QuEChERS-GC-ECD測(cè)定13種農(nóng)藥在 7種蔬菜中的基質(zhì)效應(yīng)的研究

◎ 牟 丹，梅英杰，董 瑾，張貞理，崔夢(mèng)琪

（淄博市食品藥品檢驗(yàn)研究院，淄博市政務(wù)服務(wù)中心，淄博市檢驗(yàn)檢測(cè)計(jì)量研究總院，山東 淄博 255000）

蔬菜作為一類(lèi)主要的食用農(nóng)產(chǎn)品，其農(nóng)藥殘留檢測(cè)是日常食品安全監(jiān)測(cè)的主要分析對(duì)象之一。有機(jī)氯類(lèi)農(nóng)藥作為一種高效、廣譜、殘效期長(zhǎng)的化學(xué)殺蟲(chóng)劑，被廣泛應(yīng)用于蔬菜的種植生產(chǎn)過(guò)程中，因其不合理的使用所產(chǎn)生的農(nóng)藥殘留問(wèn)題已成為食品安全監(jiān)管的重點(diǎn)[1-2]。由于蔬菜的種類(lèi)繁多、基質(zhì)復(fù)雜且差異較大，在進(jìn)行農(nóng)藥殘留分析時(shí)會(huì)產(chǎn)生不同程度的基質(zhì)效應(yīng)，進(jìn)而影響到檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性與可靠性。因此，對(duì)基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行研究與探索是十分必要的[3-4]。

基質(zhì)效應(yīng)（Matrix Effect，ME）是指樣品中除目標(biāo)分析物外，其他成分對(duì)待測(cè)物測(cè)定值的影響，即基質(zhì)對(duì)分析方法準(zhǔn)確測(cè)定分析物能力的干擾[5]。研究發(fā)現(xiàn)，氣相色譜測(cè)定有機(jī)氯類(lèi)農(nóng)藥時(shí)存在較為普遍的基質(zhì)效應(yīng)[6]。本文采用QuEChERS前處理結(jié)合氣相色譜電子捕獲檢測(cè)器（Gas Chromatographyel-Ectron Capture Detector，GC-ECD）檢測(cè)方法，以菠菜等7種常見(jiàn)蔬菜為研究對(duì)象，探討基質(zhì)效應(yīng)對(duì)13種有機(jī)氯農(nóng)藥殘留檢測(cè)結(jié)果的影響，以期為農(nóng)藥殘留的檢測(cè)提供科學(xué)的參考與依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

菠菜、甘藍(lán)、黃瓜、芹菜、生菜、西紅柿和蕓豆，均來(lái)自日常檢測(cè)中無(wú)農(nóng)藥殘留的陰性樣品。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器

7890B氣相色譜（配有自動(dòng)進(jìn)樣器、63Ni電子捕獲檢測(cè)器ECD，美國(guó)安捷倫公司）、N-EVAP 34氮吹儀（美國(guó)Organomation公司）、3K15臺(tái)式離心機(jī)（美國(guó)Sigma公司）、MS403TS/02分析天平［梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司］、數(shù)字渦旋混合器（美國(guó)賽默飛世爾科技公司）。

1.2.2 試劑

乙腈（德國(guó)默克公司）、正己烷（德國(guó)默克公司）、13種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品（100 μg·mL-1，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所）、凈化試劑包（青云實(shí)驗(yàn)耗材有限公司）。

1.2.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液

混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：分別吸取13種100 μg·mL-1的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品500 μL于10 mL容量瓶中，用正己烷定容，配制成5 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。

溶劑標(biāo)準(zhǔn)工作液：吸取適量的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用正己烷分別稀釋至質(zhì)量濃度為0.4 μg·mL-1和0.2 μg·mL-1的溶劑標(biāo)準(zhǔn)工作液。

基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作液：用1 mL質(zhì)量濃度分別為0.4 μg·mL-1及0.2 μg·mL-1的溶劑標(biāo)準(zhǔn)工作液復(fù)溶經(jīng)1.3.1樣品前處理后的7種陰性蔬菜樣品，得到兩種農(nóng)藥濃度及兩種基質(zhì)濃度的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品前處理

稱取10 g試樣（精確至0.01 g）于50 mL塑料離心管中，加入10 mL乙腈，蓋上離心管蓋，劇烈振蕩5 min，加入鹽包，渦旋振蕩30 s后，5 000 r·min-1離心5 min。吸取6 mL上清液于凈化管中進(jìn)行凈化，渦旋混勻1 min。5 000 r·min-1離心5 min，分別準(zhǔn)確吸取2 mL、2 mL、1 mL上清液于10 mL試管中，40 ℃水浴中氮?dú)獯抵两?。待加? mL不同濃度的溶劑標(biāo)準(zhǔn)工作液復(fù)溶后，用于測(cè)定。

1.3.2 色譜條件

色 譜 柱：HP-5毛 細(xì) 管 柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；載氣：高純氮?dú)猓?9.999%），恒流模式，柱流速為1.0 mL·min-1；進(jìn)樣量：1.00 μL，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣口溫度：200 ℃；尾吹氣流量：60.0 mL·min-1；ECD檢測(cè)器溫度：320 ℃；柱溫升溫程序：初始溫度150 ℃保持2 min，以6 ℃/min升至270 ℃保持23 min。

1.3.3 基質(zhì)效應(yīng)評(píng)價(jià)

采用相同濃度的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作液（A）與溶劑標(biāo)準(zhǔn)工作液（B）的峰面積的相對(duì)比值來(lái)評(píng)價(jià)基質(zhì)效應(yīng)[7]。

當(dāng)ME＞0時(shí)，表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)；當(dāng)ME＜0時(shí)，表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應(yīng)；當(dāng)|ME|≤20%時(shí)，表現(xiàn)為弱基質(zhì)效應(yīng)；當(dāng)20%＜|ME|＜50%時(shí)，表現(xiàn)為中等基質(zhì)效應(yīng)；當(dāng)|ME|≥50%時(shí)，表現(xiàn)為強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)[8]。

2 結(jié)果與分析

2.1 13種農(nóng)藥在7種蔬菜中的基質(zhì)效應(yīng)分析

計(jì)算出不同濃度下13種農(nóng)藥在7種蔬菜基質(zhì)中的ME值及數(shù)據(jù)的RSD值，由表1可知，RSD值均小于3%，具有較好的穩(wěn)定性。不同農(nóng)藥在不同蔬菜基質(zhì)中表現(xiàn)出不同程度的基質(zhì)效應(yīng)。絕大多數(shù)農(nóng)藥表現(xiàn)出基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。666、腐霉利、狄氏劑和甲氰菊酯在7種蔬菜中均表現(xiàn)為弱基質(zhì)效應(yīng)。黃瓜與西紅柿中的聯(lián)苯菊酯、西紅柿中的氰戊菊酯表現(xiàn)為中等基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，此兩種農(nóng)藥在其他蔬菜中均表現(xiàn)為弱基質(zhì)效應(yīng)。三氯殺螨醇、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯和溴氰菊酯在7種蔬菜中均表現(xiàn)出不同程度的中等基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)及強(qiáng)基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，說(shuō)明在分析此4種農(nóng)藥時(shí)，使用基質(zhì)匹配標(biāo)樣尤為重要。

表1 13種農(nóng)藥在不同濃度水平下的基質(zhì)效應(yīng)表

2.2 蔬菜種類(lèi)對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響

對(duì)不同濃度水平的13種農(nóng)藥在7種蔬菜中所產(chǎn)生的強(qiáng)、中、弱基質(zhì)效應(yīng)所占比例進(jìn)行分析。由圖1可知，不同種類(lèi)蔬菜所產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)程度有所差異。13種農(nóng)藥在芹菜、西紅柿中所產(chǎn)生的強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)與中等基質(zhì)效應(yīng)比例之和分別達(dá)38.46%、42.31%，在生菜中所產(chǎn)生的強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)比例達(dá)15.38%。由此可見(jiàn)，芹菜、西紅柿、生菜易產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)，此3類(lèi)蔬菜在進(jìn)行農(nóng)藥殘留分析時(shí)，使用相匹配的基質(zhì)標(biāo)樣對(duì)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性影響較大。

2.3 不同農(nóng)藥添加水平對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響

由表2可知，濃度分別為0.2 μg·mL-1、0.4 μg·mL-1的13種農(nóng)藥在7種蔬菜中呈現(xiàn)中、強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)的數(shù)量分別為24、33，9種農(nóng)藥在兩種濃度水平線呈現(xiàn)的中、強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)數(shù)量相同，甲氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯和溴氰菊酯在高農(nóng)藥濃度水平下的中、強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)數(shù)量略有增加。由此表明，農(nóng)藥添加濃度對(duì)于弱基質(zhì)效應(yīng)的農(nóng)藥無(wú)影響，對(duì)于基質(zhì)效應(yīng)較強(qiáng)的農(nóng)藥有所影響。

表2 13種農(nóng)藥在不同濃度水平下中等及強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)數(shù)量表

2.4 不同基質(zhì)濃度對(duì)基質(zhì)效應(yīng)的影響

計(jì)算出不同基質(zhì)濃度下13種農(nóng)藥在7種蔬菜中的ME值及數(shù)據(jù)的RSD值，由表3可知，RSD值均小于3%，具有較好的穩(wěn)定性。由表4可知，13種農(nóng)藥在不同基質(zhì)濃度的7種蔬菜中呈現(xiàn)中、強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)的數(shù)量均為33個(gè)。在高基質(zhì)濃度下腐霉利、氰戊菊酯的中、強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)數(shù)量略有增加，氟氯氰菊酯、氰戊菊酯有所減少。由此表明，基質(zhì)濃度對(duì)腐霉利、氰戊菊酯、氟氯氰菊酯和氰戊菊酯的基質(zhì)效應(yīng)程度略有影響，但對(duì)大多數(shù)農(nóng)藥無(wú)明顯影響。

表3 13種農(nóng)藥在不同基質(zhì)濃度下的基質(zhì)效應(yīng)表

表4 13種農(nóng)藥在不同基質(zhì)濃度下中等及強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)數(shù)量表

3 結(jié)論與討論

在采用QuEChERS-GC-ECD方法進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測(cè)過(guò)程中，不同農(nóng)藥在不同蔬菜中所表現(xiàn)出的基質(zhì)效應(yīng)程度差別較大。本研究發(fā)現(xiàn)，三氯殺螨醇、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯和溴氰菊酯在蔬菜基質(zhì)中易表現(xiàn)出明顯的基質(zhì)效應(yīng)，芹菜、西紅柿、生菜3類(lèi)蔬菜基質(zhì)中產(chǎn)生中、強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)的農(nóng)藥數(shù)量較多，在分析此4類(lèi)農(nóng)藥及此3種蔬菜時(shí)，使用相匹配的基質(zhì)標(biāo)樣對(duì)于結(jié)果的準(zhǔn)確性尤為重要。農(nóng)藥添加濃度對(duì)于弱基質(zhì)效應(yīng)的農(nóng)藥無(wú)影響，對(duì)于基質(zhì)效應(yīng)較強(qiáng)的農(nóng)藥有所影響?；|(zhì)濃度對(duì)大多數(shù)農(nóng)藥無(wú)顯著影響?；|(zhì)效應(yīng)產(chǎn)生的原因復(fù)雜，影響因素較多，因此在運(yùn)用色譜進(jìn)行農(nóng)藥殘留分析時(shí)，應(yīng)高度重視基質(zhì)效應(yīng)對(duì)分析結(jié)果的影響，采用合理措施減少或消除基質(zhì)效應(yīng)，如基質(zhì)標(biāo)樣定量等，以確保分析結(jié)果準(zhǔn)確、可靠[9-11]。