氣相色譜法測定蔬菜中有機氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)

鄧一蕾，謝圓豐，曹倩玉，武寒梅，何煥肖，郭海謙

（石家莊市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心，河北石家莊 050000）

農(nóng)藥的使用可以有效地防治病蟲害，提高效率和增加產(chǎn)量。但是，在使用農(nóng)藥后，一些化學(xué)物質(zhì)不能完全分解，殘留物會在蔬菜、土壤、水體中聚集。這些物質(zhì)包括農(nóng)藥原體、降解物、有毒代謝物質(zhì)等，統(tǒng)稱為農(nóng)藥殘留[1]。農(nóng)藥殘留對人們的健康有很大的威脅。殘留農(nóng)藥會污染食品和飲用水，導(dǎo)致人們攝入過量的有毒化學(xué)物質(zhì)，進而可能引起多種慢性疾病如心血管疾病、糖尿病、肝硬化、不孕不育癥、基因突變和惡性腫瘤等。因此，隨著生活水平的不斷提高，人們越來越關(guān)注農(nóng)藥問題，并對農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性提出了更高的要求。

氣相色譜儀常用于痕量檢測，具有分離能力較強、靈敏度高、檢測速度快、操作簡單方便以及檢測成本低等優(yōu)點[2]，已廣泛應(yīng)用于蔬菜農(nóng)藥殘留檢測。然而，在農(nóng)藥殘留檢測過程中，經(jīng)常出現(xiàn)基質(zhì)效應(yīng)。基質(zhì)效應(yīng)指的是基質(zhì)在對所研究物質(zhì)的分析過程中有顯著的影響，從而影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性[3]。基質(zhì)效應(yīng)的出現(xiàn)與農(nóng)作物樣品的特征密切相關(guān)，如含水量、含油量、酸堿度、營養(yǎng)元素的含量等，因此不同的蔬菜和不同的農(nóng)藥之間都有不同的基質(zhì)效應(yīng)。

近年來，隨著農(nóng)藥使用規(guī)模的逐步擴大，農(nóng)藥殘留問題也日益突出。在例行監(jiān)測過程中，需要對蔬菜中多種農(nóng)藥進行監(jiān)測，如果每種農(nóng)藥都用不同基質(zhì)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)溶液定量蔬菜中的農(nóng)藥殘留，能提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，但在實際操作過程中工作量巨大，不太容易實現(xiàn)。因此，為了節(jié)省時間和成本，研究人員通過分析不同農(nóng)藥在不同蔬菜基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)，探索能否用一個蔬菜或某種溶劑作為標(biāo)準(zhǔn)溶液，進行初步篩查。本實驗通過分析油菜等7種蔬菜對百菌清、乙烯菌核利等15種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)，以驗證這種方法的可行性。若要完成本次實驗，需要先選擇正確的蔬菜作為基質(zhì)溶液。對于蔬菜的選擇，需要考慮其含水量、含油量、酸堿度以及營養(yǎng)成分等因素。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

選取油菜、菜花、南瓜、大白菜、生菜、小白菜和根大7種蔬菜，按照國家標(biāo)準(zhǔn)將樣品切成合適大小，然后采用四分法對其進行縮分，將縮分好的樣品放入食品調(diào)理機中制成待測樣品[4]。

乙腈（HPLC級）；正己烷（HPLC級）；丙酮（HPLC級，重蒸）；淋洗液（丙酮+正己烷，1∶9）；氯化鈉（140 ℃烘烤4 h）；弗羅里矽柱；農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品：百菌清、乙烯菌核利等15種標(biāo)準(zhǔn)品購于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（天津），濃度為100 μg·mL-1。

實驗室常用玻璃器皿；食品調(diào)理機（匈牙利BRAUN 3205）；電熱鼓風(fēng)干燥箱（天津泰斯特101-2AB）；電子天平（上海良平Y(jié)P3001）；高速勻漿機（美國omni 17106）；恒溫水浴鍋（天津泰斯特DK-98-1）；氮吹儀（天津恒奧HSC-24A）；氣相色譜儀（美國安捷倫7890N，自動進樣器和ECD檢測器）；DB-1毛細管柱（0.32 mm×0.25 μm×30 m）。

1.2 實驗方法

1.2.1 空白基質(zhì)制備

參照中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T 761—2008[5]，按照有機氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥多殘留的測定部分中前處理方法，經(jīng)過提取、凈化后得到配標(biāo)液所需的基質(zhì)溶液。上機測定后，確定其中不含有百菌清、腐霉利等15種有機氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥。

1.2.2 色譜操作條件

色譜柱：DB-1毛細管柱（30 m×320 μm×0.25 μm）；進樣量：1 μL；進樣方式：分流進樣；分流比：1∶1；進樣口溫度：220 ℃；檢測器溫度：290 ℃；色譜柱升溫程序：初始溫度150 ℃，以50 ℃·min-1速度升至200 ℃，保持0.5 min，以10 ℃·min-1速度升至250 ℃，保持2 min，以40 ℃·min-1速度升至270 ℃，保持13 min。

1.2.3 計算方法

（1）標(biāo)準(zhǔn)品配制。由于部分標(biāo)準(zhǔn)品的出鋒時間相近，在圖譜中不能完全分離，所以將農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品分為兩組，即百菌清、乙烯菌核利、三唑酮、腐霉利、異菌脲、甲氰菊酯、氟氯氰菊酯和氰戊菊酯為混標(biāo)1，六六六、五氯硝基苯、三氯殺螨醇、丁草胺、滴滴涕、聯(lián)苯菊酯和氯菊酯為混標(biāo)2，用正己烷配制濃度為1 μg·mL-1的混合標(biāo)液，分別用正己烷和樣品基質(zhì)溶液稀釋至0.1 μg·mL-1，定義為溶劑標(biāo)和基質(zhì)標(biāo)。用氣相色譜儀ECD檢測器進行測定，重復(fù)3次。通過基質(zhì)標(biāo)和溶劑標(biāo)峰面積的相對比值乘以百分百來評價其基質(zhì)效應(yīng)的強弱[6]。

（2）基質(zhì)效應(yīng)研究。ME＞100%稱為基質(zhì)增強效應(yīng)，ME＜100%稱為基質(zhì)抑制效應(yīng)，ME在80%～120%的為弱基質(zhì)效應(yīng)，基質(zhì)效應(yīng)不明顯；在70%～80%和120%～130%的區(qū)域稱為較強基質(zhì)效應(yīng)，基質(zhì)效應(yīng)略顯著；在區(qū)域之外稱為強基質(zhì)效應(yīng)，基質(zhì)效應(yīng)顯著[7]。

2 結(jié)果與分析

2.1 15種農(nóng)藥的色譜圖

由圖1可知，在1.2.2色譜條件下，混標(biāo)1與混標(biāo)2能夠完全分離。

圖1 15種有機氯、擬除蟲菊酯類的農(nóng)藥溶劑標(biāo)樣的氣相色譜圖

2.2 7種蔬菜基質(zhì)中15種有機氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)

由表1可知，油菜中15種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)在83.5%～306.9%，差別很大。其中，五氯硝基苯、六六六、滴滴涕、氯菊酯、丁草胺均是弱基質(zhì)抑制效應(yīng)，其強度依次增加；腐霉利、氟氯氰菊酯、乙烯菌核利、聯(lián)苯菊酯、甲氰菊酯是弱基質(zhì)增強效應(yīng)，最大值是113.9%；三唑酮、百菌清、氰戊菊酯、異菌脲、三氯殺螨醇均是強基質(zhì)效應(yīng)，特別是三氯殺螨醇達到了306.9%。其他6類蔬菜同油菜類似，對不同種農(nóng)藥有不同的基質(zhì)效應(yīng)。

表1 15種有機氯、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥在7種蔬菜基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)（單位：%）

由表1可知，除三氯殺螨醇外，在不同的基質(zhì)中農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)的強弱基本相同，具體分析如下。①百菌清、三唑酮、異菌脲、氰戊菊酯基質(zhì)增強效應(yīng)顯著，其中異菌脲的基質(zhì)增強效應(yīng)最顯著在197.2%～243.5%，在例行監(jiān)測過程中，可以用溶劑標(biāo)定量，不會發(fā)生漏檢，在確定有檢出后，配制相應(yīng)的基質(zhì)標(biāo)進行準(zhǔn)確定量，最后再依據(jù)《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763—2021）判定是否超標(biāo)。②乙烯菌核利、腐霉利、甲氰菊酯、氟氯氰菊酯、六六六、五氯硝基苯的基質(zhì)效應(yīng)在96.8%～131.4%。在例行監(jiān)測過程中，可以用溶劑標(biāo)定量，對照GB 2763—2021判定是否超標(biāo)，若含量在限量標(biāo)準(zhǔn)左右，則需用相應(yīng)的基質(zhì)標(biāo)進行準(zhǔn)確定量。③丁草胺、滴滴涕、氯菊酯是弱基質(zhì)抑制效應(yīng)，大部分在80%～100%，所以需要配制基質(zhì)標(biāo)進行定量，否則容易發(fā)生漏檢。由表1可以看出，不同基質(zhì)的抑制效應(yīng)程度相似，所以在例行監(jiān)測過程中，基質(zhì)可以選擇某一種，也可以將幾種基質(zhì)混合在一起使用。④不同基質(zhì)對三氯殺螨醇的影響區(qū)別很大，油菜、菜花對三氯殺螨醇都是基質(zhì)增強效應(yīng)，且影響顯著，分別是306.9%和292.3%，其他5種蔬菜是基質(zhì)抑制效應(yīng)。所以在例行監(jiān)測過程中需要同時配制基質(zhì)標(biāo)和溶劑標(biāo)，對樣品進行定量，若有超標(biāo)的需要用樣品基質(zhì)重新配制標(biāo)液進行準(zhǔn)確定量。

3 結(jié)論與討論

本研究針對農(nóng)藥殘留檢測過程中基質(zhì)效應(yīng)對檢測結(jié)果真實性、準(zhǔn)確性、有效性的影響進行了深入分析[8]。結(jié)果表明，同一種基質(zhì)對不同種農(nóng)藥有不同的基質(zhì)效應(yīng)，而同一種農(nóng)藥在不同的基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)基本相同，這意味著在進行農(nóng)藥殘留檢測時，需要針對不同的蔬菜種類與農(nóng)藥種類選擇不同的基質(zhì)標(biāo)進行篩查。

本研究發(fā)現(xiàn)，在大量蔬菜的農(nóng)藥殘留檢測過程中，經(jīng)過篩查后在基質(zhì)中增強效應(yīng)的農(nóng)藥可以用溶劑標(biāo)進行篩查；而對于減弱效應(yīng)的農(nóng)藥，需要使用基質(zhì)標(biāo)進行篩查。同時，為了準(zhǔn)確、可靠地定量檢測結(jié)果，建議使用對應(yīng)的蔬菜基質(zhì)重新配制標(biāo)液進行定量，或采用其他方法，如同位素內(nèi)標(biāo)法、色譜分離技術(shù)優(yōu)化、標(biāo)準(zhǔn)加入法等方法。有關(guān)同位素內(nèi)標(biāo)法應(yīng)用在農(nóng)藥殘留定量中的研究表明，該方法的應(yīng)用能夠提高檢測精度和可靠性，減少了人為因素對檢測結(jié)果的干擾[9]。色譜分離技術(shù)優(yōu)化可以加強不同殘留物之間的分離，從而使樣品分離效果更顯著[10]。而標(biāo)準(zhǔn)加入法的應(yīng)用則可以直接測量樣品中的殘留物濃度，確保檢測結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性[11]。

綜上所述，基質(zhì)效應(yīng)是影響農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果真實性、準(zhǔn)確性、有效性的重要因素。在進行農(nóng)藥殘留檢測時，需要針對不同的蔬菜種類與農(nóng)藥種類選擇不同的基質(zhì)標(biāo)，并使用適當(dāng)?shù)亩糠椒ǎ源_保檢測結(jié)果具有高精確性和重現(xiàn)性。