毒死蜱为有机磷类杀虫剂,对地下害虫的防治效果较好;哒螨灵对害螨具有很强的触杀作用;苯醚甲环唑是三唑类杀菌剂,可有效防治各种真菌病害。其化学结构式见Scheme 1。
![]() | Scheme 1 |
我国食品中农药残留标准规定[1]:毒死蜱在柑橘、苹果、梨中的最大残留限量(MRL)值为1.0 mg/kg,在桃和葡萄中尚未规定MRL值;哒螨灵在苹果和柑橘中的MRL值为2.0 mg/kg,在其他水果中尚未规定其MRL值;苯醚甲环唑在苹果、梨和桃上的MRL值为0.5 mg/kg,在柑橘上的MRL值为0.2 mg/kg,在葡萄上尚未规定MRL值。由于毒死蜱、哒螨灵和苯醚甲环唑在果园中的应用广泛,其残留问题已逐渐被重视,所以建立快速、简便、直接并能够广泛推广的检测技术尤为重要。
关于这3种农药残留分析的方法主要有气相色谱法[2, 3, 4]、高效液相色谱法[5]、气相色谱 -质谱法[6, 7](GC-MS)和高效液相色谱-串联质谱法[8](HPLC-MS/MS)。其中GC-MS和HPLC-MS/MS虽然能够同时检测多种农药,但由于仪器成本较高,难以大范围的配备和使用。随着我国农产品质量监管体系的建立,气相色谱仪得以普及并已成为农药残留检测高效、快速、直接的检测工具。目前,尚未见利用气相色谱法同时测定水果中上述3种农药残留的报道。鉴于此,笔者采用气相色谱(GC/ECD)建立了同时测定水果中毒死蜱、苯醚甲环唑和哒螨灵残留的方法,旨在有针对性地监测水果中这3种农药的残留情况,为确保果品质量安全提供有效的检测手段。
1 材料与方法 1.1 供试材料 1.1.1 植物样品苹果、桃、柑橘和葡萄样品购自当地农贸市场。 1.1.2 主要仪器
GC2010气相色谱仪(日本岛津公司),带ECD检测器和软件处理系统;OMOGENIZER匀浆仪(美国OMNI公司);N-EVAT 24氮吹仪(美国Organomation公司);PL-602L电子天平(美国梅特勒-托利多公司);RF-52AA旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂)。 1.1.3 药剂及试剂
1 000 mg/L的毒死蜱(chlorpyrifos)、哒螨灵(pyridaben)和苯醚甲环唑(difenoconazole)标准溶液(国家标准物质中心);Cleanert NH2-SPE(500 mg/6mL)、Cleanert Florisil-SPE(1 000 mg/6mL)、固相萃取吸附剂PSA和C18(40~60 μm,天津博纳艾杰尔科技有限公司);氯化钠为分析纯,用前于140 ℃下烘烤4 h;乙腈和正己烷均为色谱纯。 1.2 检测方法 1.2.1 样品的提取与净化
4种水果样品用纱布擦拭干净,取可食部分切碎,用组织捣碎机粉碎,制成待测样品,备用。
提取:准确称取25.0 g水果待测样品于100 mL小烧杯中,加入50 mL乙腈,高速匀浆2 min后用滤纸过滤,收集滤液;取40~50 mL滤液装入含5~10 g氯化钠的100 mL具塞量筒,加塞后剧烈振荡1 min,在室温下静置30 min;吸取10 mL乙腈相于150 mL鸡心瓶中,于35 ℃下旋蒸浓缩至近干;加入2 mL V(甲醇)∶V(正己烷)=1∶99的混合溶剂溶解,待净化。
净化:用4.0 mL V(甲醇)∶V(正己烷)=1∶99的混合溶剂预淋洗氨基柱,当溶剂液面到达柱吸附层表面时,立即加入上述待净化溶液,用10 mL玻璃试管收集洗脱液,再分2次用2 mL上述混合溶剂洗鸡心瓶后过柱并收集洗脱液;于40 ℃水浴下,氮吹至近干,用正己烷定容至2.5 mL,混匀,待测。
1.2.2 标准溶液配制将毒死蜱、哒螨灵和苯醚甲环唑标准溶液,先用正己烷溶解,配制成质量浓度为50 mg/L的混合标准储备母液,再以正己烷和1.2.1节的4种样品基质为溶剂,分别配制成质量浓度为0.02、0.05、0.1、0.25、0.5和1 mg/L的混合标准工作溶液和基质匹配标准溶液(苹果、桃、葡萄和柑橘均未检出以上3种农药)。
1.2.3 气相色谱条件 色谱柱:RTX-1石英毛细管柱(250 μm×30 m×0.25 μm);程序升温:初始温度120 ℃,保持2 min; 以6 ℃/min 升至300 ℃,保持5 min。进样口温度260 ℃; 检测器温度320 ℃; 柱流速为1.0 mL/min,尾吹30 mL/min;进样量1 μL;不分流进样。在此检测条件下,供试3种农药的保留时间分别为:毒死蜱16.98 min、哒螨灵26.80 min、苯醚甲环唑30.05 min和30.17 min。 1.3 标准曲线的绘制取1.2.2节系列基质匹配标准溶液,按1.2.3节条件测定,以峰面积为纵坐标(y),质量浓度为横坐标(x)绘制标准曲线,每个浓度5次重复。
1.4 方法的准确度和精密度测定在4种水果样品中分别添加0.02、0.05和0.1 mg/kg 3 个水平的3种农药混合标准工作溶液,每个水平重复5次,按1.2.3节的条件测定添加回收率及相对标准偏差(RSD)。
1.5 基质效应取1.2.2节制备的0.02~1 mg/L的标准样液和基质标准样液,按1.2.3节的条件下分别进样,根据公式(1)[9],计算基质效应(ME):
ME/%=(A-B)/B×100(1)
式中,A:基质匹配标准溶液的响应;B:与A等浓度正己烷标准样液的响应。
2 结果与分析 2.1 前处理方法的优化SPE柱净化和PSA/C18吸附剂净化(QuEChERS)[10]是应用较多的样品前处理净化方法。本研究以较复杂的柑橘基质为例,对SPE柱和PSA/C18吸附剂净化进行了验证及优化。结果表明:C18单独使用、PSA单独使用或C18与PSA 混合使用的净化效果均不理想(图 1)。GC/ECD法受待测物背景的影响较大,要求净化程度较高,用PSA/C18吸附剂,杂质峰对添加的3种农药的影响较大,不能准确定量。Florisil柱净化能够有效除去样品中的杂质,但对苯醚甲环唑有一定的吸附作用,回收率较低。而氨基柱净化时能够有效去除杂质并获得较好的回收率,因此本研究最终选定氨基柱净化。
![]() | 图 1 不同净化方法柑橘空白样品的色谱图Fig. 1 Chromatograms of blank citrus sample in different purified methods |
根据农药残留检测结果相对偏差不超过10%的要求,当ME的绝对值大于10时即判为具有基质效应[11]。为消除基质效应的影响,采用基质匹配标准校正方法对基质效应进行补偿[12-13]。结果(见表 1)表明:3种农药中,苯醚甲环唑的基质效应最强,哒螨灵最弱。其中,哒螨灵在柑橘中基质效应不明显,仅在较低浓度(0.02 mg/kg)时才表现出基质减弱效应,而在苹果、葡萄和桃中均表现为基质增强效应;毒死蜱和苯醚甲环唑在4种基质中均表现为基质增强效应,并随检测浓度的增加呈逐渐减弱趋势。
| 表 1 不同农药在不同基质中的基质效应 Table 1 The matrix effect of different pesticides in different matrix |
由表 2可见,在0.02~1 mg/L范围内,毒死蜱、哒螨灵和苯醚甲环唑的质量浓度与峰面积间均呈良好的线性关系(R2均在0.99以上)。在最低添加浓度0.02 mg/kg下,以3倍信噪比(S/N)得出方法检出限(LOD)为0.006~0.007 mg/kg,定量限(LOQ)为0.02 mg/kg。
| 表 2 标准曲线方程、相关系数、检出限及定量限 Table 2 Standard regression equations,correlation coefficient,LOD and LOQ |
| 表 3 4种水果样品中添加3种农药的平均回收率及相对标准偏差 Table 3 Pesticides recoveries and RSDs obtained from 4 fruits samples(n=5) |
![]() | 图 2 毒死蜱、哒螨灵和苯醚甲环唑色谱图Fig. 2 Chromatograms of chlorpyrifos,pyridaben and difenoconazoleA.毒死蜱 chlorpyrifos;B.哒螨灵 pyridaben;C.苯醚甲环唑 difenoconazole a.苹果空白 Blank apple sample; b.苹果添加Spiked apple sample(0.02 mg/kg); c.葡萄空白 Blank grape sample; d.葡萄添加Spiked grape sample(0.02 mg/kg); e. 桃空白 Blank peach sample; f. 桃添加Spiked peach sample(0.02 mg/kg); g.柑橘空白 Blank citrus sample; h.柑橘添加Spiked citrus sample(0.02 mg/kg); i.标准样品 Standard (0.05 mg/kg). |
本方法直接利用乙腈提取4种水果中残留的3种农药,利用氨基柱固相萃取净化,采用基质匹配标准校正方法绘制的标准曲线,可同时检测水果中残留的毒死蜱、哒螨灵和苯醚甲环唑;由于气相色谱仪的普遍应用,此方法能够为毒死蜱、哒螨灵和苯醚甲环唑的快速检测提供技术支持。本方法回收率高,准确度和精密度好,可用于水果中毒死蜱、哒螨灵和苯醚甲环唑的多残留快速检测。
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2014, Vol. 16





