食品中有機(jī)錫農(nóng)藥殘留及重金屬含量測(cè)定

劉楠

（臨沂市疾病預(yù)防控制中心 山東臨沂 276001）

1 前言

比重大于5的金屬被稱為重金屬。人們了解的重金屬大部分具有毒性，如鉛（Pb）、鉻（Cr）、汞（Hg）等重金屬，生物毒性明顯；鎳（Ni）、鈷（Co）、鋅(Zn)、銅（Cu）等，具有一定毒性；砷（As）不屬于重金屬，但其危害性與重金屬高度相似，因此也歸屬于重金屬范疇[1，2]。

2 重金屬的危害

As:以 “砒霜”為人們熟知，毒性極強(qiáng)，也是當(dāng)前公認(rèn)的致癌物，可引起腎癌、膀胱癌、肺癌以及皮膚癌。

錫（Sn）:吸入過(guò)多會(huì)引起口干舌燥、呼吸困難、胸悶、腹瀉、惡心、頭暈等癥狀，還會(huì)降低血鈣含量，癥狀嚴(yán)重時(shí)會(huì)引起腸胃炎。Sn中毒會(huì)對(duì)患者的肝臟功能與神經(jīng)系統(tǒng)造成嚴(yán)重?fù)p害。

釩（V）:對(duì)人的呼吸道、咽、鼻、眼均具有刺激，容易引起咳嗽，還會(huì)與鈣（Ca）競(jìng)爭(zhēng)，降低血鈣含量。V經(jīng)吸收后可進(jìn)入全身，累及心臟、腸胃以及神經(jīng)系統(tǒng)等。

Ni:硬度高，耐堿、酸，流行病學(xué)發(fā)現(xiàn)，Ni化合物是引起Ni冶煉工人肺癌、鼻癌的重要原因。

Co:Co的同位素中，除了59Co是穩(wěn)定同位素?zé)o放射性以外，其余的4種同位素均具有放射性。60Co的輻射性極強(qiáng)，對(duì)血液細(xì)胞組織損害極大，會(huì)造成白細(xì)胞計(jì)數(shù)降低，引發(fā)血液系統(tǒng)疾病，嚴(yán)重時(shí)罹患白血病。

Cr:毒性與價(jià)態(tài)關(guān)系密切，Cr6+極易被人體吸收，其毒性是Cr3+的100倍。Cr6+可通過(guò)黏膜、呼吸道、皮膚、消化等進(jìn)入人體。由消化道侵入時(shí)，常引起腹痛、嘔吐；經(jīng)呼吸道侵入可引起支氣管炎、咽炎、鼻炎等；經(jīng)皮膚侵入常引起濕疹、皮炎等。Cr6+還有致突變、致癌、致畸的危害。

Hg:俗名水銀，容易轉(zhuǎn)化為甲基汞（CH3Hg），CH3Hg毒性極強(qiáng)，進(jìn)入人體會(huì)侵犯神經(jīng)系統(tǒng)，導(dǎo)致動(dòng)作遲緩、肌肉震顫、手腳麻木、頭暈頭痛等。Hg中毒可引起尿毒癥、血尿、肝炎以及腎炎。

Pb:對(duì)骨骼造血功能、男性生殖系統(tǒng)、消化系統(tǒng)以及神經(jīng)系統(tǒng)均有危害。

3 食品有機(jī)錫農(nóng)藥殘留的測(cè)定

3.1 背景

三唑錫（C20H35N3Sn）與毒菌錫（C18H16OSn）都是廣泛使用的有機(jī)錫農(nóng)藥。前者為廣譜殺螨劑，在花卉、蔬菜、水果的螨害防治應(yīng)用廣泛；后者為廣譜殺菌劑，在水稻、馬鈴薯瘟病防治中應(yīng)用廣泛，對(duì)果樹、蔬菜的真菌性、細(xì)菌性病害防治效果明顯。2種農(nóng)藥均具有一定毒性，會(huì)明顯蓄積，因此，必須對(duì)食品中的農(nóng)藥殘留量進(jìn)行嚴(yán)格檢測(cè)。

2種農(nóng)藥均為有機(jī)錫化合物，國(guó)內(nèi)外常用液相色譜法（LC）、氣相色譜法（GC）檢測(cè)。有機(jī)錫化合物揮發(fā)性差，GC分析需要對(duì)樣品進(jìn)行處理，操作煩瑣；LC處理簡(jiǎn)單，能避免試劑干擾、衍生反應(yīng)副反應(yīng)以及衍生物穩(wěn)定性差的問(wèn)題[3]；電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）分析速度快、選擇性高、靈敏度高，聯(lián)合高效液相色譜（HPLC）測(cè)定海產(chǎn)品中的有機(jī)錫化合物，效果理想。本文以梨果為例進(jìn)行探索，旨在建立一種快速、靈敏、重現(xiàn)性好的方法測(cè)定食品中的有機(jī)錫農(nóng)藥殘留。

3.2 儀器與試劑

儀器:HPLC儀；ICP-MS儀；振蕩器；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；超純水裝置。

試劑:C20H35N3Sn、C18H16OSn標(biāo)準(zhǔn)品；甲醇（CH3OH）；三乙胺（（C2H5）3N）；乙酸（CH3COOH）；丙酮（CH3COCH3）；正己烷（C6H14）；新疆酥梨；水晶梨；酥梨。

3.3 實(shí)驗(yàn)方法

3.3.1 制備標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液

準(zhǔn)確稱取適量C20H35N3Sn和C18H16OSn，分別放置于25 mL棕色容量瓶?jī)?nèi)，用CH3OH溶解定容，配制為100μg/mL的C20H35N3Sn、C18H16OSn標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，在4℃冰箱中保存，每次使用前逐級(jí)稀釋至目標(biāo)濃度[4]。

3.3.2 儀器條件

色譜條件:色譜柱為 Pursuit 5μ-C18；流速為1mL/min；進(jìn)樣量 20μL；分流比 1∶1；流動(dòng)相為 CH3OHCH3COOH-（C2H5）3N 鹽緩沖溶液，pH 為 3.5；柱溫 30℃；波長(zhǎng)210 nm。

ICP-MS參數(shù):霧化室 0℃；角鏡-222 V；第一、第二、第三離子透鏡分別為-1 V、-186 V、-193 V；采樣深度為7 mm；殼氣0.18 L/min；輔助氣1.8 L/min；等離子體氣18L/min；霧化氣0.92 L/min；RF功率1400W。

3.3.3 樣品前處理

制備樣品:從當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)購(gòu)買新鮮梨，用自來(lái)水和二次水沖洗，晾干去皮，用榨汁機(jī)分別將梨皮與果肉榨汁，轉(zhuǎn)移入樣品袋密封，4℃條件下保存?zhèn)溆谩?/p>

處理樣品:稱取樣品5g，放入50mL離心管中，加入 CH3COCH3-CH3COOH（99∶1）提取液，以 2500 r/min速度振蕩10 min，以4 000 r/min速度離心15 min，將上清液轉(zhuǎn)入燒瓶管，重復(fù)提取殘?jiān)?次，合并所有提取液，在40℃水浴減壓濃縮10min。取10mL C6H14萃取3次，每次5 min，合并萃取液，濃縮至1 mL，等待凈化[5]。

凈化:分別采用10 mL C6H14與水活化硅膠固相小柱，將萃取液加入小柱，并把1 mL C6H14分為2次洗滌濃縮加入柱中，用20 mL C6H14以1 mL/min速度洗脫，收集洗脫液，以40℃水浴濃縮至干，取10 mL CH3OH溶解殘?jiān)?，?0.45 μm 濾膜過(guò)濾，取 20 μL 濾液在色譜柱條件下測(cè)定。

3.4結(jié)果

3.4.1工作曲線與檢測(cè)限

取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（100 μg/mL），依次稀釋為 50、20、10、5、2、0.5mg/mL 混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，進(jìn)行 HPLC-ICPMS分析，線性擬合。結(jié)果顯示，C20H35N3Sn和C18H16OSn濃度范圍在0.5～50 mg時(shí)線性關(guān)系良好。C20H35N3Sn線性方程Y=1991.3X-574.82，相關(guān)性系數(shù)r=0.999；C18H16OSn線性方程 Y=2164.33X-703.64，r=0.999。

標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋，信噪比為3∶1時(shí)，C20H35N3Sn和C18H16OSn的檢測(cè)限為0.47 ng/mL和0.24 ng/mL。

3.4.2 穩(wěn)定性試驗(yàn)

取混合標(biāo)準(zhǔn)溶液10 ng/mL，連續(xù)進(jìn)樣，測(cè)定6次，對(duì)所得C20H35N3Sn和C18H16OSn的峰面積進(jìn)行積分，由峰面積與相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）結(jié)果可知，精密度良好，詳見表1。

表1 穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果

3.4.3 加樣回收

取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液適量，配制為1 000 ng/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別在 50、250、500 μL 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液加入5 g梨肉樣本，放置一段時(shí)間以便于農(nóng)藥深入組織。按照實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示，C20H35N3Sn和C18H16OSn的平均回收率為83%～109%，RSD為1.5%～6.3%。該方法準(zhǔn)確可靠，可同時(shí)應(yīng)用于測(cè)定梨中的C20H35N3Sn、C18H16OSn。

3.4.4 樣品分析

根據(jù)建立的實(shí)驗(yàn)方法分析新疆香梨、水晶梨以及酥梨的果皮與果肉，詳見表2。

3.5 結(jié)論

聯(lián)合使用HPLC-ICP-MS分析手段與振蕩法提取-固相萃取技術(shù)對(duì)梨品的C20H35N3Sn、C18H16OSn進(jìn)行測(cè)定。濃度范圍為0.5～50 ng/mL時(shí)線性關(guān)系良好，檢測(cè)限分別為0.47ng/mL和0.24ng/mL，平均回收率83%～109%，RSD為1.5%～6.3%。與HPLC法比較，該方法的靈敏度明顯較高。

表2 3種梨品的果皮、果肉的有機(jī)錫農(nóng)藥殘留測(cè)定

4 ICP-AES測(cè)定蜂蜜中的金屬元素

4.1 背景

蜂蜜中含有脂肪酸、氨基酸、維生素、多種酶、糖類物質(zhì)以及許多人體必需微量元素，具有較高的保健功能與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。近年來(lái)，工業(yè)發(fā)展迅速，地表水、地下水、土壤以及空氣都不可避免地受到“三廢”中無(wú)機(jī)元素的污染，農(nóng)用化肥也是重金屬污染的重要來(lái)源之一[6，7]。

電化學(xué)法可測(cè)出的重金屬元素種類較少；原子吸收光譜法只能測(cè)定單個(gè)元素，效率不高；ICP-MS儀器昂貴，推廣難度較大；電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜法（ICP-AES）法的靈敏度高，用時(shí)少，可同時(shí)測(cè)量微量元素與痕量元素，線性范圍廣，綜合優(yōu)勢(shì)較明顯。

樣品前處理是蜂蜜中無(wú)機(jī)元素測(cè)定中不可或缺的步驟，濕法消解操作煩瑣，試劑消耗量大，速度慢；微波消解效果徹底，但樣本稀釋倍數(shù)大，增加了測(cè)定超痕量元素難度。本文試以硝酸（HNO3）溶解，在短時(shí)間內(nèi)完成消解，明顯縮短樣品前處理時(shí)間，建立了ICP-AES法同時(shí)測(cè)定蜂蜜中多種金屬元素的方法[8]。

4.2 儀器與試劑

儀器:超純水器；Scott霧室；寶石噴嘴十字交叉霧化器；分段式電感耦合檢測(cè)器；電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀。

試劑:多元素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液儲(chǔ)備液；HNO3；蜂蜜；試驗(yàn)用純水[9]。

4.3 樣品處理

汪氏蜂蜜、洋槐蜜、桂花蜜、野生蜂蜜來(lái)源于當(dāng)?shù)厥袌?chǎng)。將有結(jié)晶的蜂蜜，在密閉條件下，放置于50℃～60℃水浴中加熱振蕩，待其融化后用玻璃棒攪拌均勻，迅速冷卻；對(duì)無(wú)結(jié)晶的蜂蜜，玻璃棒攪拌均勻即可。取樣品0.5 kg作為試樣備用。準(zhǔn)確稱取2 g，放置于50 mL燒杯中，加5 mL HNO3，電爐微熱溶解，溶液顏色轉(zhuǎn)為淺黃色后轉(zhuǎn)入25 mL容量瓶中，純水定容，用同樣方法制備空白試劑。

4.4 檢測(cè)條件

等離子氣流量為18mL/min，冷卻氣流量為18L/min，輔助氣流量為0.2 L/min，霧化氣流量0.8 L/min，射頻功率1 400 W，樣品提升量1.5 mL/min。

4.5 檢測(cè)結(jié)果

4.5.1 檢測(cè)限

在儀器測(cè)定條件下對(duì)空白溶液重復(fù)測(cè)定10次，計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)偏差及各種重金屬元素的儀器檢測(cè)限，以樣品處理方法為依據(jù)對(duì)方法檢測(cè)限進(jìn)行計(jì)算，結(jié)果顯示，鍶（Sr）、鉍（Bi）、As、Cd、Co、Cr、V、Li、Ni、Se 的檢測(cè)限分別為 0.005 0、0.067、0.20、0.007 4、0.007 4、0.11、0.025、0.003 7、0.037、0.29 ng/mL。

4.5.2 加樣回收率與精密度

取處理好的野生蜂蜜樣品，進(jìn)行加樣回收試驗(yàn)，除Bi的回收率為76.8%外，其余元素的加樣回收率均較高，RSD＜7.00%，詳見表 3。

4.5.3 樣品測(cè)定

取4種處理好的蜂蜜，儀器條件下測(cè)定金屬元素含量，共測(cè)定 3次，以均數(shù)（x）±標(biāo)準(zhǔn)差（s）的形式表示，詳見表4。

表3 加樣回收率（n=5）

表4 4種蜂蜜重金屬元素含量測(cè)定結(jié)果（±s，mg/kg）

表4 4種蜂蜜重金屬元素含量測(cè)定結(jié)果（±s，mg/kg）

元素 汪氏蜂蜜 洋槐蜜 桂花蜜 野生蜂蜜Sr Bi As Cd Co Cr V Li Ni Se 0.08±0.010.07±0.020.33±0.01 0.03 0.063±0.003 0.11±0.01 5.60±0.22 0.32±0.04 6.10±0.23 0.20±0.13 6.75±0.26 0.36±0.04 6.94±0.35

從表4可見，不同蜂蜜的重金屬元素含量不同，4 種蜂蜜的重金屬含量較低，Bi、As、Cd、Cr、V 未檢出。

4.6 結(jié)論

ICP-AES法同時(shí)測(cè)定蜂蜜中10種元素，采用稀HNO3將蜂蜜樣品直接稀釋，加樣回收率理想，RSD＜7.0%，該方法操作簡(jiǎn)單，明顯縮短測(cè)定時(shí)間，精密度、準(zhǔn)確度良好。4種蜂蜜的金屬元素含量存在差異，重金屬含量均比較低[10]。

5 結(jié)語(yǔ)

經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，建立的方法靈敏度高、準(zhǔn)確且快速，可應(yīng)用于食品中有機(jī)錫農(nóng)藥殘留以及重金屬含量的測(cè)定。