劉伶俐,徐飛良,黃向榮,索紋紋,萬譯文
(1.湖南省水產科學研究所,中國 長沙 410153;2.農業農村部漁業產品質量監督檢驗測試中心(長沙),中國 長沙 410153;3.湖南省飼料工業辦公室,中國 長沙 410011;4.水產高效健康生產湖南省協同創新中心,中國 常德 415000)
氯蟲苯甲酰胺[1]、氟蟲雙酰胺[2]、唑蟲酰胺[3]和氟啶蟲酰胺[4]是經國家批準使用的新型、低毒、高效殺蟲劑,目前已作為甲胺磷、樂果、馬拉硫磷和甲基對硫磷等高毒有機磷農藥的替代品[5]。酰胺類殺蟲劑主要是通過作用于昆蟲體內的魚尼丁受體,促進細胞內的Ca2+失控性流失,從而高效殺死鱗翅目昆蟲,這4種新型殺蟲劑對于哺乳動物屬于低毒,但隨著產量和用量的逐年增加,很容易通過食物鏈富集在水生動物體內,富集倍數可達數萬倍,食用受污染的水產品使農藥在人體積累,達到一定程度后就會產生明顯的毒害作用,包括急性毒性、慢性毒性和“三致”毒性。因農藥不合理使用或不遵守安全間隔期規定導致的農藥殘留超標,使農藥與生態環境和食品安全之間的矛盾日益顯現[6]。為防止水產品農藥殘留嚴重危害消費者健康、影響水產業及水產貿易的發展,已經有許多針對農藥等有毒化學品的國際公約、法規及限量標準[7-11],對保護環境、合理使用農藥、控制水產品農藥殘留起到了積極作用,而我國尚未對水產品殘留量做限定要求。
目前,關于氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺和唑蟲酰胺殘留量的檢測分析主要是對單個物質原藥、制劑或復配劑等方面的研究,且針對前兩種物質的報道比較多,后兩種的甚少;其研究主要集中在果蔬[12-14]、植物源食品[15-17]、藥材[18]、土壤[19-21]等農產品與環境樣品。現在4種物質的殘留檢測可采用ELISA快速檢測法[22]、液相色譜法[23]、液相色譜-質譜法[2-4,14]、氣相色譜法[24]、氣相色譜-質譜法[25]等。ELISA快速檢測法操作簡便,不需要大型儀器設備,對前處理的要求低,但該方法只能用于定性和半定量檢測,準確性與可靠性還需借助色譜法進行確證。液質法雖樣品用量少、靈敏度高,但因其價格昂貴、運行成本相比液相色譜高,操作要求相對也高,基層檢測單位難以配備和使用。氣相色譜或氣相色譜-質譜法僅對唑蟲酰胺的殘留檢測具有較高的精確度和靈敏度。液相色譜儀普及范圍廣,其精確度、重復性等也可滿足藥物的多殘留檢測要求。目前尚未見關于高效液相色譜法對上述4種農藥殘留同時進行分析的相關報道。基于以上,本研究采用HPLC法,試圖建立同時測定水產品中氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺和唑蟲酰胺殘留量的檢測分析方法。
Waters e2695高效液相色譜儀(美國,Waters公司),配紫外檢測器(UV);KQ-1000DE型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);Hitachi CR22GⅢ 高速冷凍離心機(日本,Hitachi 公司);Buchi V-300 平行蒸發儀(瑞士,Buchi公司);N-EVAP11250氮吹濃縮裝置(美國,Organomation Associates公司),固相萃取裝置20-Port SPE Manifold(美國,Agilent公司);堿性氧化鋁萃取柱(200 mg/6 mL,美國Waters公司)。
氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺和唑蟲酰胺標準品(純度≥97.0%,德國Dr. Ehrenstorfer GmbH 公司),乙酸銨(色譜純,德國Fluke公司),乙腈(色譜純,德國Merck公司),無水硫酸鎂(MgSO4,化學純),實驗用水符合 GB/T 6682 中一級水的標準。
1.2.1樣品提取與凈化 準確稱取已勻質好的水產樣品5.00 g(精確至0.02 g)置于50 mL離心管內,依次加入2.00 g無水硫酸鎂、10 mL乙腈進行提取,加蓋并渦旋混勻后超聲提取8 min,6 500 r·min-1離心8 min,將上清液轉移至蒸發管或離心管中,重復提取1次,上清液合并至蒸發管或離心管中,45 ℃蒸發或氮吹至近干,加入2.00 mL乙腈渦旋溶解殘留物待凈化。將堿性氧化鋁萃取柱用4 mL乙腈活化,當溶劑液面到達柱吸附表面時,立即加入待凈化溶液,并用刻度為10 mL的離心管收集洗脫液,用2 mL乙腈沖洗蒸發管,重復沖洗2次,沖洗液一并過堿性氧化鋁萃取柱。洗脫液一并收集,于45 ℃蒸發至干,加入1.00 mL乙腈、1.00 mL流動相渦旋溶解殘渣,過0.22 μm微孔濾膜,供高效液相色譜測定。
1.2.2 色譜分析條件 高效液相色譜柱(4.6 mm×250 mm,Waters Atlantis T3),檢測波長為265 nm,流動相為乙腈-0.1 mol·L-1乙酸銨緩沖溶液體系,等度洗脫,流速0.8 mL·min-1,進樣量20 μL,柱溫為35 ℃。
1.2.3 標準溶液配制及標準曲線的繪制 準確稱取適量氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺和唑蟲酰胺標準品,用乙腈溶解稀釋并定容至50 mL,配制成100 mg·L-1的標準儲備液,儲備液于-18 ℃保存,有效期為6個月。分別取適量標準儲備液,用乙腈配制成質量濃度分別為0.05,0.1,0.5,1.0,5.0 mg·L-1的系列標準工作液,現配現用。以標準溶液質量濃度(x)與目標峰面積(y)繪制標準曲線。
1.2.4 添加回收實驗 分別在水產品空白樣品中添加氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺和氟蟲雙酰胺標準溶液,添加后質量分數分別為0.1,0.5,1.0 μg·g-1;分別在水產品空白樣品中添加唑蟲酰胺標準溶液,添加后質量分數分別為0.2,1.0,2.0 μg·g-1。每個處理6次重復,計算平均添加回收率和相對標準偏差(RSD)。
氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺和唑蟲酰胺中氟啶蟲酰胺極性較大,而其他3種的極性較弱,參考已有文獻資料[15-17],以乙腈、甲醇、0.1%甲酸化乙腈、乙酸乙酯與丙酮混合液(體積比為95∶5)作為提取劑對水產品中以上4種酰胺類物質進行提取分離試驗,結果見圖1。結果顯示,乙腈提取的4種物質的回收率均在75%以上,其提取能力強,不易提取出水產品基質中的多余雜質,能減少提取液中的干擾成分,有利于后續的凈化;甲醇提取唑蟲酰胺時受基質干擾特別大,未能進行有效提取,不符合實驗要求;0.1%甲酸化乙腈提取的4種物質的回收率雖在70%以上,但唑蟲酰胺的目標峰因受附近雜峰的干擾,嚴重影響了分離效果與峰型;乙酸乙酯與丙酮混合液(體積比為95∶5)提取氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺和氟蟲雙酰胺的回收率均低于50%,雜質干擾較大。從提取分離效果、峰型及回收率等方面綜合考慮,本文選用廣泛使用并具有沉淀蛋白作用的乙腈作為水產品的提取劑,能將目標成分與雜質有效分離,峰型尖銳,基線穩定,分離時間適中。

圖1 水產品中4種提取劑的提取效果色譜圖
水產品由于基質成分比較復雜,且色素及脂類物質較多,可能對色譜分離效果及儀器靈敏度造成一定程度的影響,故需對樣品進行凈化,以滿足儀器和實驗要求[26]。目前,水產品的凈化多選用固相萃取的方式,該技術具有易操作、溶劑用量少等優點。本文選用氨基酸柱[27]、中性氧化鋁柱[28]和堿性氧化鋁柱[23]3種固相萃取柱進行凈化效果的對比實驗,結果見圖2。結果表明,經過氨基酸柱凈化后,唑蟲酰胺出現回收率偏低的現象,這可能是由于唑蟲酰胺中—NH官能團與氨基發生鍵合;用中性氧化鋁柱凈化后,氟蟲雙酰胺未能與雜質完全分離,峰型不好;堿性氧化鋁柱凈化結果雜質干擾較小、目標物分離效果好、峰型對稱,能滿足實驗要求。本文最終選用堿性氧化鋁柱作為固相萃取凈化柱。

圖2 水產品中3種固相萃取柱的凈化效果色譜圖

圖3 4種物質標準溶液
甲醇和乙腈是檢測水產品中農藥殘留最常用的兩種有機系流動相。筆者對比甲醇和乙腈試驗后得到與文獻[15,23]相同的結果,即以乙腈為流動相時分離效果較好、儀器靈敏度較高,再添加一定濃度的乙酸銨,其峰型更好。結合4種目標物的化學性質及本試驗分析要求,流動相選用乙腈-0.1 mol·L-1乙酸銨緩沖溶液體系,分別對流動相體積比90∶10,80∶20,70∶30及60∶40進行比較試驗,檢測標準溶液及試樣的分離效果。結果表明:乙腈-0.1 mol·L-1乙酸銨緩沖溶液體積比為60∶40時,4種物質分離較好,且出峰時間均在15 min內,能滿足樣品檢測的需要,見圖3。
在上述色譜操作條件下,將配制好的氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺和唑蟲酰胺標準工作液(見1.2.3)依次進行測定,計算得出其線性回歸方程及相關系數;以3倍信噪比(S/N)為檢出限(LOD),10倍信噪比(S/N)為定量限(LOQ),計算得出其LOD和LOQ值,結果見表1。在優化條件下,4種酰胺類的線性范圍均為0.05~5.0 mg·L-1,線性相關系數均不低于0.999 9。氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺和氟蟲雙酰胺的檢出限均為0.1 μg·g-1,唑蟲酰胺為0.2 μg·g-1,表明該方法在測定范圍內線性相關性很好。

表1 4種酰胺類殺蟲劑的線性回歸方程、相關系數、檢出限及定量限
在水產品基質中加入定量的氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺和唑蟲酰胺標準溶液,氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺和氟蟲雙酰胺添加到0.1~1.0 μg·g-1,唑蟲酰胺添加到0.2~2.0 μg·g-1,每個添加水平做6次平行實驗,按1.2所述方法處理后高效液相色譜儀分析測定,計算加標回收率及相對標準偏差(RSD)。由表2可知,水產品中氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺和氟蟲雙酰胺在0.1,0.5,1.0 μg·g-1時的回收率為99.5%~110.5%,RSD值為1.53%~3.93%;唑蟲酰胺在0.2,1.0,2.0 μg·g-1時的回收率為93.7%~109.4%,RSD值為0.83%~3.14%,能滿足實驗及分析要求。

表2 方法準確度與精密度試驗結果(n=6)
利用本文建立的方法,隨機抽取市場中 30 批次的水產品進行分析檢測,樣品均未檢出氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺和唑蟲酰胺。在室內養殖水體(提前一周注入進行曝氣處理)中加入濃度為5%的4種物質的混合制劑,試驗魚來自湖南省水產原種場,將其暫養一周后選取健康、體格較為一致的40條進行正式的養殖試驗,試驗為期25天。養殖試驗結束時用ELISA快速檢測法進行篩查,其中1份樣品檢出氯蟲苯甲酰胺,1份樣品檢出唑蟲酰胺,將此2份陽性樣品用本方法和氣相色譜法進行檢測分析比較,結果見表3。

表3 3種分析方法結果對比
由表3可知,ELISA快速檢測法雖然操作簡單、對前處理的要求低,但僅限于定性檢測。因氯蟲苯甲酰胺不易氣化,故用氣相色譜法無法檢出。本法經過提取凈化及色譜條件的優化后,可以同時進行4種物質的測定,且檢出限低、靈敏度高,具有很好的適用性和可操作性。
本文首次建立了同時測定水產品中氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺及唑蟲酰胺殘留量的高效液相色譜(HPLC)檢測方法。該方法線性關系良好、操作簡便,并具有定量準確、重復性好、分析速度快及精密度高等特點,滿足水產品中氟啶蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、氟蟲雙酰胺和唑蟲酰胺殘留量同時分析測定的要求。