常雅卉,崔宇宏,李民生,王 飄,王春芳
(1.山西中醫藥大學,山西 晉中030619; 2.山西省食品藥品檢驗所,山西 太原030001)
薄荷為唇形科植物薄荷Menthae haplocalyxBriq.的干燥地上部分,具有疏散風熱、清利頭目、利咽、透疹等功效[1]。全世界范圍均可見,但主要分布在北半球的溫帶地區,我國主要分布在東北、華東等地區[2]。薄荷除供藥食兩用外,還可作為添加劑用于食品、化妝品、煙草、香料等工業制造中,應用范圍廣,需求量大。薄荷是多年生宿根性草本植物,不同生長時期會遭受不同類型的病蟲害,為了預防病蟲害、提高薄荷產量,往往需要使用多類農藥,加之農藥不合理使用的現象時有發生,容易導致多種農藥殘留,危害人體健康和污染環境,但目前我國藥典及相關標準中還沒有薄荷農藥使用的限量規定[3]。
目前對薄荷農藥殘留分析的研究較少且有一定的局限性,如取材代表性差、數量少、對市場流通的薄荷飲片無實際檢測等。為進一步了解市場流通的薄荷飲片中農藥殘留的情況,通過調查分析薄荷主產地農藥的使用情況并結合2015 版《中國藥典》中需要檢測的農藥種類以及實驗室檢測條件,決定對28 種農藥的殘留情況進行測定。本實驗樣品前處理采用的QuECHERS 法,是近年來國際上新發展起來的一種用于農產品檢測的快速樣品前處理技術,目前已越來越多地應用于中藥材的農藥殘留檢測,但在薄荷藥材上少用。本文采用快速、簡便、高效率的QuECHERS 前處理方法,結合快速、選擇性高、定性準確的氣相色譜-串聯質譜法,建立了快速篩查和定量測定薄荷中的28種農藥殘留量的分析方法。
GCMS-QP2010Ultra 氣質聯用儀、Rtx-5MS 石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),日本島津公司;G-26C 離心機,賽多利斯公司;D10-12 氮氣吹掃儀,杭州奧盛儀器有限公司;HX-BJ-01 渦旋儀,艾卡儀器有限公司;HY-4 振蕩器,國華電器有限公司;MS-204 分析天平,METTLER-TOLEDO;DE-200g 粉碎機,浙江紅景天工貿有限公司;MAS-Q 凈化管,天津博納艾杰爾公司。
薄荷樣品(市售薄荷共111 批)經山西省食品藥品檢驗所崔宇宏教授鑒定為唇形科植物薄荷的干燥地上部分。乙腈(色譜純,DiKMA 公司),冰醋酸(優級純,北京化工廠),無水乙酸鈉、無水硫酸鎂(分析純,國藥集團化學試劑有限公司)。28 種農藥標準品:甲拌磷(純度95.8%)、α-六六六(純度98.0%)、樂果(純度99.3%)、五氯硝基苯(純度99.7%)、γ-六六六(純度98.6%)、特丁硫磷(純度99.2%)、二嗪磷(純度98.8%)、甲基對硫磷(純度98.3%)、七氯(純度99.2%)、甲霜靈(純度99.8%)、八氯二丙醚(純度99.2%)、殺螟硫磷(純度98%)、馬拉硫磷(純度99.7%)、艾氏劑(純度99.0%)、對硫磷(純度99.0%)、粉銹寧(純度98.7%)、反式環氧七氯(純度99.4%)、腐霉利(純度99.6%)、反-氯丹(純度99.9%)、o,p′-滴滴伊(純度99.0%)、p,p′-滴滴伊(純度99.7%)、萎銹靈(純度99.9%)、異狄氏劑(純度98.8%)、p,p′-滴滴滴(純度99.0%)、乙硫磷(純度99.0%)、p,p′-滴滴涕(純度99.4%)、甲氧滴滴涕(純度97.2%)、滅蟻靈(純度99.0%)均購置于阿爾塔科技有限公司,濃度均為100 μg/mL。
取供試品,粉碎成粉末(過3 號篩),取約3 g,精密稱定,置50 mL 聚苯乙烯具塞離心管中,加入1%冰醋酸溶液15 mL,渦旋使藥粉充分浸潤,放置30 min,精密加入乙腈15 mL,渦旋使混勻,置振蕩器上劇烈振蕩5 min(500 次/min),加入無水硫酸鎂與無水乙酸鈉的混合粉末(4∶1)7.5 g,立即搖散,再置振蕩器上劇烈振蕩3 min(500 次/min),于冰浴中冷卻(≥)10 min,離心5 min(4000 r/min),取上清液9 mL,置已預先裝有凈化材料的分散固相萃取凈化管[無水硫酸鎂900 mg,N-丙基乙二胺(PSA)300 mg,十八烷基硅烷鍵合硅膠300 mg,硅膠300 mg,石墨化炭黑90 mg]中,渦旋使充分混勻,再置振蕩器上劇烈振蕩5 min(500 次/min)使凈化完全,離心5 min(4000 r/min),精密吸取上清液5 mL,置氮吹儀上于40 ℃水浴濃縮至干,加乙腈定容至l mL,渦旋混勻,用微孔濾膜(0.22 μm)濾過,取續濾液,即得[1]。
精密吸取28 種農藥標準品(濃度均為100 μg/mL)各100 μL 分別置于10 mL 的容量瓶中,用含0.05%醋酸的乙腈稀釋至刻度,即得混合對照品溶液(1000 ng/mL)。
色譜條件:色譜柱:Rtx-5MS(30.0 m×0.25 mm×0.25 μm),進樣口280 ℃;進樣方式為不分流進樣,進樣體積1 μL,載氣為高純氦氣(He),進樣口為恒壓模式,柱前壓力為120 kPa。程序升溫:初始溫度40 ℃,保持2 min,先以每分鐘15 ℃升溫至150 ℃,再以每分鐘3 ℃升溫至200 ℃,最后以每分鐘6 ℃升溫至280 ℃,保持10 min。
質譜條件:以單級四級桿串聯質譜儀檢測,離子源為電子轟擊源(EI),離子源溫度230 ℃,碰撞氣為氮氣,質譜傳輸接口溫度280 ℃,溶劑延遲3 min。質譜監測模式為單離子檢測掃描(SIM)。
首先經過全掃描方式(SCAN)(掃描質量范圍:m/z 50-500)獲得總離子流圖(TIC)并在NIST譜庫中檢索,以保證確證的可靠性。同時,參考相關文獻報道及NIST 譜庫中每一種農藥的特征離子,選擇3~4 個豐度相對較高、分子量較大、穩定的碎片離子作為該農藥確證的特征目標監測離子,并計算其碎片離子的豐度比。最后采用氣相色譜-質譜選擇離子掃描模式(SIM)進行樣品測定,并根據每一種農藥的保留時間、碎片離子種類和豐度比作為其陽性確證的依據[4-6]。總離子流色譜圖見圖1,28 種農藥的保留時間及定性、定量離子見表1。

表1 28 種農藥保留時間、特征離子、線性方程、相關系數及檢出限、定量限

圖1 28 種農藥標準溶液(a)及典型薄荷樣品(b)的總離子流色譜圖
取空白基質樣品(通過測定111 批薄荷樣品選出一批無28 種農藥殘留的樣品)3 g,一式5份,同“2.1”項下處理至“置氮吹儀上于40 ℃水浴濃縮至干”,加入不同體積的混合對照品溶液,加乙腈定容至l mL,配制50 ng/mL、100 ng/mL、250 ng/mL、500 ng/mL、1000 ng/mL 的基質匹配標準溶液,渦旋混勻,過0.22 μm 的濾膜,即得系列基質混合對照。分別精密吸取基質混合對照品溶液各1 μL,注入GC-MS 分析。以系列標準質量濃度為橫坐標,峰面積為縱坐標,進行回歸計算,繪制標準曲線,結果見表1。結果顯示,在0.05~1 μg/mL 范圍內28 種農藥濃度與響應值呈良好的線性關系(r為0.991 4~0.999 6)。
將基質混合對照品溶液(50 ng/mL)逐步稀釋,分別進行測定,以3 倍信噪比(S/N=3)對應的目標物濃度作為檢出限,28 種農藥的檢出限在0.005 5~0.026 7 mg/kg 之間;以10 倍信噪比(S/N=10)對應的目標物質量濃度作為定量限,28 種農藥的定量限在0.018 3~0.081 0 mg/kg 之間。結果見表1。
采用加樣回收試驗,精密稱取空白基質樣品3 g,平行稱取9 份,取不同濃度的混合標準溶液添加到空白基質樣品中,以0.05 mg/kg、0.1 mg/kg、0.2 mg/kg 3 個添加水平進行回收試驗,按“2.1”項下處理,計算回收率及RSD。結果見表2。28 種農藥在3 個添加水平下的平均回收率在70.62%~113.17%之間,RSD均不超過13%。結果見表2。

表2 28 種農藥不同添加濃度的平均回收率及RSD (%,n=3)
2.8.1 定性測定 在相同試驗條件下,樣品中待測物的保留時間與基質標準溶液中對應物質的保留時間一致,樣品色譜圖中各定性離子相對豐度與標準溶液的色譜圖中離子豐度相比,若偏差不超出表3 的規定范圍,則可判定為樣品中存在對應的待測農藥。

表3 定性測定時相對離子豐度的最大偏差
2.8.2 定量測定 根據2.4 項下各農藥標準曲線的回歸方程,用標準曲線法對對應的農藥進行測定計算。
2.8.3 樣品測定 采用本文建立的方法對111 批薄荷樣品中的農藥進行篩查和定量測定,1 批樣品中檢出甲拌磷,含量為0.2 mg/kg;1 批樣品中檢出p,p′-滴滴伊,含量為0.037 mg/kg;3 批樣品中檢出甲霜靈,含量分別為0.203 mg/kg、0.253 mg/kg、0.0647 mg/kg,其余農藥未檢出。
本研究建立了薄荷中28 種農藥殘留的QuECHERS-GC-MS 檢測方法,以乙腈為提取劑,經脫水后用QuECHERS 固相萃取凈化管凈化,最后用氣相色譜-串聯質譜法進行檢測。應用本方法對111 批市售薄荷中的殘留農藥進行篩查和定量測定,發現不同的樣品中甲拌磷、p,p′-滴滴伊、甲霜靈有不同程度的殘留,根據我國2017 年發布的《食品中農藥最大殘留限量》(GB2763-2016)規定,5 批樣品的殘留量均在最大殘留限量范圍內,且除以上5 批樣品檢出外,其余均未檢出。從111 批薄荷的篩查結果分析,與人參、三七等藥材相比,薄荷中農藥殘留情況較輕,盡管如此,我們也必須時刻關注這類農藥的殘留水平,以保證薄荷的質量安全。本方法去除雜質和色素的效果好,回收率高,適用性廣,可滿足薄荷的多農藥殘留檢測要求,也為其他中草藥的農殘研究提供一定的參考。