有機(jī)氯農(nóng)藥殘留檢測(cè)的快速樣品前處理效果研究

曾　艷，李霞雪，王任佑

(雅安市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)中心，四川 雅安　625000)

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研究報(bào)告(152～158)

有機(jī)氯農(nóng)藥殘留檢測(cè)的快速樣品前處理效果研究

曾艷，李霞雪，王任佑

(雅安市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)中心，四川 雅安625000)

應(yīng)用快速樣品前處理技術(shù)(QuEChERS)與《NY/T 761-2008蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測(cè)定法》(NY/T 761-2008)的前處理方法處理農(nóng)產(chǎn)品樣本，采用氣相色譜檢測(cè)多種農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量. 分析了QuEChERS法前處理用于有機(jī)氯農(nóng)殘檢測(cè)的效果. 結(jié)果表明：QuEChERS法前處理測(cè)定18種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留加標(biāo)回收率在72.1%～123.9%之間，RSD在0.5%～19.1%之間，有72.2%的農(nóng)藥檢出限大于等于NY/T 761-2008方法，只有27.8%略低于NY/T 761-2008方法，對(duì)多種蔬菜水果的測(cè)試均符合多農(nóng)殘檢測(cè)方法要求，結(jié)果準(zhǔn)確可靠. QuEChERS法前處理消耗的有機(jī)溶劑少、處理速度快、選擇性強(qiáng)、回收率高、精密度高、實(shí)用性強(qiáng)、安全性更高. 檢測(cè)有機(jī)氯農(nóng)殘時(shí)，可在一般情況下替代NY/T 761-2008的前處理方法.

快速樣品前處理技術(shù)；有機(jī)氯；農(nóng)藥殘留檢測(cè)；前處理

有機(jī)氯農(nóng)藥(OCPs)是世界各國(guó)曾大量使用的一類農(nóng)藥，具有穩(wěn)定性強(qiáng)、不易降解、致毒性強(qiáng)的特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境和人類健康具有較大的威脅. 隨著國(guó)家對(duì)食品安全的重視不斷提升，農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)也得到高度重視，許多基層農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)體系也不斷完善. 目前，我國(guó)基層農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)機(jī)構(gòu)在有機(jī)氯多農(nóng)殘檢測(cè)時(shí)，多采用《NY/T 761-2008蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測(cè)定法》[1](簡(jiǎn)稱N法)進(jìn)行前處理，使用氣相色譜儀進(jìn)行定性和定量檢測(cè). 該方法具有消耗有機(jī)試劑多、費(fèi)時(shí)、排除廢液廢氣多、不易處理等缺點(diǎn)，同時(shí)也會(huì)對(duì)檢測(cè)人員產(chǎn)生身體危害. 美國(guó)農(nóng)業(yè)部于2003年提出了快速樣品前處理技術(shù)(QuEChERS，簡(jiǎn)稱Q法)[2]，使用氣質(zhì)聯(lián)用法進(jìn)行檢測(cè). 此方法操作簡(jiǎn)易、快速有效，種植業(yè)類農(nóng)藥殘留、養(yǎng)殖業(yè)類獸藥殘留均能被有效檢測(cè)[3-9]，因此迅速被各國(guó)所應(yīng)用. QuEChERS方法雖操作簡(jiǎn)易快速，但需要使用GC-MS-MS、LC-MS-MS[10-14]進(jìn)行檢測(cè)，質(zhì)譜儀價(jià)格昂貴，儀器操作相對(duì)復(fù)雜，我國(guó)基層檢測(cè)室的儀器配備和技術(shù)人員配備難于滿足上述要求. 為此本文探討了利用QuEChERS法前處理樣品，氣相色譜儀測(cè)定農(nóng)產(chǎn)品有機(jī)氯類多農(nóng)藥殘留的可靠性，以期建立更簡(jiǎn)單易行的前處理方法，為我國(guó)基層農(nóng)藥殘留檢測(cè)提供技術(shù)支撐.

1　試驗(yàn)部分

1.1儀器與試劑

AgiLent 7890A氣相色譜儀(配ECD檢測(cè)器)；高速勻漿機(jī)；氮吹儀；萬分之一天平；旋渦混合器；食品粉碎機(jī)；離心機(jī).

農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液從國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心購(gòu)得，包含六六六、甲氰菊酯、百菌清、乙烯菌核利、氟胺氰菊酯、三唑酮、腐霉利、異菌脲、聯(lián)苯菊酯、三氟氯氰菊酯、氟氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、溴氰菊酯、三氯殺螨醇、滴滴涕、氯菊酯、氰戊菊酯、氯氰菊酯等18種農(nóng)藥，質(zhì)量濃度為100 μg/mL，將其配置為0.04、0.08、0.4 mg/Kg 3個(gè)梯度的2組混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(前12種為I組，后6種為II組)；固相萃取小柱(SPE-弗羅里矽柱)和QuEChERS萃取試劑包及凈化柱為月旭科技公司購(gòu)得；乙腈、丙酮、正乙烷為美國(guó)天地公司所購(gòu)色譜級(jí)，其它試劑為分析純，所用水均為超純水.

樣品：菜豆、茄子、萵苣、黃瓜、結(jié)球甘藍(lán)、油桃、馬鈴薯、黃果柑，均為基地隨機(jī)采樣，樣本的采集和勻漿前處理及保存按國(guó)標(biāo)《NY/T 789-2004 農(nóng)藥殘留分析樣本的采樣方法》[15]進(jìn)行.

1.2樣品Q法前處理

稱取已經(jīng)勻漿的新鮮樣品15.00 g，裝入50 mL離心管，加入乙腈35 mL，高速勻漿2 min，加入Q法萃取試劑包，迅速混勻，4 000 r/min離心5 min，取上層溶液10 mL，至固相萃取(SPE)PSA/C18凈化管中，混勻1 min，4 000 r/min離心15 min，取2 mL上清液至刻度試管中， 用70 ℃氮吹至近干，2 mL正己烷定容混勻，裝瓶待測(cè).

1.3樣品N法前處理

稱取已經(jīng)勻漿的新鮮樣本25.00 g，裝入錐形瓶中，按《NY/T 761-2008蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測(cè)定法》中方法操作，完成后裝瓶待測(cè).

1.4檢測(cè)

1.4.1儀器條件

蔬菜中農(nóng)殘含量采用氣相色譜法(GC-ECD)分析，條件為：Agilent 7890A氣相色譜儀ECD檢測(cè)器；色譜柱：HP-1MS；進(jìn)樣口溫度：200 ℃；檢測(cè)器溫度：320 ℃；柱升溫程序：150 ℃保持2 min后，6 ℃/min升至270 ℃保持8 min，載氣為0.999 9%氮?dú)?，流速? mL/min.

1.4.2計(jì)算

按照兩種方法要求，準(zhǔn)確稱取樣品(±0.01 g). 兩種方法的每種樣品分別設(shè)置3個(gè)平行樣和一個(gè)空白樣，設(shè)置添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.04、0.08和0.4 mg/Kg的3個(gè)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，經(jīng)Q法和N法前處理后，觀察其凈化效果，計(jì)算每個(gè)樣品和每個(gè)添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差. 農(nóng)殘回收率的計(jì)算方法為：

(1)

其中，P為回收率，%；A為樣品中所含農(nóng)殘的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/Kg；B為添加的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/Kg ；C為測(cè)定質(zhì)量分?jǐn)?shù)，mg/Kg.

精密度RSD(%)的計(jì)算方法為[16-17]：

(2)

(3)

1.4.3色譜圖與分離度

選取同基質(zhì)、同加標(biāo)質(zhì)量分?jǐn)?shù)的樣品(以樣本萵苣為例，加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08 mg/Kg的I組混合農(nóng)藥，含12組份)，用兩種方法測(cè)得的色譜圖如圖1所示.

圖1　萵苣樣品添加0.08 mg/Kg I組混合農(nóng)藥色譜圖(a)Q法前處理, (b)N法前處理Fig.1　Chromatograms of lettuce with 0.08 mg/Kg group I mixed pesticides (a) with QuEChERS pretreatment, (b) with NY/T 761-2008 pretreatment (1)666，(2)百菌清，(3)乙烯菌核利，(4)三唑酮，(5)腐霉利，(6)異菌脲，(7)甲氰菊酯，(8)三氟氯氰菊酯，(9)氟氯氰菊酯，(10)氟氰戊菊酯，(11)氟胺氰菊酯，(12)溴氰菊酯

圖1結(jié)果表明：12種農(nóng)藥混入后，經(jīng)兩種方法前處理后的待測(cè)溶液均能很好地分離開來，但N法在0～5 min范圍有較多基質(zhì)雜峰，有的峰面積甚至超過了農(nóng)藥的峰面積；而Q法基質(zhì)雜峰較少，雜峰面積也較小，更有利于農(nóng)藥的定性判斷，防止假陽(yáng)性.

2　結(jié)果與分析

2.1前處理藥品消耗情況

對(duì)兩種前處理方法的試劑消耗情況進(jìn)行了比較,如表1所列. 從表1可見：Q法在溶液試劑用量、器皿消耗量、試劑用量均較N法減少. 廢液產(chǎn)生量為2.0 mL，只有N法的十分之一. 污染排放減少量?jī)?yōu)勢(shì)顯著，而且操作簡(jiǎn)單，耗時(shí)短，可以處理更大批次的樣品.

2.2樣本凈化效果及農(nóng)藥殘留分析

兩種方法均使用乙腈進(jìn)行提取，但N法使用氯化鈉除水和鹽析；Q法使用硫酸鎂，建立了檸檬酸鹽緩沖系統(tǒng)，樣品中一些對(duì)酸堿敏感的農(nóng)藥易被保護(hù)提取，提取效果更有利于農(nóng)藥的定量判斷. N法處理的樣品在固相萃取凈化后，大多數(shù)樣本顏色較深，且顏色深淺與樣品色素含量呈正相關(guān). Q法在凈化過程中使用了乙二胺-N丙基硅烷和C18作為固相萃取劑，對(duì)色素有很好的吸附效果，處理后的待測(cè)液透明度高，無明顯色素殘留痕跡. 8種樣本經(jīng)兩種方法處理后，氣相色譜儀檢測(cè)，均無以上18種有機(jī)氯農(nóng)藥檢出.

表1　前處理消耗對(duì)比

2.3檢出限(LODs)

用N法檢測(cè)各農(nóng)藥的檢出限在《NY/T 761-2008蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測(cè)定》的《第2部分：蔬菜和水果店中有機(jī)氯類、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥多殘留的測(cè)定附錄A.1：有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類農(nóng)藥檢測(cè)參考數(shù)據(jù)》中已給出，因此，本研究只做了Q法的檢出限，引用了N法的檢出限，結(jié)果如表2所示. 由表2可見，Q法檢出的有10個(gè)農(nóng)藥(55.5%)的檢出限低于N法，有3個(gè)農(nóng)藥(16.7%)的檢出限與N法一致，有5個(gè)農(nóng)藥檢出限(27.8%)略高于N法.

表2　Q法檢測(cè)各農(nóng)藥的檢出限

2.4回收率、精密度

選取茄子樣品的測(cè)定結(jié)果，比較兩種方法的回收率與精密度，結(jié)果如表3所列.

由表3可見，Q法測(cè)定樣品(3個(gè)添加水平)的18種農(nóng)藥殘留回收率均在72.1%～123.9%之間，其范圍略小于N法(80.0%～129.2%)，但也符合70%～130%之間的多農(nóng)殘檢測(cè)的準(zhǔn)確度要求. Q法測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.5%～19.1%之間，符合小于25%的多農(nóng)殘檢測(cè)精密度要求. 因此，Q法前處理樣品，氣相色譜儀測(cè)定的準(zhǔn)確度和精密度均能達(dá)到檢測(cè)方法的要求.

2.5廣譜性應(yīng)用

選取使用Q法處理的8種樣品(添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.08 mg/Kg農(nóng)藥)的測(cè)定結(jié)果，計(jì)算其平均回收率(%)和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD，%)，結(jié)果如表4所列. 繪制多樣本農(nóng)藥添加回收率質(zhì)量控制圖，如圖2所示.

由圖2和表4可見，平均回收率高達(dá)98.1%，檢測(cè)樣品中未出現(xiàn)失控情況，90%以上的結(jié)果落在控制限之間，說明該方法測(cè)定結(jié)果偏差較小，精密度好，同時(shí)回收率也較高，能夠用于多種農(nóng)產(chǎn)品的有機(jī)氯農(nóng)藥多殘留測(cè)定.

表3　茄子樣品的平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=3)

圖2　Q法處理多樣本農(nóng)藥添加回收率質(zhì)量控制圖Fig.2　Quality control chart of spiked recoveries of multi-sample pesticides by QuEChERS pretreatment

%

3　結(jié)論

本試驗(yàn)使用QuEChERS法前處理，氣相色譜儀測(cè)定農(nóng)產(chǎn)品中18種有機(jī)氯農(nóng)藥的殘留. 結(jié)果表明，與NY/T 761-2008相比，QuEChERS法處理液凈化更徹底，基線雜峰少，多種農(nóng)藥分離度高，有效降低假陽(yáng)性判斷，其加標(biāo)回收率在72.1%～123.9%之間，RSD在0.5%～19.1%之間，其準(zhǔn)確度和精密度都達(dá)到檢測(cè)要求. 更換多種基質(zhì)后基線平穩(wěn)，測(cè)定結(jié)果穩(wěn)定，平均回收率高達(dá)98.1%，有72.2%的農(nóng)藥檢出限大于等于N法，只有27.8%略低于N法. 因此，該前處理方法可用于多種農(nóng)產(chǎn)品有機(jī)氯農(nóng)藥殘留氣相色譜儀的檢測(cè). 同時(shí)，用QuEChERS法前處理較之NY/T 761-2008法，消耗的有機(jī)溶劑更少，揮發(fā)量更低，污染更小，安全性更高，杜絕了組分揮發(fā)導(dǎo)致的結(jié)果誤差，對(duì)于某些易揮發(fā)的農(nóng)藥能夠更準(zhǔn)確的定性定量，效率更高. 通過本研究，探討出了一種有效快速的檢測(cè)方法，為工作經(jīng)費(fèi)緊張，沒有配備氣質(zhì)聯(lián)用儀的檢測(cè)室，只需使用氣相色譜儀就能進(jìn)行大批次農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)氯多農(nóng)藥殘留的檢測(cè)工作，有效提高了基層實(shí)驗(yàn)室的檢測(cè)效率，并且方法便捷，為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全提供更有效的保障.

[1]中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部.NY/T 761-2008 蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測(cè)定[S].

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[16]國(guó)家質(zhì)量監(jiān)督局檢驗(yàn)檢疫總局.JJF 1059.1-2012 測(cè)量不確定度評(píng)定與表示[S].

[17]國(guó)家質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局.JJF 1135-2005化學(xué)分析測(cè)量不確定度評(píng)定[S].

Effect of QuEChERS Pretreatment on Organochlorine Pesticide Residue Detection

ZENG Yan , LI Xia-xue, WANG Ren-you

(Ya’anQualityInspectionofAgriculturalProductsMonitoringCenter,Ya’an625000,SichuanChina)

The pretreatment methods described by quick， easy， cheap， effective， rugged， and safe (QuEChERS) and NY/T 761-2008 were used to treat several tested agricultural samples, then the residue of organochlorine pesticide content of the tested samples was determined by gas chromatography, and the detection results were compared. The results showed that, the average spiked recoveries of the 18 residues of organochlorine pesticides of tested vegetable samples ranged from 72.1%～123.9%, with the relative standard deviations of 0.5%～19.1%. 72.2% of the pesticides detection limits (LODs) were above or equal to NY/T 761-2008 method, only 27.8% were below the NY/T 761-2008 method. The analysis results of several vegetable materials confirmed that the pretreatment by QuEChERS can meet the requirement of determination methods for multi-pesticide residue analysis by GC, and accurate and reliable results were obtained. Due to the low consumption of organic solvent, fast processing rate, strong selectivity, high recovery, high precision and strong practicality, when the pretreatment of QuEChERS could replace of NY/T 761-2008 in the detection of organochlorine pesticide residues in general cases.

QuEChERS;organochlorine;detection of multiple pesticide residue;pretreatment

2016-04-27;

2016-06-30.

四川省2014年農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全例行抽檢項(xiàng)目資助(川農(nóng)業(yè)函[2014]16號(hào))

曾艷(1983-)，女，碩士研究生，農(nóng)藝師，主要研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品及產(chǎn)地環(huán)境農(nóng)藥殘留檢測(cè)，E-mail: 276874503@qq.com.

O657.3

A

1006-3757(2016)03-0152-07

10.16495/j.1006-3757.2016.03.005