氣相色譜法測(cè)定蔬菜中農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)研究

張宏宏　李艷洋　周長(zhǎng)民　劉朋宇　紀(jì)宏　胡國(guó)東

【摘要】 選擇食用農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留檢出率較高的四種蔬菜為試樣，采用氣相色譜-ECD、氣相色譜-FPD分別對(duì)試樣中有機(jī)氯、擬除蟲菊酯、有機(jī)磷農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測(cè)。比較分析7種農(nóng)藥在四種蔬菜基質(zhì)中產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)。經(jīng)實(shí)驗(yàn)分析得出7種農(nóng)藥在四種蔬菜基質(zhì)中均存在不同程度的基質(zhì)增強(qiáng)或基質(zhì)減弱效應(yīng)，其基質(zhì)效應(yīng)強(qiáng)弱與農(nóng)藥及蔬菜種類有關(guān)。在日常農(nóng)藥殘留檢測(cè)時(shí)，建議采用基質(zhì)標(biāo)進(jìn)行定量檢驗(yàn)，以保證檢測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

【關(guān)鍵詞】 氣相色譜法;基質(zhì)效應(yīng);蔬菜;農(nóng)藥殘留

【DOI編碼】 10.3969/j.issn.1674-4977.2020.04.022

Study on Matrix Effect of Determination of Pesticide Residues in Vegetables by Gas Chromatography

Abstract： Four vegetables with high detection rate of pesticide residues in edible agricultural products were selected as experimental samples.Organochlorine，pyrethroid and organophosphorus pesticide residues in the experimental samples were detected by gas chromatography-ECD and gas chromatography-FPD. The matrix effects of seven pesticides in four vegetable substrates were compared and analyzed. Through experimental analysis，it is found that the seven pesticides have different levels of matrix enhancement or matrix weakening effect in the four vegetable substrates，and the matrix effect is related to the pesticide and vegetable types. In daily pesticide residue testing，it is recommended to use matrix standards for quantitative testing to ensure the accuracy of the testing data.

Key words： gas chromatography;matrix effect;vegetables;pesticide residue

ZHANG Hong-hong，LI Yan-yang，ZHOU Chang-min，LIU Peng-yu，

JI Hong，HU Guo-dong

（Shenyang Institute of Food and Drug Inspection，Shenyang 110136，China）

食用農(nóng)產(chǎn)品是人類生存的物質(zhì)基礎(chǔ)和基本保障。近些年因農(nóng)藥殘留超量而引發(fā)的農(nóng)產(chǎn)品安全事件不斷發(fā)生，食用農(nóng)產(chǎn)品安全問題已經(jīng)發(fā)展成為國(guó)內(nèi)外普遍關(guān)注的熱點(diǎn)問題之一，而保障農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)管的重要依據(jù)就是農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度。因此，農(nóng)藥殘留分析檢測(cè)人員面臨的主要問題是提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。GC-ECD、GC-FPD應(yīng)用范圍廣、分析速度快，是農(nóng)藥殘留檢測(cè)的有效工具，但是檢測(cè)過程中基質(zhì)效應(yīng)的存在會(huì)對(duì)檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性和重復(fù)性造成影響。因此，研究分析基質(zhì)效應(yīng)并盡可能降低、補(bǔ)償或消除基質(zhì)效應(yīng)對(duì)提高檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確性及質(zhì)量控制更有意義。

基質(zhì)通常是指樣品中除目標(biāo)分析物以外的其他成分。美國(guó)臨床實(shí)驗(yàn)室標(biāo)準(zhǔn)化委員會(huì)（NCCLS）將基質(zhì)效應(yīng)定義為：樣品中除目標(biāo)分析物以外對(duì)的其他成分對(duì)目標(biāo)化合物響應(yīng)值的不同影響[1]。根據(jù)基質(zhì)對(duì)檢測(cè)信號(hào)的不同影響基質(zhì)效應(yīng)分為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)和基質(zhì)減弱效應(yīng)。基質(zhì)增強(qiáng)和基質(zhì)減弱效應(yīng)都會(huì)給分析結(jié)果帶來誤差[2]。

本文選用2019年國(guó)家食用農(nóng)產(chǎn)品抽檢工作中不合格檢出率較高的四種蔬菜作為試驗(yàn)樣品，分析其不合格項(xiàng)目在對(duì)應(yīng)的蔬菜基質(zhì)中產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)，探索其變化規(guī)律以便更好地應(yīng)用于農(nóng)藥殘留實(shí)驗(yàn)室的日常檢驗(yàn)，提高檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性、可靠性。

1 儀器、試劑與材料

1.1 儀器

島津GC-2030氣相色譜儀（檢測(cè)器：ECD）、島津GC-2030氣相色譜儀（檢測(cè)器：FPD）、全自動(dòng)均質(zhì)器SCIENTZ-32S、渦旋混合器IKA MS3 digital、萊伯泰科MV5多通道平行濃縮儀。

1.2 試劑

乙腈、丙酮、正己烷（色譜純，賽默飛世爾科技有限公司），氯化鈉（分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)制藥有限公司），7種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品（100 mg/L，農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心），F(xiàn)lorisil固相萃取柱（1 g，6 mL，納譜分析技術(shù)有限公司）。

1.3 供試材料

韭菜、芹菜、菠菜、豇豆均采集于沈陽谷雨種業(yè)有限公司基地種植的未噴施各類農(nóng)藥的樣品。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 儲(chǔ)備液配制

三種有機(jī)氯農(nóng)藥與四種有機(jī)磷農(nóng)藥分別使用色譜純正己烷、色譜純丙酮配制成10 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。后續(xù)實(shí)驗(yàn)根據(jù)需要將其配制成混合工作液。

2.2 空白基質(zhì)的制備

四種不同蔬菜樣品的空白基質(zhì)制備按照NY/T 761-2008[3]進(jìn)行。

2.3 色譜條件

2.3.1 有機(jī)氯及擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留檢測(cè)的GC-ECD色譜條件

色譜柱使用DB-5柱子（日本島津）;進(jìn)樣口溫度：250 ℃，不分流;檢測(cè)器溫度：300 ℃;程序升溫：180 ℃保持2 min，以10 ℃/min速度升至280 ℃，并保持15 min。

2.3.2 有機(jī)磷農(nóng)藥殘留檢測(cè)的GC-FPD色譜條件

色譜柱使用DB-1701柱子（日本島津）;進(jìn)樣口溫度：220 ℃，不分流;檢測(cè)器溫度：260 ℃;程序升溫：170 ℃保持4 min，以25 ℃/min速度升至250 ℃，并保持8 min。

2.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

溶劑標(biāo)液：有機(jī)氯農(nóng)藥使用色譜純正己烷、有機(jī)磷農(nóng)藥使用色譜純丙酮進(jìn)行配制?；|(zhì)標(biāo)液：分別用韭菜、芹菜、菠菜、豇豆的空白基質(zhì)做溶劑，配制與溶劑標(biāo)曲質(zhì)量濃度一致的基質(zhì)標(biāo)曲。溶劑標(biāo)曲與基質(zhì)標(biāo)曲采用同一標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液進(jìn)行配制。其中，毒死蜱、氧樂果、甲胺磷標(biāo)準(zhǔn)曲線設(shè)置為空白、0.02 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.5 mg/L六點(diǎn);水胺硫磷標(biāo)準(zhǔn)曲線設(shè)置為空白、0.03 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.2 mg/L、0.5 mg/L六點(diǎn);腐霉利、氯氰菊酯、氯氟氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)曲線設(shè)置為空白、0.005 mg/L、0.01 mg/L、0.02 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L六點(diǎn);有機(jī)氯農(nóng)藥及擬除蟲菊酯使用GC-ECD進(jìn)行檢測(cè)，有機(jī)磷農(nóng)藥使用GC-FPD進(jìn)行檢測(cè)。加標(biāo)基質(zhì)樣品進(jìn)樣前先進(jìn)空白基質(zhì)樣品飽和襯管的活性位點(diǎn)，然后每個(gè)濃度樣品三次重復(fù)。以三次重復(fù)測(cè)定的平均峰面積為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)分別繪制溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線和基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線。

基質(zhì)效應(yīng)（marix effects，ME）按以下公式進(jìn)行計(jì)算：

基質(zhì)效應(yīng)（%）=（基質(zhì)標(biāo)曲斜率÷溶劑標(biāo)曲斜率-1）×100

注：當(dāng)ME為正值時(shí)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，當(dāng)ME為負(fù)值時(shí)為基質(zhì)減弱效應(yīng)?；|(zhì)效應(yīng)在-20%～20%之間為弱基質(zhì)效應(yīng);在-50%～-20%和20%～50%之間為中等基質(zhì)效應(yīng);超過-50%或50%為強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)[4]。

3 結(jié)果與分析

3.1 韭菜中農(nóng)藥殘留基質(zhì)效應(yīng)

韭菜中5種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)值見表1。由表1可以看出除腐霉利為基質(zhì)減弱效應(yīng)，其余四種農(nóng)藥均為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。根據(jù)其基質(zhì)效應(yīng)對(duì)應(yīng)范圍，腐霉利為中等基質(zhì)減弱效應(yīng);氯氰菊酯為中等基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng);氧樂果與毒死蜱均為強(qiáng)基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng);氯氟氰菊酯在韭菜中的基質(zhì)效應(yīng)不明顯。

3.2 芹菜中農(nóng)藥殘留基質(zhì)效應(yīng)

芹菜中3種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)值見表2。由表2可以看出氯氟氰菊酯為基質(zhì)減弱效應(yīng)，且基質(zhì)效應(yīng)不明顯;氧樂果、毒死蜱均為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，且均為中等基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。

3.3 菠菜中農(nóng)藥殘留基質(zhì)效應(yīng)

菠菜中3種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)值見表3。由表3可以看出3種農(nóng)藥在菠菜基質(zhì)中均呈現(xiàn)基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。氯氟氰菊酯呈現(xiàn)弱基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng);毒死蜱呈現(xiàn)中等基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng);氧樂果呈現(xiàn)強(qiáng)基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。

3.4 豇豆中農(nóng)藥殘留基質(zhì)效應(yīng)

豇豆中4種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)實(shí)驗(yàn)數(shù)值見表4。由表4可以看出4種農(nóng)藥在豇豆基質(zhì)中均呈現(xiàn)基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，且基質(zhì)效應(yīng)較大。除水胺硫磷呈現(xiàn)中等基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，氯氰菊酯、氧樂果、甲胺磷均呈現(xiàn)強(qiáng)基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)結(jié)果表明，四種抽檢不合格率較高的蔬菜基質(zhì)中氧樂果的基質(zhì)效應(yīng)均很突出，在韭菜、芹菜、菠菜、豇豆中的基質(zhì)效應(yīng)分別為58.98%、52.59%、58.00%、57.80%，均為強(qiáng)基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。同一項(xiàng)目在不同蔬菜基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)也有不同，氯氟氰菊酯在韭菜、芹菜中的基質(zhì)效應(yīng)并不明顯，分別為9.99%、-9.62%，但在菠菜中基質(zhì)效應(yīng)為22.55%，呈現(xiàn)出弱基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng);毒死蜱在韭菜、芹菜、菠菜中的基質(zhì)效應(yīng)均比較明顯，分別為56.97%、51.54%、43.25%。豇豆基質(zhì)中菊酯類農(nóng)藥以及有機(jī)磷農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)均比較明顯。由此可見，在使用氣相色譜法分析食用農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留量時(shí)，不同農(nóng)藥在不同蔬菜基質(zhì)中均會(huì)表現(xiàn)出不同程度的基質(zhì)效應(yīng)。因此建議在日常檢測(cè)工作中，要提高對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的重視度并采用基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行定量檢測(cè)等合理手段減小或消除基質(zhì)效應(yīng)，從而確保檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

【參考文獻(xiàn)】

[1]??? Evaluation of matrix effects.Proposed Guideline：EP-14P NCCLS[S].

[2]??? 葉宇飛，許秀琴，王立君，等.氣相色譜法測(cè)定蔬菜水果中農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)研究[J].安徽農(nóng)學(xué)通報(bào)，2015（5）：2-6.

[3]??? 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：NY/T 761-2008[S].

[4]??? 程盛華.豆芽中三類有害殘留檢驗(yàn)檢測(cè)方法研究[D].海口：海南大學(xué)，2015.

【作者簡(jiǎn)介】

張宏宏（1987-），女，工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称窓z測(cè)。

李艷洋（1992-），女，助理工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)槭称窓z測(cè)。

周長(zhǎng)民（1979-），男，高級(jí)工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称窓z測(cè)。

劉朋宇（1982-），男，工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称窓z測(cè)。

紀(jì)宏（1969-），女，藥物分析工程師，碩士，研究方向?yàn)槭称窓z測(cè)。

胡國(guó)東（1992-），男，助理工程師，學(xué)士，研究方向?yàn)槭称窓z測(cè)。