QuEChERS-高效液相色譜法測定食品中4種氨基甲酸酯類農藥殘留

連翠飛，田景升，郭孝輝，牛瑜琦，楊 蕾

（1.河北女子職業(yè)技術學院，河北 石家莊050000；2.河北科技大學 生物科學與工程學院，河北 石家莊050000；3.石家莊科技信息職業(yè)學院，河北 石家莊050000）

氨基甲酸酯類農藥具有廣譜性、高效性。由于具有殺蟲效果明顯、殘留期短、分解快、代謝迅速、能顯著刺激作物生長等特點，氨基甲酸酯類農藥是農作物防治蟲害的常用農藥[1]。但是由氨基甲酸酯類農藥的殺蟲機理可知，它能夠抑制昆蟲進行神經傳導乙酰膽堿酯酶的活性，所以它同時又是一種抑制體內膽堿酯酶的神經毒素，具有潛在致癌、致畸、致突變的作用[2-4]。近幾年，氨基甲酸酯類農藥的過量使用造成人畜中毒現(xiàn)象經常發(fā)生，所以許多國家都制定了其在食品中殘留量的限量標準，因此對氨基甲酸酯類農藥的殘留檢測非常關注[5-6]。目前常用的氨基甲酸酯類農藥有克百威（呋喃丹）、滅多威、仲丁威、抗蚜威、甲萘威等。

農藥殘留常用的檢測方法有氣相色譜法[7]、氣相色譜-質譜法[8]、高效液相色譜法[9]、高效液相色譜-質譜法[10-11]、超臨界流體色譜法[12]等；常用的前處理方法有液液萃取、固相萃取、固相微萃取等。傳統(tǒng)的前處理方法比較耗時費力，而QuEChERS（Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged，Safe）法即為“快速、簡易、廉價、有效、穩(wěn)定、安全”的萃取方法[13-16]，該方法是ANASTASSIADES M等[17]于2003年發(fā)明的一種用于農產品中多農藥殘留分析的前處理方法。QuEChERS方法具有技術要求低、操作簡單、無需使用大量有機溶劑、分析過程快速等優(yōu)點。

本試驗采用QuEChERS-高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）-二極管陣列檢測器（diode array detector，DAD）法，利用二極管陣列檢測器（DAD）的可變波長功能，對本實驗中選定的4種氨基甲酸脂類農藥殘留進行分離與檢測。旨在為食品中檢測氨基甲酸酯類農藥殘留提供一種更快速、簡便的檢測方法和技術參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甲醇（色譜級）：天津市康科德科技有限公司；乙腈（色譜級）：天津市光復精細化工研究所；無水硫酸鎂、氯化鈉（純度≥99%）：天津市永大化學試劑有限公司；滅多威標準品（純度≥99%）、克百威標準品（純度≥98%）：北京金寶在線科技有限公司；仲丁威（純度≥99.6%）、抗蚜威（純度≥99%）：湖南海利化工股份有限公司；N-丙基乙二胺吸附劑（primary secondary amine，PSA）和石墨化炭黑（graphitized carbon black，GCB）吸附劑：Agela Technologies公司；黃瓜、蘋果和小米：市售。

1.2 儀器與設備

Waters 1525-2988高效液相色譜儀：美國沃特世科技有限公司；SK5200LHC型超聲波清洗器：上海科導超聲器有限公司；LD-52A低速離心機：北京雷勃爾離心機有限公司；PHS-3C型pH計：上海精密儀器有限公司；Millipore Synergy_超純水機：法國Millipore公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理方法

分別稱取10.000 g果蔬樣品（市售），磨碎或切碎，加入5.000 g無水硫酸鎂（谷物中不加）除去過多的水分，用20 mL乙腈溶解，進行提取（分兩次提取），定容至30 mL，渦旋混勻后5 000 r/min離心5 min，取5 mL上清液加入1 g無水硫酸鎂、0.5 g PSA和0.2 g GCB凈化，渦旋混勻后5 000 r/min離心5 min，取1 mL過0.45 μm微孔濾膜，超聲脫氣后備用[20]。

1.3.2 色譜條件

色譜柱promosilRC18（5 μm，4.6 mm×250 mm）；流動相：甲醇-水溶液（75：25，V/V），流速：1 mL/min；進樣量：20 μL；柱溫：25 ℃；檢測波長范圍：190～300 nm。

1.3.3 標準儲備液的配制

分別準確稱取抗蚜威、仲丁威、滅多威和克百威各150 mg，用甲醇溶解后分別定容于100 mL容量瓶中，儲存?zhèn)溆谩?/p>

2 結果與分析

2.1 檢測波長的選擇

通過紫外光譜測量可知，克百威、滅多威、抗蚜威和仲丁威的最大吸收波長分別為198 nm、234 nm、260 nm和270 nm。由于本試驗采用二極管陣列檢測器，為了提高檢測靈敏度，充分發(fā)揮二極管陣列檢測器的優(yōu)勢，依據4種目標物的最大吸收波長，確定檢測波長范圍在190～300 nm。

圖1 4種氨基甲酸酯類農藥掃描圖Fig. 1 Scintigram of four kinds of carbamate pesticides

2.2 流動相的選擇

本試驗以甲醇-水作為流動相，考察了不同比例的甲醇和水（體積比分別為70∶30、75∶25、80∶20）對4種氨基甲酸酯類農藥保留行為的影響。如圖2a所示，流動相中當甲醇與水體積比為70∶30時，4種氨基甲酸酯類農藥的保留時間會偏長；如圖2b所示，當甲醇與水的比例為75∶25時，4種氨基甲酸酯類農藥出峰比較快，而且分離效果好；如圖2c所示，當甲醇與水體積比為80∶20時，則4種氨基甲酸酯類農藥中，滅多威和克百威不能完全分離。所以本試驗選擇體積比為75∶25的甲醇-水為流動相。

圖2 4種氨基甲酸酯類農藥混合標液色譜圖Fig. 2 Chromatogram of four carbamate pesticides mixed standard solution

2.3 流速的選擇

試驗考察了流速對被測物保留行為的影響，分別考察了流速為0.5 mL/min、0.8 mL/min、1 mL/min和1.2 mL/min時四類農藥的分離情況。當流速為0.5 mL/min和0.8 mL/min時，被測物出峰時間較長，峰形較寬；當流速為1.2 mL/min時，盡管分析時間大大縮短，但這時柱壓較高，分離效果欠佳，而當流速為1 mL/min時，被測物出峰時間較短，分離效果好。故最佳流速為1 mL/min。

2.4 線性關系和檢出限

將4種氨基甲酸酯類農藥分別配制成質量濃度為1～200 μg/kg的一系列不同濃度的標準溶液，在1.3的色譜條件下進行測定。以物質的質量濃度作為橫坐標，被測組分的峰面積（Y）為縱坐標作圖，得到線性（X）方程和線性相關系數(shù)，并計算檢出限，結果如表1所示。

表1 4種氨基甲酸酯線性關系及檢出限Table 1 Linear relationships and detection limits of four kinds of carbamate

由表1可知，克百威和抗蚜威的線性范圍為2～100μg/kg，仲丁威和滅多威的線性范圍為5～200 μg/kg，線性相關系數(shù)（R2）≥0.999 8。該方法的檢出限在2～5 μg/kg。由于有效地發(fā)揮了二極管陣列檢測器（DAD）的優(yōu)勢，與相關文獻[18-19]比較，對被分析物質檢測的靈敏度明顯提高。

2.5 回收率試驗

表2 加標回收率試驗結果Table 2 Results of standard recovery tests

向空白黃瓜、蘋果、小米樣品基質中分別添加10 μg/kg、20 μg/kg、50 μg/kg 的3個濃度的農藥標品，每個濃度設置3個重復。通過基質標準曲線定量，進行回收率實驗，結果見表2。由表2可知，以黃瓜為基質的試驗結果平均回收率在84.5%～99.3%之間，以蘋果基質的試驗結果平均回收率在84.7%～95.5%之間，以小米基質的試驗結果平均回收率在82.5%～98.0%之間，說明方法的回收率良好。黃瓜基質、蘋果基質、小米基質的回收率結果相對標準偏差（relative standarddeviation，RSD）分別為1.63%～2.94%、1.95%～3.30%、1.64%～3.27%，表明該方法可行。

2.6 精密度試驗

選取本底中不含有這四種農藥的黃瓜、蘋果、小米樣品，分別按10 μg/kg和20 μg/kg 2個濃度的水平添加，每個水平檢測6次，得到方法的精密度結果見表3～表5。由表3可知，黃瓜基質的相對標準偏差（RSD）在1.68%～3.15%之間（n=6），由表4可知，蘋果基質的相對標準偏差（RSD）在1.64%～3.30%之間（n=6），由表5可知，小米基質的相對標準偏差（RSD）在1.91%～3.07%之間（n=6）。在3種基質中測定的實驗結果相對標準偏差均＜5%，說明方法的精密度良好。

表3 以黃瓜為基質的精密度試驗結果Table 3 Precision test results using cucumber as substrate

表4 以蘋果為基質的精密度試驗結果Table 4 Precision test results using apple as substrate

表5 以小米為基質的精密度試驗結果Table 5 Precision test results using millet as substrate

2.6 樣品測定

樣品按照1.3.1中樣品處理方法處理，在1.3.2色譜條件下進行測定。結果表明，在黃瓜、蘋果和小米中未檢出此4種農藥。

3 結論

該研究建立了同時測定4種氨基甲酸脂類農藥的高效液相色譜-二極管陣列檢測方法。依據保留時間定性，外標法定量。通過對該方法的回收率、精密度等方法學技術指標的研究，表明該方法具有較好的精密度和準確性，樣品加標平均回收率在82.5%～99.3%之間，精密度試驗結果RSD在1.64%～3.30%之間。且方法的前處理簡單，可為定性和定量分析樣品中氨基甲酸脂類農藥殘留提供一種準確有效的檢測方法。