程超,白小东,王玉*,杜小强,刘燕,谭椰子
1. 平凉市食品检验检测中心(平凉 744000);2. 平凉市农产品质量安全与检验检测中心(平凉 744000)
随着市场经济的发展和人民生活水平的提高,新鲜水果在居民饮食消费中的占比越来越高,其含有的大量维生素、矿物质和膳食纤维,对于保持身体健康有重要作用[1-3]。为防止水果种植过程中病虫害的发生,部分生产者不按规定剂量或安全间隔期施药,造成水果中有机磷农药残留超标,危害居民健康[4-6]。因此,对水果中农药残留含量的准确检测意义重大。
国际上对于农残前处理方法和检测技术的研究较多,QuEChERS法因具有简单快速、经济高效、安全可靠的特点,在果蔬样品前处理中应用广泛[7-8]。气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)具有灵敏度高、分析效率高、准确度高等特点,可同时对多农药残留进行准确定量检测[9-12]。因此,QuEChERS前处理方法结合GC-MS/MS法在处理复杂水果基质和农药多残留方面优势显著。
水果样品基质比较复杂,基质效应直接影响着检测结果的判定[13-14]。杨志敏等[15]、范君等[16]、顾亚萍等[17]对蔬菜中有机磷农药残留和基质效应进行研究,何炳竹等[18]研究不同柑橘品种基质效应对有机磷农药残留的影响,均表明在样品分析中基质效应影响较大,但多集中于蔬菜检测方法及基质效应的研究,对不同水果中农药残留检测方法及基质效应的研究鲜有报道。
基于QuEChERS前处理方法结合GC-MS/MS检测技术,建立五大类水果中12种有机磷农药残留的快速检测、准确定量的方法,同时对有机磷农药不同浓度和水果基质种类对基质效应的影响进行分析,以期为水果中多种农药残留的准确检测及基质效应探究提供理论依据。
苹果、油桃、猕猴桃、橙子、甜瓜(均购自当地水果店)。
甲胺磷、敌敌畏、速灭磷、氧乐果、灭线磷、甲拌磷、毒死蜱、水胺硫磷、甲基异柳磷、杀扑磷、丙溴磷、三唑磷(天津阿尔塔标准品科技有限公司);乙腈、乙酸乙酯(色谱纯,德国默克公司);QuEChERS萃取盐包、净化管(Agilent公司)。
TSQ8000EVO三重四级杆气质联用仪[赛默飞世尔科技(中国)有限公司];SQP电子天平[赛多利斯科学仪器(北京)有限公司];MV5全自动平行浓缩仪(莱伯泰科仪器有限公司)。
1.3.1 农药混合标准溶液的配制
准确吸取质量浓度1 000 mg/L的12种农药标准溶液各1 mL,用乙酸乙酯定容至100 mL,配制成浓度10 mg/L混合标准溶液,于4 ℃避光保存。
1.3.2 基质标准溶液配制
按照样品前处理方法得到水果空白基质溶液,配成质量浓度为10,25,50,100,250和500 ng/L的基质标准溶液待用。
1.3.3 加标回收试验
向空白水果样品中准确加入12种农药标准混合溶液,添加水平分别为0.03,0.08和0.15 mg/kg,每个水平重复6次。计算加标回收率和相对标准偏差。
1.4.1 色谱条件
色谱柱HP-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。程序升温:初始温度100 ℃,保持1 min,以30 ℃/min升温至290 ℃并保持3 min。进样口温度280 ℃;载气流速1.2 mL/min;进样量1 μL;不分流进样。
1.4.2 质谱条件
EI电离源;多反应监测SRM;传输线温度280 ℃;离子源温度280 ℃;离子源电离能量70 eV;溶剂延迟3 min。12种有机磷农药在该条件下的质谱参数见表1。
表1 12种有机磷农药的保留时间、离子对及碰撞能量
称取10.00 g(精确至0.01 g)样品,分别放入50 mL离心管中,加入10.0 mL乙腈,加入QuEChERS萃取盐包及陶瓷均质子剧烈振荡,并涡旋混合2 min,以4 200 r/min离心5 min。准确吸取6.0 mL上清液于15 mL净化管中,涡旋混合1 min,以4 200 r/min离心5 min。准确吸取2.0 mL上清液于10 mL玻璃试管中,氮吹浓缩至近干,加入1.0 mL乙酸乙酯复溶,涡旋混合1 min,过0.22 μm有机滤膜,待测[19]。
1.6.1 计算公式
基质效应=空白基质中目标分析物的峰面积/纯溶剂中目标分析物的峰面积
1.6.2 基质效应评价[16]
基质效应大于1.1时,为基质增强效应;基质效应小于0.9时,为基质减弱效应;基质效应0.9~1.1时,为基质效应不明显。
采用Microsoft Excel 2007、SPSS 24.0和气质联用仪中的定量分析软件对检测结果进行分析。
12种有机磷农药混合标准溶液的总离子色谱图如图1所示,各色谱峰分离效果理想。其中甲胺磷(3.94 min)、敌敌畏(4.18 min)、速灭磷(5.39 min)、氧乐果(6.37 min)、灭线磷(6.75 min)、甲拌磷(7.12 min)、水胺硫磷(8.69 min)、毒死蜱(8.69 min)、甲基异柳磷(8.94 min)杀扑磷(9.21 min)、丙溴磷(9.57 min)、三唑磷(10.04 min)。
图1 12种有机磷农药混合标准溶液总离子流色谱图
12种有机磷混合标准溶液的线性结果见表2。在10~500 ng/mL范围内相关系数r2>0.99,在空白基质中其最低检出限(LOD)为0.001 7~0.007 mg/kg,最低定量限(LOQ)为0.005 9~0.012 0 mg/kg,均能满足农药残留分析要求。
表2 12种有机磷农药线性方程、相关系数、检出限和定量限
在空白基质中分别添加0.03,0.08和0.15 mg/kg质量分数的混合标准液,每个添加水平重复6次,结果见表3。12种农药在5种水果基质中加标回收率为80.9%~ 119.8%,精密度为0.76%~5.00%。
表3 12种有机磷农药在5种水果基质中的加标回收率和精密度
接表3
2.4.1 有机磷农药浓度对基质效应的影响
图2结果表明,12种有机磷农药在25,100,250和500 ng/mL质量浓度下的基质效应部分存在显著性差异,不同浓度的氧乐果、杀扑磷和丙溴磷在5种水果基质中均呈基质增强效应,但基质效应并不随农药浓度变化呈现递增或递减的趋势。
图2 不同农药浓度对5种水果基质效应的影响
2.4.2 不同基质的基质效应
图3结果表明,在质量浓度100 ng/mL时,氧乐果、杀扑磷、丙溴磷在5种水果基质中均呈基质增强效应,而甲胺磷、敌敌畏、速灭磷在除橙子以外的4种水果基质中均呈基质减弱效应,灭线磷在苹果、油桃和甜瓜基质中呈基质减弱效应,在橙子基质中呈基质增强效应;甲拌磷、甲基异柳磷和三唑磷在苹果基质中呈基质减弱效应,在橙子基质中呈基质增强效应;水胺硫磷和毒死蜱在橙子基质中呈增强效应,说明不同水果基质对12种有机磷农药均有影响。因此,在测定水果中有机磷农药残留时应考虑基质效应的影响。
图3 不同基质的基质效应
试验建立水果中12种有机磷农药残留的QuEChERS结合GC-MS/MS检测方法,12种有机磷农药在10~500 ng/mL范围内相关系数r2>0.99,最低检出限(SLOD)为0.001 7~0.003 7 mg/kg,最低定量限(SLOQ)为0.005 9~0.012 0 mg/kg;5种水果基质中加标回收率为80.9%~119.8%,精密度为0.76%~5.00%(n=6)。
12种有机磷农药在不同浓度下的基质效应部分存在显著性差异,但基质效应并不随农药浓度变化呈现递增或递减趋势,表明农药浓度与基质效应没有明显相关性。橙子和其他4种水果基质效应区别较大,除甲胺磷和敌敌畏基质效应不明显外,其他10种有机磷农药均呈现出基质增强效应,这可能与其高含水量、含酸量等因素相关。总之,水果基质的组成成分复杂,并且每种农药的结构和极性不同,致使基质效应强度有差异[20],导致不同农药在不同水果中的基质效应不同的原因和机理有待进一步研究。