舒暢,潘志明,呂珍珍,張嫻
德陽市食品藥品安全檢驗檢測中心,德陽市食品檢驗重點實驗室(德陽 618000)
蜂蜜是一種天然的甜味物質,其主要成分為果糖和葡萄糖,富含多種維生素、礦物質、氨基酸等,營養均衡,具有很高的食用、藥用、保健價值,是天然的滋補食品。因其口感好,食用方便,備受廣大人群的喜愛[1]。由于蜜蜂在生長、采集花蜜和花粉等活動過程中不可避免地會接觸農藥,從而引起蜂蜜中的農藥殘留污染,給消費者帶來健康風險[2]。據調查,全球超過75%的蜂蜜含有至少一種農藥的殘留[3]。蜂蜜中農藥來源主要有2種途徑:一是養蜂生產中使用殺螨劑引起的藥物殘留污染[4];二是蜜蜂采集被農藥污染的花蜜、花粉等遷移至蜂蜜中導致污染[5]。為保障消費者的安全與利益,歐美各國及中國先后制定蜂蜜中農藥的最大殘留限量標準,但是與歐盟和美國、日本、加拿大等發達國家相比,我國蜂蜜限量標準中限量值和農藥種類還是個位數,農藥殘留限量標準也還未成體系[6]。
針對蜂蜜農藥殘留現行國家標準、前處理方法及檢測技術進行分析,以期為健全蜂蜜標準體系、為監管部門、產業界及研究者提供借鑒和參考。
我國現行的GB 14963——2011《食品安全國家標準蜂蜜》是專門適用于蜂蜜的一項強制執行國標,其中對農藥殘留限量的要求是“應符合 GB 2763及相關規定”,但是GB 2763——2021《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》對蜂蜜中農藥殘留并無限量要求。目前我國現行的對蜂蜜中農藥殘留限量有要求的標準僅有兩部:NY/T 1243——2006《蜂蜜中農藥殘留限量(一)》及GB 31650——2019《食品安全國家標準食品中獸藥最大殘留限量》,限量指標僅有四項。NY/T 1243——2006是2007年2月1日實施的一部行業標準,其中規定了氟胺氰菊酯、氟氯苯氰菊酯和溴螨酯3種殺螨劑的限量,限量值分別為0.05,0.01和0.1 mg/kg。2020年4月1日實施的GB 31650——2019替代了農業部公告第235號《動物性食品中獸藥最高殘留限量》相關部分,刪除了蠅毒磷的限量標準,僅對氟胺氰菊酯和雙甲脒及其代謝物有限量要求,限量值分別為0.05和0.2 mg/kg。而且兩部標準中氟胺氰菊酯項目及限量值重復,四項限量指標完全不能滿足當下的市場需求。
1993年6月4日我國進出口商品檢驗局發布了第一部蜂蜜中農藥殘留檢驗標準SN/T 0213.1——1993《出口蜂蜜中殺蟲脒殘留量檢驗方法 氣相色譜法》。從1993年起蜂蜜中農藥殘留測定方法標準不斷更新,發展至今一共有二十二部,現行有效的共十一部(見表1)。

表1 現行有效蜂蜜中農藥殘留檢驗標準
從最初的一種檢測項目到如今的近五百種檢測項目,從早期的氣相色譜法,到如今的液相色譜法、液相色譜-質譜聯用法及氣相色譜-質譜聯用法。但是,大部分標準發布日期較早,而且存在不同程度的缺陷,比如GB/T 21169——2007《蜂蜜中雙甲脒及其代謝物殘留量測定 液相色譜法》等采用液液萃取方法之后直接上儀器測定,此方法操作簡便,但是蜂蜜基質復雜,如果不凈化會出現基線高,雜質峰多等情況,影響準確度和精密度。又如農業部781號公告-7-2006 《蜂蜜中氟氯苯氰菊酯殘留量的測定 氣相色譜法》中利用HLB小柱凈化了樣品,然而缺乏對基質效應的考慮,可能會出現回收率不理想的情況。再如GB 23200.7——2016 《食品安全國家標準 蜂蜜、果汁和果酒中497種農藥及相關化學品殘留量的測定 氣相色譜-質譜法》中樣品經丙酮、二氯甲烷提取后采用多種固相萃取小柱洗脫,凈化效果好且考慮了基質效應,但該方法有機試劑用量較大,凈化過程消耗時間長,財務成本較高。因此還需開發更經濟、更環保、更便捷的前處理方法。
液液萃取(LLE)是根據物質在2種不相溶的或微溶的溶劑中的溶解度的不同,使得目標物從一種溶劑轉移到另一種溶劑中。隨著液液萃取技術的發展,液液萃取技術的類型也在越來越多,如鹽析輔助液液萃?。⊿HLLE)、分散液液微萃取技術(DLLME)等。DLLME是一種操作簡單、快速、富集效率高且有機溶劑用量少的環境友好型前處理方法。
方英立等[7]采用液液萃取技術,用4%硫酸鈉溶解蜂蜜,乙酸乙酯為提取液,進行蜂蜜中六六六和滴滴涕的測定,回收率為85.5%~113.1%。梁宇等[8]采用液液萃取技術,用1%乙酸水溶解蜂蜜,再用乙酸乙酯萃取,測定蜂蜜中氯蟲苯甲酰胺殘留量,回收率為90.5%~105.9%。
呂冰等[9]用乙腈基于鹽析輔助液液萃取(LLE)交聯聚維酮(PVPP)凈化技術檢測分析蜂蜜中噻蟲胺、啶蟲脒、烯啶蟲胺、呋蟲胺、吡蟲啉、噻蟲嗪和噻蟲啉7種新煙堿類農藥,7種組分平均回收率為84.8%~112.7%。并且采用已建立的方法對市售的66份蜂蜜樣品進行檢測,啶蟲脒檢出15份,含量為0.20~13.44 μg/kg,吡蟲啉檢出25份,含量為0.10~4.83 μg/kg,噻蟲啉檢出2份,含量分別為0.14和0.18 μg/kg,噻蟲嗪檢出1份,含量為0.50 μg/kg。
王東等[10]使用乙腈為分散劑,三氯甲烷為提取劑,通過渦旋、離心使分析物富集到微量三氯甲烷中,采用氣相色譜-質譜快速檢測蜂蜜中六六六(BHC)和滴滴涕(DDT)類農藥殘留?;厥章蕿?1.0%~100.1%,最低檢測濃度均為20 μg/kg。
固相萃取法(solid-phase extraction,SPE)是液固萃取和柱液相色譜結合的一種前處理方法,具有操作簡單、使用溶劑少、凈化效果好等優點,缺點是需要專門的固相萃取裝置。目前在蜂蜜農藥殘留測定中常使用的SPE柱有HLB柱、氟羅里矽柱、氨基柱、PSA、C18吸附劑以及人工填充的SPE柱。
汪建妹等[11]將蜂蜜經乙腈-水(8︰2)提取,用PRiME HLB柱凈化,超高相液相色譜-串聯質譜分析39種抗生素和25種農藥,農藥回收率在72%~115%。陳興蓮等[12]將蜂蜜樣品溶于純凈水中,加入氯化鈉和乙腈提取,使用添加PSA的氟羅里矽柱凈化,結果顯示六六六和滴滴涕平均回收率為70.2%~97.4%。
何麗君等[13]用15%氯化鈉水溶液溶解蜂蜜后,以1%甲酸乙腈進行鹽析提取,并考察分散固相萃取法(DSPE)凈化填料PSA和C18粉末的用量,結果表明使用50 mg PSA和25 mg C18粉末可獲得較優的凈化效果,回收率為73.9%~110.4%。張爍等[14]以10%氯化鈉溶液溶解蜂蜜,1%甲酸乙腈為萃取溶液,比較HLB固相萃取法和以50 mg PSA和50 mg C18為吸附劑的分散固相萃取法。結果發現DSPE和HLB柱2種凈化方法均無明顯的基質增強或抑制效應,但HLB柱洗脫較慢,繁瑣耗時。在加標回收試驗中,HLB柱法對毒死蜱的絕對回收率低于50%,而DSPE法對14種農藥的絕對回收率在80.3%~112.7%,故試驗采用DSPE法。
楊青等[15]采用乙酸乙酯為萃取溶劑,乙酸乙酯-正己烷(1︰1)為洗脫劑,利用自制的硅膠固定化聚硅氧烷離子液體材料填充萃取柱,運用氣相色譜ECD檢測器測定蜂蜜中6種有機氯農藥殘留,相關系數(r)均大于0.999,回收率在76.4%~104.0%,SRSD在3.52%~11.38%。He等[16]以馬拉硫磷為模板,甲基丙烯酸縮水甘油酯為親水共聚單體,首次制備新型分子印跡聚合物,并作為固相萃取柱內的吸附劑,對馬拉硫磷、環磷辛烷、甲拌磷、叔丁磷、樂果和芬胺磷6種農藥進行萃取,結果表明:其萃取能力與商用萃取柱相當,將該柱與氣相色譜法聯用檢測蜂蜜中農藥殘留,方法線性范圍為0.01~1.0 μg/mL,檢出限為0.000 5~0.001 9 g/mL,SRSD為2.26%~4.81%,相對回收率為90.9%~97.6%。
QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged and Safe)法是在固相萃取法基礎上發展起來由美國化學家Steven J.Lehotay和德國Michelangeio Anastassiadas提出的,具有快速、簡便、廉價、高效、耐用和可靠等特點,同時所需溶劑需要量少、污染低[17]。QuEChERS法采用的凈化劑主要有PSA粉末、C18粉末和石墨化碳黑(graphitizedcarbon black,GCB)粉末3種。蜂蜜主要的干擾物質來自于糖類、有機酸,PSA可有效去除樣品基質中的糖類、脂肪酸、酚類、有機酸等干擾物質及部分極性色素[18-19]。
劉建輝等[20]稱取蜂蜜樣品用超純水浸泡溶解,加乙腈和氯化鈉提取,旋蒸濃縮后再次使用乙腈復溶,加入QuEChERS分散式固相萃取試劑盒(50 mg C18、50 mg PSA、7.5 mg GCB、150 mg MgSO4),測得氟胺氰菊酯回收率為92.00%~93.40%。李燕妹[21]用水充分溶解蜂蜜樣品,加入氯化鈉和乙酸乙酯提取,對比Carb/PSA固相萃取柱和QuEChERS法(只含PSA粉末),結果顯示2種凈化方法效果差別不大,15種農藥回收均落在80%~110%之間,但考慮到QuEChERS法方便快捷、價格低廉、適用面廣,故采用QuEChERS法凈化蜂蜜樣品。樊艷等[22]采用不同的QuEChERS提取鹽包(a為4 g硫酸鎂、1 g乙酸鈉;b為4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉、1 g檸檬酸鈉、0.5 g三水合二檸檬酸二鈉;c為4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉)和不同凈化劑(a為硫酸鎂、PSA、C18;ab為硫酸鎂、石墨化碳黑、PSA、C18)對溶解后的蜂蜜進行提取、凈化,經鹽包b提取后伏殺硫磷回收率超過120%,鹽包c提取后氧樂果、樂果、甲基毒死蜱回收率低于80%,樣品經凈化劑b凈化后甲基毒死蜱、毒死蜱回收率低于70%,分析原因是石墨化碳黑對非極性農藥具有較強的吸附性,使其不易被洗脫,故試驗采用提取鹽包a(4 g硫酸鎂、1 g乙酸鈉)和凈化劑a(硫酸鎂、PSA、C18)。
3.1.1 氣相色譜
氣相色譜法具有樣品用量少、靈敏度高、準確度高、分離性能好等特點,應用范圍廣泛。氣相色譜法的缺點是汽化過程中某些不穩定的農藥產生熱降解,影響分析結果,因而不適用強極性化合物的測定。隋吳彬[23]運用氣相色譜-火焰光度檢測器(GC-FPD)測定蜂蜜中滴滴涕、甲胺磷、甲拌磷等8種有機磷農藥殘留物。檢測限為0.021~0.100 μg/mL,平均回收率在81%~100%之間。李歡歡等[24]采用氣相色譜-電子捕獲器(GC-ECD)分析檢測襄陽產地蜂蜜中六六六和滴滴涕,檢出限為0.028~0.090 μg/kg,回收率為60.37%~115.98%,并且在蜂蜜樣品中有3種有機氯農藥殘留檢出,分別是α-666、β-666和γ-666,含量為0.27~0.80 μg/kg。
3.1.2 液相色譜
液相色譜法與氣相色譜法相比,靈敏度高,適用于沸點較高、分子量大、熱穩定性較差的有機化合物檢測,但是液相色譜法因溶劑使用量大、分離度不夠等問題,應用范圍受到部分限制[25]。于玲[26]采用超聲輔助分散液液微萃取技術結合高效液相色譜法測定蜂蜜中的溴氰菊酯,溴氰菊酯在10~1 000 μg/kg范圍內線性良好,加標回收率為82.6%~97.3%。蜂蜜樣品中溴氰菊酯的檢出限為8 μg/kg。該方法具有效率高、測試成本低及有機溶劑消耗量少等明顯優勢,開辟對復雜基質如蜂蜜中溴氰菊酯含量測定的新方法。
3.1.3 薄層色譜
薄層色譜(thin layer chromatography,TLC)是1950年由科學家Kirchner等根據被分離物質在固定相和流動相中吸附的差異性來實現目標物的分離提出的一種簡便的分析方法[27]。梁睿等[28]采用高效薄層色譜(HPTLC)法測定蜂蜜中吡蟲啉、噻蟲胺和噻蟲嗪3種新煙堿類殺蟲劑。3種農藥在蜂蜜中添加回收率為71.58%~109.47%,相對標準偏差為7.79%~14.23%,均滿足農殘分析的基本要求。
3.2.1 氣質聯用
氣相色譜-質譜聯用具有氣相色譜高分離度和質譜高準確度、高靈敏度的特點,克服氣相色譜可能出現的假陰性或假陽性情況。在農藥多殘留分析中得到廣泛應用,可同時分析幾百種易揮發熱穩定強的農藥。鄭劍鋒等[29]采用HP-5MS色譜柱實現12 min內完成蜂蜜中112種農藥分析,112種農藥組分的檢出限為0.002 mg/kg,回收率在68.4%~102%之間。該方法具有操作簡單、快速、靈敏、準確等特點。張晶等[30]采用DB-5MS色譜柱同時測定蜂蜜中雙甲脒、2, 4-二甲基苯胺和氟胺氰菊酯的濃度,3種化合物的最低檢出濃度均為0.01 mg/kg,回收率為83.62%~109.75%。
3.2.2 液質聯用
液相色譜-質譜聯用技術專屬性強、靈敏度高、檢出限低、分析效率高。朱之烔等[31]建立同時測定蜂蜜中9種苯并咪唑類和新煙堿類農藥的全自動固相萃取-高效液相色譜-串聯質譜檢測方法。9種農藥的檢出限和定量限分別為0.1~1.0 μg/kg,平均回收率在78.2%~101.2%之間。用該方法對實際30批蜂蜜樣品進行檢測,多菌靈、吡蟲啉和啶蟲脒分別有不同程度檢出。其中多菌靈檢出17批,殘留量在5~10 μg/kg之間。吡蟲啉和啶蟲脒分別檢出13批和12批,檢出量分別為5~20 μg/kg和5~10 μg/kg。王思威等[32]利用高效液相色譜-四極桿飛行時間質譜結合QuEChERS前處理技術,建立蜂蜜中未知農藥殘留的非靶向快速篩查方法。結果共篩選出嘧菌酯、吡唑醚菌酯及其代謝物、苯醚甲環唑、多菌靈、毒死蜱、除蟲脲和滅幼脲8種農藥,在1~1 000 μg/L范圍內線性關系良好,方法檢出限為0.03~0.50 μg/kg,8種農藥在蜂蜜中平均加標回收率為81%~96%。并在實際樣品中吡唑醚菌酯、苯醚甲環唑、除蟲脲檢出量分別為0.3~4.8,0.1~1.0和2.3 μg/kg。Wang等[33]采用QuEChERS前處理技術結合氣相色譜-質譜聯用技術和液相色譜-質譜聯用技術,檢測我國六盤山周邊的72個蜂巢及蜂蜜,其中蜂蜜中檢出氯蟲苯甲酰胺和噻蟲嗪。
熒光光譜具有水分干擾小、靈敏度高、操作簡便等優點。葛學峰等[34]利用穩態熒光光譜儀對蜂蜜溶液中腐霉利的含量進行了檢測和研究。結果表明,腐霉利用溶液在390 nm處有較強的熒光峰,并且腐霉利含量與熒光強度具有良好的線性關系,說明可以使用熒光光譜法判定純蜂蜜中是否有腐霉利農藥殘留。
近年來發展的可視化蛋白芯片的檢測方法,可同時檢測多種藥物及有害物殘留。與傳統蛋白芯片法相比,具有可視化、直接用肉眼觀察芯片結果,大幅降低檢測成本,提高檢測效率,在農藥殘留的現場快速檢測中有很好的發展前景。孟東等[35]建立可視化微陣列蛋白芯片法同時檢測蜂蜜中多菌靈、啶蟲脒、蠅毒磷3種農藥殘留含量的分析方法。該方法對多菌靈、啶蟲脒、蠅毒磷的定量檢測范圍分別為0.4~6.4,0.3~4.8和0.75~12 ng/mL,檢測限分別為3.21,2.47和2.52 ng/mL,準確度為83.6%~126.4%。
隨著蜂蜜中農藥殘留檢測技術的完善與更新,前處理方法逐步向方便快捷、經濟安全、高凈化、低污染的方向發展。檢測設備從單一的色譜法到多種手段聯用的方法提升,有效提高靈敏度、準確度和精密度。
我國是蜂蜜大國,斷然不可因為不夠完善的標準體系影響國內蜂蜜行業的發展及國際進出口貿易。農藥殘留是蜂蜜產業發展面臨的一項重要安全問題。研究蜂蜜中農藥殘留前處理和檢測技術,對于評估蜂蜜風險、健全標準體系、保障人民健康、監管蜂蜜產業、促進貿易發展等都具有極其重要的意義。