MSPD睭PLC法快速測定水果?蔬菜中常用的7種農藥殘留

劉柱等

摘要

[目的]建立同時檢測水果、蔬菜中7種常用農藥殘留的基質分散固相萃取（MSPD）-高效液相色譜法（HPLC）分析方法。[方法]供試樣品通過乙腈高速均質提取，經PSA和C18（2∶1）基質分散固相萃取快速凈化，以C18柱進行HLPC紫外多波長檢測。通過流動相、吸附劑種類和用量的選擇，加標回收試驗，建立和優化了MSPDHPLC同時測定7種常用農藥殘留的方法。[結果]試驗表明，7種常用農藥在各濃度范圍內呈良好的線性關系，且相關系數R均大于0.999；選取蘋果、草莓、番茄、黃瓜4種具有代表性水果、蔬菜進行加標回收試驗，回收率均大于80%，相對標準偏差（RSD）為5%以內，檢出限（LOD，S/N=3）為0.01～0.06 mg/kg。[結論]研究表明，該MSPDHPLC方法操作簡單、快速、準確，可滿足多種水果、蔬菜中7種常用農藥殘留同時檢測的實際需要。

關鍵詞農藥殘留；高效液相色譜；基質分散固相萃取

中圖分類號S481+.8文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）21-274-03

水果、蔬菜中的農藥殘留會在人體內蓄積而造成慢性中毒，有的農藥還有致畸、致癌和致突變作用，因此農藥殘留問題越來越引起世界的關注，各國政府及組織針對具體的水果和蔬菜限定了農藥的最大殘留限量（MRLs），并且限量標準越來越低，因此進一步加強水果、蔬菜中農藥殘留的檢測勢在必行[1]。多種農藥殘留的同時檢測多采用氣相色譜法（GC）[2]和氣相色譜-質譜法（GCMS）[3]，如辛硫磷等有機磷農藥和新型殺蟲劑啶蟲脒等則多采用GC和GCMS測定[4]，而熱不穩定、強極性和難揮發的農藥，如吡蟲啉、多菌靈、甲基托布津則不適用GC、GCMS分析[5]，除蟲脲、滅幼脲等苯酰基脲類農藥則多采用HPLC紫外檢測法[6]，但尚未有文獻報道能同時測定這些不同類型的農藥殘留。筆者在該試驗研究的除蟲脲、滅幼脲、辛硫磷、阿維菌素、滅多威、吡蟲啉、甲基硫菌靈被廣泛用于番茄、黃瓜、韭菜、草莓、蘋果和葡萄等蔬菜水果的栽培種植，目前，國家標準及文獻報道中多是針對這些農藥中的一種或幾種進行分析，尚未有文獻報道能同時測定這7種農藥殘留。

水果、蔬菜基質復雜，多含有大量的色素、有機酸、糖類和蛋白質等，對檢測干擾較大，因此選擇合適的前處理方法在農藥殘留分析中顯得尤為重要。農藥殘留前處理技術主要包括基質分散固相萃取（MSPD）[7]、SPE固相萃取[8]、微萃取（SPME）[9]、凝膠滲透色譜[10]方法等。筆者結合實際工作，在參考已有研究成果的基礎上，重點研究水果和蔬菜中農藥殘留的提取和凈化方式，選擇比較了多種固相萃取材料，建立了同時檢測水果、蔬菜中7種常用農藥殘留的MSPDHPLC分析技術，為有效開展常用農藥殘留的監測和農產品安全管理提供參考。

1 材料與方法

1.1材料

1.1.1

原料與試劑。標準品除蟲脲、滅幼脲、辛硫磷、阿維菌素、滅多威、吡蟲啉、甲基硫菌靈（濃度均為1 000 mg/L），國家標準物質中心；N丙基乙二胺（PSA）、C18粉末、活性炭、費羅里硅土，購自上海安普科學儀器公司；甲醇、乙腈、磷酸，均為色譜純，購自美國Merk公司；二氯甲烷、氯化鈉為分析純，購自華東醫藥股份有限公司；水（Millipore公司超純水器制備，電阻率為18.2 MΩ·cm）；蘋果、草莓、番茄、黃瓜，均購自超市。

1.1.2

主要儀器設備。Agilent 1260高效液相色譜儀，配DAD二極管陣列檢測器，美國；Thermo高速冷凍離心機，Biofuge Stratos美國；天平（METTLER TOLEDO AB204L）；氮吹儀（HGC36A）；旋渦混合器（QT1），上海琪特分析儀器有限公司）；超聲儀（DS3510DTH），上海生析超聲儀器有限公司。

1.2 試驗方法

1.2.1

混合標準儲備液的配制。分別準確移取除蟲脲100 μl、滅幼脲100 μl、辛硫磷100 μl、阿維菌素100 μl、滅多威100 μl、甲基硫菌靈100 μl、吡蟲啉50 μl、甲基硫菌靈25 μl的標準儲備液置10 ml容量瓶中，40 ℃下氮氣吹干，乙腈定容至刻度，配制成一定濃度的混合標準標儲備液，使用前乙腈稀釋成所需濃度的混合標準工作液。

1.2.2

樣品提取。將可食部分的水果、蔬菜切碎，放入粉碎機粉碎，制成待測樣，于-20～-16 ℃條件下保存，備用。

準確稱取粉碎后的待測樣品25.0 g于250 ml燒杯中，加入50.0 ml乙腈，當樣品含水量較低時再加10 ml水，于均質機中15 000 r/min高速勻漿2 min，定量濾紙過濾到裝有8 ～10 g氯化鈉的100 ml具塞量筒中，收集濾液40～50 ml，劇烈振蕩2 min后室溫下靜置30 min，使濾液分層，準確移取上層（乙腈層）10.0 ml于試管中，45 ℃下氮氣吹干，精密加入2.0 ml乙腈溶解殘渣，待凈化。

1.2.3

樣品凈化。在濃縮后的提取液中加入吸附劑0.3 g，渦旋混合10 s后靜置2 min，然后重復渦旋一次，于5 000 r/min離心5 min，取上清液用0.22 μm有機濾膜過濾，待測。

1.2.4

色譜條件。Waters SunFireTM C18色譜柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流動相A為乙腈，流動相B為0.1%磷酸；洗脫條件見表1；流速：1 ml/min；柱溫：35 ℃；檢測波長：270、258、283、245、235 nm；進樣量20 μl。

1.2.5

標準曲線制作。分別取“1.2.1”中的混合標準儲存液50、100、300、500、700 μl，用20%乙腈水定容至1 ml，得到5組水平濃度的標樣，進行HPLC分析，以峰面積為縱坐標，各組分的濃度為橫坐標，繪制標準曲線。

1.2.6

不同材料對樣品的凈化效果和對農殘的吸附性試驗。分別使用C18、PSA、活性炭、費羅里硅土4種粉末直接對加600 μl 7種混標儲備液的乙腈進行吸附性試驗，然后進行色譜分析，再分別使用這4種凈化材料對蘋果、草莓、番茄、黃瓜4種提取濃縮液進行凈化處理，凈化后的提取液進行色譜分析，比較凈化后的凈化液顏色和色譜圖。

2 結果與分析

2.1 色譜條件的優化

考察了甲醇-水、均含0.1%磷酸的水-甲醇、水-乙腈、均含0.1%磷酸的水-乙腈作為流動相對7種農藥殘留的分離效果。結果表明，水-乙腈作為流動相可以達到分離的效果，但是分離時間很長，峰形拖尾嚴重。使用乙腈的分離效率優于甲醇，加入0.1%的磷酸能夠使各農殘的峰形對稱、不拖尾。試驗比較了添加不同濃度磷酸（0.05%、0.10%、0.20%）對色譜峰的影響，考慮峰形和色譜柱對流動相pH的耐受能力，最終確定流動相為均含01%磷酸的水-乙腈。

試驗使用二極管陣列檢測器最對7種農殘進行了全掃描，結合各目標物的吸收強度和雜質干擾，最終選擇：270、258、283、245、235 nm 5種波長對7種農藥殘留進行同時檢測。優化條件下，7種農殘的出峰順序依次為滅多威、吡蟲啉、甲基硫菌靈、除蟲脲、滅幼脲、辛硫磷、阿維菌素，在245 nm下3.0 mg/L標準樣品的保留時間如圖1。

2.2 MSPD吸附劑的選擇和優化

方法是將固相吸附劑直接加入經過鹽析分層的樣品提取液中，從而進一步吸附基質中的干擾物質，但同時不同的吸附劑可能會同時全部或部分吸附目標化合物導致回收率降低，從而影響測定結果，所以該研究依據“1.2.3”前處理方法，首先考察了C18、PSA、活性炭、費羅里硅土4種凈化材料對7種農殘標準品在乙腈介質中的吸附作用。由表2可知，C18和PSA對7種農殘的吸附作用較小，空白回收率都在95%以上，故初步選定C18和PSA作為MSPD方法的吸附劑。

由于水果、蔬菜樣品含水量很高，與乙腈互溶，且乙腈通用性強，對農藥溶解度較大，所以直接使用乙腈提取，鹽析分層后得到的提取液再通過紫外和可見光比色法考察了這2種吸附劑對蘋果、草莓、番茄、黃瓜樣品的凈化效果，結果表明，在除色方面PSA的凈化效果明顯好于C18吸附劑，這可能是因為PSA材料的硅膠表面鍵合有極性官能團（氨基），該官能團為其有效成分，它能吸附樣品中的色素、強極性雜質、有機酸、色素等，而單獨使用PSA凈化的提取液在200～300 nm的全掃描中依然有一定的吸收，故考慮到C18吸附劑的硅膠上接有的十八烷基官能團為其有效成分，對非極性物質有較高的去除效果，所以該MSPD方法選擇C18和PSA 2種組合材料作為吸附劑，組合材料PSA和C18的比例分別選擇1∶1、2∶1、3∶1、4∶1做一步優化。研究發現，PSA和C18為1∶1時會影響樣品中色素類雜質的凈化效果，3∶1時會影響樣品提取液在200～300 nm的凈化效果，故最終選擇PSA和C18的比例為2∶1，凈化效果良好。

2.3 線性關系與檢出限

按照優化后的分析方法對7種農殘的標準溶液進行檢測，在同等濃度下吡蟲啉和甲基硫菌靈的響應較強，在配制標準系列溶液時，吡蟲啉和甲基硫菌靈的濃度范圍分別為0.25～3.50 mg/L和0.1～1.4 mg/L，其余5種農殘的濃度范圍為0.5～7.0 mg/L。以儀器響應的峰面積Y對應7種農殘濃度X（mg/L）進行線性回歸，7種農殘在相應的濃度范圍內的線性良好，線性相關系數R均大于0.999。采用空白樣品處理液添加7種農殘，以信噪比S/N=3計算方法的檢出限（LOD）。由表3可見，7種農殘的檢出限范圍為0.01～0.06 mg/kg。

2.4 精密度和回收率

為了擴展方法的適用范圍，根據蔬菜和水果的分離，選取番茄、黃瓜作為蔬菜類基質，選取蘋果和草莓作為水果類基質，選取3個不同的加標水平用優化后的處理方法對樣品進行加標回收試驗，計算平均回收率和相對標準偏差（RSD）。由表4可見，7種農殘在黃瓜中的加標回收率在82.4%～99.5%，RSD在0.9%～5.1%；在番茄中的加標回收率在84.3%～101.3%，RSD在0.9%～3.8%；在蘋果中的加標回收率在85.7%～102.3%，RSD在0.9%～4.8%；在草莓中的加標回收率在82.7%～102.1%，RSD在1.0%～4.8%。

3 結論

該研究以PSA和C18（2∶1）為吸附劑，采用乙腈提取水果、蔬菜中的農藥殘留，MSPD方法快速凈化，HPLC多波長同時測定，建立了番茄、黃瓜、蘋果和草莓中7種農藥殘留的快速檢測技術，在各自的濃度范圍內線性關系良好，相關系數大于0.999，檢出限范圍在0.01～0.06 mg/kg，加標回收率均大于80%，RSD均小于5.1%。試驗證明，優化后的MSPD方法能有效去除水果、蔬菜中復雜基質的干擾成分，能獲得較好的回收率、重現性和較低檢出限，符合農殘檢測的要求，該方法操作簡單、效率高、分析可靠、結果準確，對儀器要求相對不高，容易在不同水平的實驗室推廣，為水果、蔬菜中7種常用農藥殘留的測定提供了可靠的方法依據。

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