常利民,張 洋,汪春明,施鵬斐,王姝葦
(1.中國檢驗檢疫科學研究院 綜合檢測中心,北京100020;2.中檢科(北京)測試技術有限公司,北京100020)
隨著人民生活水平的提高,雞蛋、雞肉、奶粉成為百姓生活中常見的食品,但農業(yè)作業(yè)過程中農藥的使用會導致養(yǎng)殖和加工環(huán)境以及環(huán)境介質的污染,從而引起雞蛋、雞肉、奶粉中農藥污染物的殘留,如有機氯農藥殘留物、多氯聯(lián)苯等。部分農藥會隨著食物鏈的傳遞,在人體內富集,長期累積會使機體增加致癌、致畸和致突變的風險[1-2]。為了更有效地規(guī)范禽肉類、蛋類等脂肪類樣品中農藥殘留限量,中國國家標準GB 2763—2019《食品安全國家標準食品中農藥最大殘留限量》[3]中明文規(guī)定了禽肉類、蛋類中農藥殘留的限量。禽肉類、蛋類樣品中脂肪含量較高,增加了準確檢測農藥殘留的難度。脂肪和親脂性干擾物會在色譜柱和氣相色譜儀中積聚,從而降低儀器靈敏度、縮短了色譜柱及儀器的使用壽命[4-6],對結果判定造成一定的干擾。目前檢測含脂肪及親脂性干擾物的樣品中農藥殘留的前處理方法有凝膠滲透色譜法[7-8]、液液萃取冷凍脫脂法[9-10]、Qu EChERS法[4]、固相萃取法[6、11]和硫酸磺化法[12]等。
凝膠滲透色譜法設備昂貴、操作過程復雜,耗時長且試劑用量大,不適合大批量樣品的快速測定,不適合推廣;液液萃取冷凍脫脂法耗時長,對環(huán)境溫度要求也較高,夏天操作效果不太理想;Qu EChERS法雖然操作簡單、耗時短,但除脂效果有限,對氣相色譜儀干擾明顯;硫酸磺化法除脂效果明顯、耗時短,但是對于含不飽和鍵的目標化合物,硫酸的氧化作用會使其變性[15];而固相萃取法作為一種成熟有效的前處理方法,已被廣泛運用在水產品、植物油、牛肉、蔬菜等樣品的前處理過程中[6、9-11、13、25-26]。
為了在有效除去脂肪及親脂性干擾物的同時提高目標化合物的回收率,作者選擇增強型脂質去除產品Captiva EMR-Lipid固相萃取柱,對比了傳統(tǒng)的磺化法,以驗證其在雞蛋、雞肉和奶粉中有機氯農藥殘留分析中的可行性。
實驗所用儀器見表1,試劑見表2。
表1 儀器Table 1 Instruments
表2 試劑Table 2 Reagents
1.2.1 磺化法 稱取2 g樣品,加5 mL超純水劇烈渦旋30 s,用20 mL乙腈振蕩提取20 min后加1.5 g氯化鈉渦旋1 min,5 000 r/min離心5 min;取10 mL上清液于氮吹管中,40℃氮吹至近干,3 mL正己烷復溶兩次收集于15 mL離心管,加入5 mL硫酸,緩慢搖晃,靜置30 min待分層(如有乳化現(xiàn)象,可超聲或冷凍使其完全分層),4 000 r/min離心3 min,取正己烷層于15 mL離心管,加入3 mL 10%硫酸鈉溶液,渦旋1 min,4 000 r/min離心3 min,取正己烷層于氮吹管,40℃氮吹至近干,1 mL正己烷復溶,待氣相色譜儀檢測。
1.2.2 Captiva EMR-Lipid固相萃取法 稱取2 g樣品,加5 mL超純水劇烈渦旋1 min,用20 mL乙腈振蕩提取20 min,加1.5 g氯化鈉渦旋1 min,5 000 r/min離心5 min;取10 mL上清液于氮吹管中,40℃氮吹至近4 mL,加入1 mL超純水渦旋混勻,全部轉移到Captiva EMR-Lipid固相萃取柱中(5 mL乙腈、5 mL超純水活化),再用2 mL乙腈-水(體積比4∶1)[6]溶液洗脫Captiva EMR-Lipid固相萃取柱2次,收集全部流出液于內含1 g氯化鈉的15 mL離心管中,流至近干后用吸耳球吹干;流出液(大約8.5 mL)渦旋30 s,靜置分層,取上清液于40℃下氮吹至近干,1 mL正己烷復溶,待氣相色譜儀檢測。
1.3.1 標準儲備溶液 分別準確稱取不低于10 mg標準品于10 mL容量瓶中,用丙酮溶解至刻度線,得到適當濃度的標準儲備液。
1.3.2 標準混合溶液 準確吸取適量的標準儲備液于10 mL容量瓶中,得到10 mg/L標準混合溶液,之后再逐級稀釋為1.0 mg/L標準混合溶液。
1.3.3 標準工作溶液 準確吸取適量1.0 mg/L標準混合溶液,用正己烷逐級稀釋成質量濃度為0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2 mg/L的 系 列 標 準 工作溶液。
氣相色譜條件:進樣口溫度250℃;進樣量1 μL;載氣為氮氣(純度≥99.999%),流量1 mL/min。升溫程序:初始溫度50℃,以15℃/min升至215℃,保持1 min,再以2℃/min升至220℃,保持1 min,然后以5℃/min升至250℃,保持7 min,最后以40℃/min升至260℃,保持2 min。
根據(jù)GB 2763—2019,禽類、蛋類中有機氯農藥的最大殘留限量基本在0.05 mg/kg以上,其中硫丹、氯丹、DDT、六六六是各分量之和的限量。為了更好地滿足最大殘留限量需求,本研究向雞蛋、雞肉、奶粉中準確添加標準混合溶液,使其添加質量分數(shù)分別為0.01、0.02、0.1 mg/kg,每個水平重復6次。按1.2.2和1.4節(jié)進行前處理和儀器測定,計算平均回收率(REC)和相對標準偏差(RSD)。
由于有機氯類農藥屬弱極性化合物,因此在色譜分析過程中一般選用弱極性的HP-5色譜柱,采用HP-5色譜柱分析后的色譜圖見圖1。α-硫丹和順式氯丹、p,p’-DDE和狄氏劑、p,p’-DDD和o,p’-DDT、硫丹硫酸鹽和p,p’-DDT之間的分離度并不理想。選擇中等極性的DB-1701色譜柱分析后的色譜圖見圖2,22種有機氯化合物的分離度和峰形比HP-5色譜柱更為理想。因此選擇DB-1701色譜柱進行測定,線性方程和相關系數(shù)見表3。
表3 線性方程和相關系數(shù)Table 3 Linear equationgs and correlation coefficients
圖1 22種有機氯農藥色譜圖(HP-5色譜柱)Fig.1 Chromatography of 22 organochlorine pesticides(HP-5 Capillary column)
圖2 22種有機氯農藥色譜圖(DB-1701色譜柱)Fig.2 Chromatography of 22 organochlorine pesticides(DB-1701 Capillary column)
圖3為空白雞肉樣品經(jīng)硫酸磺化和Captiva EMR-Lipid固相萃取柱凈化的色譜圖對比。圖4~5分別為樣品加標后經(jīng)硫酸磺化和Captiva EMRLipid固相萃取柱凈化的色譜圖。向雞肉中準確添加0.05 mg/kg的混合標準溶液,重復6次,分別進行前處理,得出的平均回收率(REC)和相對標準偏差(RSD)見表4。
圖3 硫酸磺化凈化和Captiva EMR-Lipid固相萃取凈化Fig.3 Sulfonation of concentrated sulfuricacid and Captiva EMR-Lipid solid phase extraction
由圖4~5和表4可知,硫酸磺化凈化效果比Captiva EMR-Lipid固相萃取柱好,但會使五氯苯胺、狄氏劑、異狄氏劑回收率為0,且艾氏劑、異艾氏劑、環(huán)氧七氯、α-硫丹、β-硫丹、硫丹硫酸鹽回收率不足60%,未到達GB27404—2008要求,而采用Captiva EMR-Lipid固相萃取柱凈化,22種有機氯農藥回收率均在60%~110%,符合要求。因此在測定含脂肪樣品中的有機氯農藥殘留時,推薦選用Captiva EMR-Lipid固相萃取柱作為凈化材料,3種基質添加回收的REC和RSD見表5。
表4 雞肉加標回收率、精密度(n=6,濃硫酸磺化和Captiva EMR-Lipid固相萃取凈化)Table 4 Recovery and precision of 22 organochlorine pesticides residues in chicken (n=6,Sulfonation of concentrated sulfuric acid and Captiva EMR-Lipid solid phase extraction)
表5 雞蛋、雞肉、奶粉加標回收率、精密度(n=6)Table 5 Recovery and precision of organochlorine pesticides residues in egg,chicken and milk powder(n=6)
圖4 硫酸磺化凈化色譜圖Fig.4 Sulfonation purification of concentrated sulfuricacid
圖5 Captiva EMR-Lipid固相萃取凈化色譜圖Fig.5 Captiva EMR-Lipid solid phase extraction purification
續(xù)表5
在0.005~0.2 mg/L范圍內,22種有機氯農藥的質量濃度與其對應的峰面積之間線性關系良好,R2均大于0.995。以信噪比等于或大于10作為方法的定量限(LOQ),本實驗LOQ為0.01 mg/kg。
使用本方法對企業(yè)送檢和市場隨機抽檢的15批雞蛋、雞肉、奶粉樣品進行有機氯農藥殘留檢測,結果均未檢出本方法所涉及的農藥。
Captiva EMR-Lipid固相萃取柱具有高效去除脂質和親脂性基質的特性,不造成分析物意外損失。通過對比Captiva EMR-Lipid固相萃取柱和硫酸磺化的前處理方法,結合氣相色譜電子捕獲檢測器,建立了在雞肉、奶粉、雞蛋中同時測定22種農藥殘留的檢測方法。結果表明,Captiva EMR-Lipid固相萃取柱在滿足加標回收率要求的前提下,能夠有效去除動物脂肪及親脂性干擾物。運用本方法對實際樣品進行有機氯農藥殘留檢測,并未檢出本方法所涉及的農藥殘留。