(jìn)行分析檢測(cè),每個(gè)樣品平行測(cè)定2 次。結(jié)果表明,23 批次百香果樣品中8 種有機(jī)磷農(nóng)藥均未檢出。
采用島津GC-2010 型氣相色譜儀對(duì)百香果中8 種有機(jī)磷農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè),在選擇最優(yōu)凈化小柱時(shí),選擇了QuEChERS 柱。超聲法和勻漿法回收率接近,但超聲法的回收率較之勻漿法高,在處理樣品的數(shù)量上遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于勻漿法,既避免了樣品交叉污染,又在日常大批次處理樣品時(shí)具有優(yōu)勢(shì)。同時(shí),使用超聲法和快速處理小柱后,峰值圖清晰干凈,沒(méi)有雜質(zhì)峰,且樣品平均加標(biāo)回收率為84.9%~95.1%,RSD 為0.8~1.9,說(shuō)明精密性好、準(zhǔn)確度高,為百香果中有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)提供參考,具有一定的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。