摘 要:作者通過多年的試驗積累總結,闡述農藥多殘留檢測中容易出現的問題及典型事例,通過對樣品前處理方法的改變,以及基質質控標樣的配制和加強儀器的維護使其達到最佳檢測狀態,并針對不同參數歸類采取不同方法的檢測,消除了干擾因素,保證了檢測農藥的種類和含量的準確性,為政府決策提供了可靠的依據。
關鍵詞:農藥;多殘留;干擾;污染
中圖分類號:S-3 文獻標識碼:A DOI:10.11974/nyyjs.20170631020
江蘇省鹽城市農產品質量監督檢驗測試中心每年要完成省市例行抽檢、監督抽檢、農業部無公害農產品產地換證抽檢等樣品3000多個,檢測參數項次每年累計達12萬項次,尤其在農藥多殘留檢測中常出現以下問題:定性問題,要檢測樣品中含有哪些種類農藥,這就需要定性,定性出現問題就會誤判,例如假陽性、假陰性;定量問題,要檢測樣品中所含物質的多少,檢測不準確判定就會不準確,定量主要是回收率偏高或偏低的問題,以及靈敏度的問題包括檢測限和定量限的應用等。
農藥殘留檢測需要解決的問題就是定性和定量,以及檢測數據的準確判定。
1 農藥多殘留定性中易出現的問題及措施
要檢測樣品中含哪些種類農藥,這就需要定性,定性中出現問題就會產生誤判,定性容易出現的問題就是假陽性和假陰性。
1.1 假陽性
1.1.1 基質干擾
主要是采用氣相色譜、液相色譜檢測時影響較大,部分樣品在GC/MS檢測時也會干擾。
1.1.1.1 蔥、蒜、韭菜類樣品
蔥、蒜、韭菜類樣品含蒜氨酸物質(烷基硫代半胱氨酸及亞砜類化合物)及其活性酶(蒜氨酸酶)。在完整的細胞內酶和底物是分開存在的,在細胞受損后,酶會作用于底物,產生丙酮酸、氨及磺酸酯類在內的含硫化合物,這些物質與有機磷和有機氯農藥的性質十分相似,傳統凈化方法不能除去,用GC檢測時會干擾測定結果。
消除干擾的方法:采用微波爐加熱消除干擾。稱取未破碎樣品(蔥、韭菜切成段)25g,置微波爐中加熱25~30s,然后按NY/T 761方法處理。
1.1.1.2 十字花科蔬菜(甘藍、大白菜等)
含有硫氰酸酯和異硫氰酸酯類化合物,GC檢測時會造成干擾。
三唑酮、甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果等用GC-MS/MS,LC-MS/MS檢測避免干擾。
1.1.1.3 其他類產品(香菜、茶葉、香菇、香料等)
含有小分子風味物質造成干擾,采用GC-MS/MS,LC-MS/MS檢測避免干擾。
1.1.2 污染
1.1.2.1 前處理過程操作不當
在前處理過程中使用的器皿洗刷不干凈造成交叉污染,解決辦法:按規定操作規程前處理。
1.1.2.2 進樣過程中污染
進樣針污染,柱頭和進樣墊污染、洗針溶劑污染;前一針樣品待測組分含量高,洗針不充分;兩針進樣時間短、前針的殘留物對下一針造成污染。
解決辦法:通過勤換進樣墊、襯管、清洗溶劑以及用試劑空白避免污染造成假陽性。
1.1.3 其他問題
二硫代氨基甲酸酯類農藥。測CS2、蔥蒜類、十字花科等含硫化物蔬菜易造成干擾,用GC-MS/MS,LC-MS/MS檢測。
有機磷農藥對有機氯、菊酯類農藥干擾,有機磷農藥中含S,在ECD檢測器上會產生信號,用GC-MS/MS,LC-MS/MS檢測。
敵敵畏與敵百蟲。敵百蟲高溫易分解成敵敵畏,檢測敵百蟲時GC檢測溫度不宜過高,或用LC-MS/MS檢測。
1.2 假陰性
1.2.1 提取過程不當
提取方法不合適:土壤樣品。
酸堿度問題,部分農藥在堿性條件下溶解度發生變化,需要加緩沖溶液保持弱酸性或中性。
1.2.2 凈化過程
淋洗溶劑不合適
離子交換柱凈化時,pH值控制不好,調節適宜的pH。
1.2.3 濃縮過程
氮吹、旋轉蒸發時過干,解決辦法在氮吹、旋轉蒸發時至近干就停止氮吹或蒸發。
1.2.4 進樣過程
高溫分解:辛硫磷、敵百蟲,解決辦法用LC或LC-MS/MS檢測。
1.2.5 基質干擾
百菌清:甘藍,白菜等十字花科蔬菜,采用質控空白樣品校正。
2 定量過程中出現的問題及解決措施
2.1 影響回收率的因素
2.1.1 基質效應
基質效應指樣品中除目標分析物以外的其他成份對目標化合物定量結果的影響,根據基質對檢測信號影響值的不同,基質效應可分為增強效應和減弱效應。
液相色譜—質譜聯用所產生的基質效應一般認為基質成份與待測物從色譜柱上一起被洗脫出來,經離子源氣化,進入質譜,在液滴氣化發生庫倫爆炸變成小液滴直至產生氣體離子的過程中,這些內源性基質成份由于極性較大,會同待測物離子競爭液滴表面,從而導致待測物離子化率降低或增強,引起響應值的降低或增強,產生基質抑制或基質增強效應。
基質效應問題在GC-MS/MS最為突出,LC-MS/MS、
GC-MS次之,GC、LC較弱。
基質效應主要表現為增強效應,強基質效應有的能達到300%~500%,弱基質效應較少,樣品不同基質效應不同,樣品的種類、品種不同基質效應也有差別。
為了提高定量的準確性,需要采用基質匹配標樣來做定量標樣。但由于基質種類繁多,配制基質標樣的處理過程復雜,且基質標樣中因基質的存在使得標樣有效貯存時間變短,為殘留分析造成很大影響。
在日常檢測中,為避免基質效應工作量繁重,可以采用以下方法減少工作量:
對樣品進行分類,按照產品種類不同,根據基質效應的大小分為幾組配制標樣,減少工作量。
多步凈化措施:對提取物進行逐步凈化可以有效地凈化樣品,去除雜質的干擾。
添加內標:在檢測樣品中添加目標組分進行參照檢測。
分析保護劑的應用:在GC、GC-MS分析中,用山梨醇和乙氧基苯二醇做保護劑可減少基質效應,大大降低工作量。
如果檢測組分結果在MRL值1/3~3倍之間,需用基質標準溶液重新進行定量。
2.1.2 可能引起回收率偏離的其他因素
樣品提取不充分:主要存在于糧油、土壤樣品、動物組織樣品中及水中極性較大的農藥。解決辦法:充分提取或改變提取方式。
凈化過程損失:主要在于凈化時選擇的溶劑不適合,極性過大或過小。解決辦法:選擇適合的溶劑或更換凈化方法。
濃縮過程中損失:氮吹法和旋轉蒸發過度均可以引起農藥損失。解決辦法:加入高沸點溶劑,濃縮至近干。
試劑不純:不純的試劑可能存在氧化劑或還原劑,對部分農藥會有分解作用。措施:使用純度高的試劑或重蒸試劑。
農藥本身不穩定:如辛硫磷、敵百蟲、阿維菌素等。措施:前處理迅速、避光。
GC,GC/MS進樣過程損失:主要是在進樣口吸附或分解,如甲胺磷、氧化樂果,若進樣口處臟,易被吸附。解決辦法:更換進樣口處隔墊、襯管、玻璃棉、硅烷化處理使其惰性化,清洗分流平板。
ECD污染:ECD易被污染,常見的污染包括氧污染和其它電負性雜質的污染。電負性雜質來自于色譜柱、樣品或流失的固定相。
預防措施:采用高純氮;檢測器溫度高于柱溫;樣品在進樣前一定要凈化;溶劑不進負電性強的溶劑;如丙酮、乙醇、乙醚、二氧甲烷等,采用高溫色譜專用硅膠墊;基質效應,未用基質配制標準溶液或基質選擇與樣品不一樣,氧樂果,用GC-MS,LC-MS/MS檢測;定容不準確,溶液揮發;標準品配制不準確或者分解,高濃度儲備液有效期1a,低濃度儲備液有效期1個月,標準工作溶液現配現用。具體農藥品種不同也有所不同。
回收率判定方法可靠性具有一定局限性。
樣品中某些干擾因素對檢測結果具有恒定偏差。
樣品和加標操作相同,損失和污染對二者也相同,使誤差抵消而難以發現問題。
待測物的價態和形態,加標量多少,本底濃度均影響結果。
對于一些內吸性農藥,加標后在短時間內進行試驗,回收率結果不能反映實際方法情況。
解決辦法:可以用不同的儀器進行比對試驗,確定結果。
2.2 靈敏度的影響
檢出限:方法能夠檢出的樣品中最低農藥殘留量。理論上一般以3倍信噪比為最小峰面積,所對應的濃度含量計算。
定量限:實際檢測過程中,應該以能實際檢出的最低農藥含量來確定,可以通過添加回收率的方法能夠檢出的濃度,大約為信噪比的10倍。
靈敏度越高,儀器和方法的檢出限越低,所以在檢測時充分做好儀器的維護工作,保證儀器檢測在最佳狀態中進行,保證儀器的檢出限和定量限符合檢測方法的要求。
一般最低檢出濃度需要滿足0.01mg/kg,同時還要滿足相應的MRL值,低于0.001mg/kg意義不大。在試驗過程中要充分考慮方法和儀器的檢出限和定量限。
3 結果計算
3.1 標準曲線法
標準方法中多采用標準曲線法,由于在實際檢測中,標準曲線法需用基質配制大量標準溶液,工作量大且濃度較低時誤差較大。
3.2 單點校正法
可選擇與待測組分濃度含量相近(誤差小于10%)的標準溶液單點校正來計算結果準確率高。
作者簡介:丁立彤(1965-),女,推廣研究員,江蘇阜寧人,現任鹽城市農產品質量監督檢驗測試中心副主任,從事農產品質量安全監督檢驗測試及其檢測方法的研究。