盛佳聯,石巧巧,陳俐,楊曉云,徐漢虹
華南農業大學農學院(廣州 510642)
隨著人們飲食觀念的提升,蔬菜在人們餐桌上占據的地位越來越重要。綠葉蔬菜莖葉鮮嫩,富含多種維生素,更是深受人們的喜愛。但是,綠葉蔬菜生長周期短,農藥使用量大,加上部分菜農未按規定的安全間隔期采收,導致綠葉蔬菜農藥殘留問題屢見不鮮[1-4]。有機磷農藥是指含磷元素的有機化合物農藥。有機磷農藥種類繁多,大部分對人畜高毒或中等毒性。有機磷農藥的檢測方法主要有氣相色譜法[6-8]、氣相色譜-質譜聯用法[9-10]、液相色譜-串聯質譜法[11]、酶聯免疫檢測法等[12]。
綠葉蔬菜含水量較高,不耐儲存,農藥殘留無法通過長期存儲進行降解。消費者購買后短期內就會食用,家庭清洗是保障消費者農產品食用安全的最后一道防線。
試驗采用氣相色譜法,建立同時測定綠葉蔬菜中9種有機磷農藥的方法,為綠葉蔬菜中有機磷農藥殘留的分析檢測提供了可靠、有效的分析手段。同時探究了不同家庭處理方式對綠葉蔬菜上有機磷農藥的去除效果,為家庭安全食用綠葉蔬菜提供參考意見。
毒死蜱(100 μg/mL)、甲基毒死蜱(100 μg/mL)、敵敵畏(100 μg/mL)、樂果(100 μg/mL)、氧樂果(100 μg/mL)、馬拉硫磷(100 μg/mL)、甲拌磷(100 μg/mL)、殺螟硫磷(100 μg/mL)、滅線磷(100 μg/mL)等標準品,購自農業部環境保護科研監測所;生菜、菠菜、上海青、菜心,市售;丙酮,色譜純,迪馬公司;乙腈、丙酮、乙酸乙酯、氯化鈉、無水硫酸鎂,分析純,天津市福晨化學試劑廠;N-丙基乙二胺(PSA)、石墨化炭黑(GCB)、C18凈化劑,美國Welch公司。
安捷倫7890B氣相色譜儀,配有火焰光度檢測器(GC-FPD),美國Agilent公司;Midea MJ-25BM02C組織搗碎機,上海啟前電子科技有限公司;Anke TDL-4離心機,上海安享科學儀器廠;SK 2200 HP超聲波清洗機,上海科導超聲儀器有限公司;BS124S電子分析天平,賽多利斯科學儀器有限公司;SZ-93自動雙重純水蒸餾器,上海亞榮生化儀器廠;R201旋轉蒸發器,上海一科儀器有限公司。
1.3.1 標準溶液的配制
用移液管各吸取1 mL毒死蜱、甲基毒死蜱、敵敵畏、樂果、氧樂果、馬拉硫磷、甲拌磷、殺螟硫磷、滅線磷標準溶液于10 mL容量瓶中,用色譜丙酮定容至10 mL,得到混合標準貯備液。該溶液置于-18 ℃保存。用移液管量取一定量的混合標準溶液,用色譜丙酮稀釋,配制成質量濃度為5.0,1.0,0.5,0.1,0.05和0.01 mg/L的系列標準溶液,于4 ℃冷藏備用。
1.3.2 載藥樣品的制備
分別將9種有機磷農藥制劑(40%毒死蜱乳油、40%甲基毒死蜱乳油、80%敵敵畏乳油、40%樂果乳油、40%氧化樂果乳油、45%馬拉硫磷乳油、55%甲拌磷乳油、50%殺螟硫磷乳油、40%滅線磷乳油)按照蔬菜上推薦最高劑量稀釋,各取200 mL混勻。將混勻后的藥液均勻噴施于綠葉蔬菜(廣東菜心)表面,等待2 h自然晾干,即為載藥樣品。
1.3.3 樣品前處理
提取:精確稱取10 g(精確至0.01 g)勻漿后的蔬菜樣品(生菜、菠菜、上海青、菜心)于50 mL塑料離心管中,加入20 mL乙腈,渦旋1 min,超聲提取30 min,加入3 g氯化鈉,渦旋1 min,以4 000 r/min高速離心5 min,待乙腈與水相分層,移取10 mL上清液至150 mL旋蒸瓶中,在旋轉蒸發儀上45 ℃旋蒸至干,加1.5 mL色譜丙酮復溶,待凈化。
凈化:分別稱取100 mg PSA,100 mg C18和20 mg GCB置于10 mL離心管中,將待凈化溶液轉移入離心管中,渦旋混勻1 min,過0.22 μm有機微孔濾膜,待氣相色譜儀分析。
色譜柱:HP-5 石英毛細管柱(30 m×0.32 mm,0.25 μm);進樣口溫度240 ℃;檢測器溫度280 ℃;升溫程序:60 ℃保持1 min,以10 ℃/min升至250 ℃,保持3 min,以20 ℃/min升至280 ℃,保持2 min;載氣,高純氮氣(≥99.999%);恒流,流速1.0 mL/min;進樣量1 μL;不分流進樣;保留時間定性,外標法定量。
在農藥殘留試驗中,提取是至關重要的一環,合適的提取溶劑可以最大程度地將目標物提取出來,同時不引入其他雜質[13]。分別采用乙腈、丙酮、乙酸乙酯、乙酸乙酯-環己烷混合液(1∶1,V/V)提取[14-15],結果顯示,當用乙酸乙酯作提取溶劑時,回收率在55.3%~81.8%之間;當用乙酸乙酯/環己烷混合液作提取溶劑時,回收率在71.6%~86.1%之間;當用丙酮作提取溶劑時,回收率在79.5%~97.3%之間,但同時丙酮也將綠葉蔬菜中的葉綠素等雜質提取出來,提取液顏色加深,為后續凈化帶來困難;當用乙腈作提取溶劑時,回收率在83%~111%之間,且提取液較為透明,雜質相對較少,最終決定選用乙腈作為提取溶劑。
傳統的凈化方法,如固相萃取小柱法,需要活化小柱和洗脫,步驟繁瑣,操作麻煩,不適合大批量樣品的處理[16-17]。在QuEChERS方法中,常用PSA(N-丙基乙二胺)、C18(十八烷基鍵合硅膠)、GCB(石墨化炭黑)來凈化樣品,PSA可以去除脂肪酸、糖類、酚類和極性色素[18]。C18對非極性干擾物質如脂類、蠟質的去除效果較好。GCB對平面結構分子具有極強的親和力。經過試驗,當PSA、C18和GCB三者用量分別為100,100和30 mg時,樣品提取液基本透明,回收率在82.7%~103.3%之間,可以滿足凈化要求。
將毒死蜱、甲基毒死蜱、敵敵畏、樂果、氧樂果、馬拉硫磷、甲拌磷、殺螟硫磷、滅線磷配成質量濃度為10 mg/L的混合標準溶液,用色譜丙酮依次稀釋成質量濃度為5.0,1.0,0.5,0.1,0.05和0.01 mg/L的系列標準溶液。以色譜峰面積為縱坐標、濃度為橫坐標,繪制標準曲線,得到9種農藥的線性回歸方程、線性范圍和線性相關系數,結果見表1。

表1 方法的線性范圍、線性方程及相關系數
在空白蔬菜樣品中添加不同濃度的混合標準溶液,添加水平設為0.01,0.10和1.00 mg/L 3個質量濃度,每個質量濃度設6個平行(n=6),按照1.3.2方法處理,在優化條件下測定。結果表明該方法的回收率與相對標準偏差符合農藥多殘留分析要求(表2)。空白基質圖譜和添加回收圖譜見圖1和圖2。

表2 有機磷農藥在蔬菜樣品中的回收率和相對標準偏差(n=6)

圖1 空白綠葉蔬菜樣品色譜圖

圖2 綠葉蔬菜中9種農藥添加回收色譜圖(添加水平0.1 mg/L)
按照常用家庭處理方式對1.3.2制備的載藥樣品進行清洗,考察不同處理方式對農藥殘留的去除效果。處理方法:a)自來水浸泡后清洗;b)放置12 h的淘米水浸泡后清洗;c)5%食鹽水浸泡后清洗;d)5%小蘇打溶液浸泡后清洗;e)5%食用醋溶液浸泡后清洗;f)不做任何處理,作為對照,計算初始農藥殘留量。每組3個重復,浸泡時間均為5 min,浸泡后清洗次數為1次。不同處理下有機磷農藥殘留去除效果如圖3所示。
結果表明,5種處理方式均可以有效降低廣東菜心中有機磷農藥殘留。其中,a、c、e 3個處理對農殘去除效果一般,去除率在18.4%~26.8%之間;b處理農殘去除效果較好,去除率在26.5%~34.7%之間;d處理農殘去除效果最好,去除率在33.1%~58.3%之間。

圖3 不同家庭處理方式對廣東菜心中有機磷農藥的殘留去除效果
通過改進的QuEChERS方法和分散固相萃取法,建立了GC-FPD同時測定綠葉蔬菜中9種有機磷農藥的方法。農藥質量濃度在0.01~5.00 mg/L范圍內線性關系良好,三個添加水平(0.01~1.00 mg/kg)下的平均加標回收率在79%~106%之間,相對標準偏差在1.30%~9.60%之間。該方法簡單、快速、有效,可用于綠葉蔬菜中有機磷農藥殘留的測定。
利用上述建立的方法,探究了不同家庭處理方式對廣東菜心中9種有機磷農藥的去除效果。結果表明,自來水浸泡5 min后清洗,農殘去除率為18.4%~26.8%,去除效果一般,可能是大部分農藥極性較弱,在水中溶解度較低,自來水浸泡并不能有效提高農殘去除率。家用食鹽對綠葉蔬菜上農殘去除效果作用較小,甚至去除率低于自來水的去除率,可能是食鹽水破壞蔬菜葉片結構,導致葉片表面農藥殘留轉移進入葉片內部。食用醋和自來水農殘去除率相當,說明酸性環境對有機磷去除效果不明顯。和自來水相比,淘米水對有機磷農藥的去除效果有明顯提升,可能是淘米水呈弱堿性,可以破壞有機磷農藥的結構,但淘米水可能自身就帶有農藥殘留,清洗蔬菜容易引入新的農藥殘留。和淘米水相比,小蘇打溶液因為堿性更強,其去除有機磷農藥的效果更好,且不會引入新的農藥殘留,是一種比較有效的手段。