大米中嗪氨靈及三氯乙醛殘留物的測定

◎ 郭海柔，陳麗香

（1.廣東省食品工業(yè)公共實驗室，廣東 廣州 511442；2.廣東省食品工業(yè)研究所有限公司，廣東 廣州 511442；3.廣東省食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗站，廣東 廣州 511442）

稻谷是我國主要的農(nóng)作物之一，其去殼后即為日常主食大米，可為人體提供日常能量和豐富的蛋白質(zhì)以及多種微量元素[1-3]。大米的營養(yǎng)物質(zhì)基本包括約7%的蛋白質(zhì)、0.5%～2.8%的脂肪、約75%的碳水化合物[4]。稻米除了作為主食的原料來源，同時也是重要的能量飼料和工業(yè)原材料，在食品產(chǎn)業(yè)鏈中占有很大的比重[5]。

嗪氨靈是一種甾醇生物合成抑制類的內(nèi)吸性殺菌劑，能有效防護(hù)谷類和蔬菜水果白粉病、銹病、黑星病。嗪氨靈作用在葉和根上，被吸收后，在體內(nèi)運(yùn)輸?shù)阶魑矬w的其他部位發(fā)生作用，以達(dá)到保護(hù)和治療作用。嗪氨靈及其殘留物三氯乙醛對人體健康具有潛在的毒性風(fēng)險，在2A類致癌物清單中，對動物有致癌性。GB 2763—2019規(guī)定，嗪氨靈稻谷的最大殘留限量為0.1 mg·kg-1，但無指定檢測方法，其殘留物包括嗪氨靈和三氯乙醛，現(xiàn)階段嗪氨靈的檢測方法有氣相色譜法、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[6]、高效液相串聯(lián)質(zhì)譜法[7]等，但是對其殘留物三氯乙醛并沒有太多研究。本方法建立了氣相色譜法測定大米中嗪氨靈及其殘留物三氯乙醛殘留量的分析方法，使用了QuEChERS快速凈化，前處理簡單，儀器分析高效準(zhǔn)確，適用于大米中嗪氨靈及其殘留物三氯乙醛的殘留量分析。

1 材料與方法

1.1 設(shè)備與材料

Agileng 7890B氣相色譜儀[安捷倫科技（上海）有限公司]、Shakers Mixers渦旋振蕩器（德國Heidolph公司）、TTL-DCII氮吹儀（北京同泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司）、電子天平[十萬分之一天平，梅特勒-托利多（上海）有限公司]、JYL-Y922組織搗碎機(jī)（九陽股份有限公司）及3K15高速離心機(jī)（北京博勱行儀器有限公司）。

大米（超市）、乙腈（色譜級，上海星可高純?nèi)軇┯邢薰荆⒄和椋ㄉV級，上海星可高純?nèi)軇┯邢薰荆⒈ㄉV級，廣州化學(xué)試劑廠）、甲醇（色譜級，上海星可高純?nèi)軇┯邢薰荆惐迹ㄉV級，霍尼韋爾有限公司）、二氯甲烷（色譜級，上海星可高純?nèi)軇┯邢薰荆⑧喊膘`（純度85.5%，Dr.Ehrenstorfer）及三氯乙醛（純度98.0%，TCI公司）。QuEChERS凈化材料：C18（40～60 μm，Agela Technologies）、PSA（40～60 μm，Agela Technologies）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的配置

準(zhǔn)確稱取嗪氨靈0.011 7 g于10 mL容量瓶，用異丙醇定容至刻度線，配制成儲備液1 000 μg·mL-1；準(zhǔn)確稱取三氯乙醛0.010 2 g于10 mL容量瓶，用異丙醇定容至刻度線，配制成儲備液1 000 μg·mL-1。再分別準(zhǔn)確吸取100 μL的1 000 μg·mL-1嗪氨靈和三氯乙醛儲備液于10 mL容量瓶，異丙醇定容至刻度線，配制成10 μg·mL-1的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液。再準(zhǔn)確吸取1 mL的10 μg·mL-1混合標(biāo)準(zhǔn)中間液于10 mL容量瓶，異丙醇定容至刻度線，配制成1 μg·mL-1的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液。使用基質(zhì)配標(biāo)：吸取凈化后溶液8 mL氮吹全干，用異丙醇稀釋成質(zhì)量濃度為0.005 μg·mL-1、0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.04 μg·mL-1、0.08 μg·mL-1、0.1 μg·mL-1和 0.2 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3 儀器條件

色譜柱參數(shù)：HP-5毛細(xì)管柱（30 m×0.32 mm×0.32 μm）；進(jìn)樣口溫度：290 ℃；色譜柱流量：1.2 mL·min-1；進(jìn)樣體積：1 μL；進(jìn)樣模式：不分流進(jìn)樣；檢測器溫度：300 ℃；檢測器尾吹流量：60 mL·min-1；柱箱升溫程序：50 ℃保持1 min，以8 ℃·min-1程序升溫至110 ℃，以2℃·min-1程序升溫至140 ℃，以40 ℃·min-1程序升溫至 300 ℃，保持 3 min。

1.4 樣品前處理步驟

稱取10 g大米（精確至0.01 g）于50 mL離心管中，加入20 mL乙腈，2 000 r·min-1自動渦旋10 min，8 500 r·min-1離心3 min，取上層清液10 mL于裝有200 mg PSA凈化粉的15 mL離心管中，2 000 r·min-1自動渦旋5 min，8 500 r·min-1離心3 min，吸取上層清液8 mL于15 mL離心管，30 ℃氮吹至近干，異丙醇定容至1 mL，供氣相色譜儀測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜柱與定容溶劑的選擇

選用兩種不同級性的色譜柱，弱極性色譜柱HP-5和中極性色譜柱DB-1701，同時分別使用正己烷、甲醇、丙酮、二氯甲烷和異丙醇進(jìn)行配置曲線，比較峰形和線性，結(jié)果表明，丙酮中三氯乙醛在兩種色譜柱均沒有響應(yīng)；二氯甲烷中嗪氨靈在兩種色譜柱中均沒有響應(yīng)；甲醇中三氯乙醛在兩種色譜柱中的出峰很不理想，會出現(xiàn)峰分叉；正己烷中嗪氨靈在兩種色譜柱中線性不良，達(dá)不到0.99的要求；異丙醇中三氯乙醛在DB-1701柱上的峰形不理想，會嚴(yán)重拖尾；只有異丙醇在HP-5柱上兩種化合物峰形和線性良好。因此方法選用弱極性色譜柱HP-5，異丙醇作為最終定容溶劑進(jìn)行檢測分析。

2.2 基質(zhì)效應(yīng)

根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)曲線法ME=（基質(zhì)標(biāo)曲斜率/溶劑標(biāo)曲斜率-1）×100%，研究嗪氨靈及其殘留物三氯乙醛在大米中的基質(zhì)效應(yīng)，當(dāng)ME值處于0～20%為弱基質(zhì)效應(yīng)，處于20%～50%為中等基質(zhì)效應(yīng)，處于50%以上為強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)。結(jié)果表明，嗪氨靈和三氯乙醛的ME值均大于50%，嗪氨靈溶劑標(biāo)的響應(yīng)值比之基質(zhì)標(biāo)小，三氯乙醛相反，因此考慮使用基質(zhì)標(biāo)曲。

2.3 提取溶劑的選擇

選用乙腈、甲醇、丙酮、正己烷和二氯甲烷作為提取溶劑，通過在大米中添加0.08 μg·mL-1加標(biāo)水平的嗪氨靈和三氯乙醛進(jìn)行實驗，其結(jié)果見表1。

表1 嗪氨靈和三氯乙醛在不同的提取溶劑中回收率及RSD表（n=3）

試驗中發(fā)現(xiàn)，甲醇提取液氮吹的結(jié)果不理想，會出現(xiàn)白色的絮狀物，干擾最終結(jié)果，因此甲醇不適合作為提取物。由表1數(shù)據(jù)可得出，乙腈對三氯乙醛的提取率在83.1%～85.8%，對嗪氨靈的提取率在83.8%～90.0%；正己烷對三氯乙醛的提取率在26.0%～28.8%，對嗪氨靈的提取率在32.5%～37.0%，提取效果太差，不合適做提取溶劑；丙酮對三氯乙醛的提取率在59.3%～59.9%，對嗪氨靈的提取率在70.6%～81.3%，丙酮對三氯乙醛提取效果不好，不適合做兩種的提取溶劑；甲醇對三氯乙醛的提取率在23.8%～21.9%，對嗪氨靈的提取率在22.4%～25.6%，對兩種的提取效果不好，同時實驗中發(fā)現(xiàn)，氮吹的結(jié)果不理想，會出現(xiàn)白色的絮狀物，干擾最終結(jié)果，因此不適合做提取溶劑；二氯甲烷對三氯乙醛的提取率在58.2%～63.6%，對嗪氨靈的提取率在82.5%～88.8%，二氯甲烷對三氯乙醛的提取效果不理想，不適合做提取溶劑。因此5種溶劑中，選用乙腈作為提取溶劑是合適的。

2.4 凈化方式的選擇

由于谷類中基本都含有大量的淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等成分，這些成分在ECD（電子捕獲檢測器）上會有響應(yīng)，對目標(biāo)峰會有干擾，而且對于儀器和色譜柱也有一定的損耗，因此需要對提取液進(jìn)行凈化。參考其主要成分，采用PSA和C18兩種凈化粉，分別進(jìn)行不同質(zhì)量梯度的凈化實驗，做3次平行水平的加標(biāo)實驗，加標(biāo)水平為0.08 μg·mL-1。實驗具體步驟：準(zhǔn)確稱取10 g大米，加入20 mL乙腈，2 000 r·min-1自動渦旋10 min，8 500 r·min-1離心3 min。分別準(zhǔn)確稱取50 mg、100 mg、200 mg、400 mg的PSA凈化粉于15 mL離心管中，分別準(zhǔn)確稱取50 mg、100 mg、200 mg、400 mg的C18凈化粉于15 mL離心管中，制成凈化管。將提取液吸取10 mL于凈化管中，2 000 r·min-1自動渦旋5 min，8 500 r·min-1離心3 min，吸取上層清液8 mL于15 mL離心管，30 ℃氮吹至近干，異丙醇定容至1 mL。實驗結(jié)果見表2～表3，凈化后圖譜見圖1～圖3。

表2 不同質(zhì)量PSA凈化方法下嗪氨靈和三氯乙醛的回收率表（n=3）

表3 不同質(zhì)量C18凈化方法下嗪氨靈和三氯乙醛的回收率表（n=3）

圖1 樣品在200 mg PSA凈化后色譜圖

圖2 樣品在400 mg C18凈化后色譜圖

圖3 嗪氨靈和三氯乙醛加標(biāo)樣色譜圖

從表2中得知，使用PSA凈化粉，50 mg和100 mg的用量下，三氯乙醛的回收率在72.3%～73.2%，嗪氨靈在81.7%～82.7%，200 mg和400 mg的用量下，三氯乙醛的回收率在81.2%～83.6%，嗪氨靈在83.3%～85.9%，隨著使用量的增大，三氯乙醛的回收率會稍稍增加，嗪氨靈的回收率則變化不明顯。因此PSA選用200 mg用量即可。從表2中得知，使用C18凈化粉，隨著C18凈化粉的用量增大，嗪氨靈回收率會下降，同時從圖1和圖2中可以看出，C18凈化后的效果，即使用量達(dá)到400 mg，其凈化效果也不如PSA凈化效果強(qiáng)，嗪氨靈出峰位置處還是會出現(xiàn)鼓包，不利于定量。因此選用PSA凈化粉200 mg為最優(yōu)凈化方案，圖3為加標(biāo)樣品在200 mg PSA粉末凈化后效果圖，凈化效果理想。

2.5 定量限和線性范圍

使用1.3的儀器條件，嗪氨靈和三氯乙醛的最小檢出濃度可以達(dá)到0.005 μg·mL-1，兩者的信噪比均大于10。據(jù)加標(biāo)回收率試驗，在上述的實驗方法下，嗪氨靈和三氯乙醛的最低檢出濃度為0.002 mg·kg-1。

根據(jù)2.2標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的配置出的標(biāo)曲，在0.005 ～ 0.2 μg·mL-1， 嗪 氨 靈 和 三 氯 乙 醛 的 相 關(guān) 系數(shù)r分別為0.999 8和0.999 7，其線性方程分別為y=415 900.551 1x+34.068 9和y=193 459.082 4x+421.227 4，說明在0.005～0.2 μg·mL-1的線性范圍內(nèi)，嗪氨靈和三氯乙醛的線性關(guān)系均良好。

2.6 回收率試驗和精密度

按上述實驗方法對大米進(jìn)行加標(biāo)回收實驗，其結(jié)果如表4所示，3個添加水平下，回收率在81.7%～112%，而方法精密度在2.8%～6.0%，說明該方法的檢測有較高的精密度和準(zhǔn)確度。

表4 不同添加水平下嗪氨靈和三氯乙醛的回收率和精密度表（n=7）

2.7 實際樣品測定

對23批次大米進(jìn)行檢驗檢測，在經(jīng)本方法進(jìn)行實驗檢測后，22批次的大米樣品檢測結(jié)果為未檢出，1批次檢出嗪氨靈，檢測結(jié)果為0.006 2 mg·kg-1。

3 結(jié)論

對大米中嗪氨靈和三氯乙醛的檢測方法進(jìn)行了研究，建立了QuEChERS-氣相色譜（ECD檢測器）檢測方法，本方法準(zhǔn)確、高效、簡單、靈敏，適合大米中嗪氨靈及其殘留物三氯乙醛的殘留量檢測。