蔬菜農藥殘留檢測中基質效應影響因素分析

范 葉，易澤夫，王壯波

(1.長沙市農產品質量監測中心，湖南 長沙 410008；2.桃江縣畜牧水產局，湖南 桃江 413400）

基質效應是指樣品基質中的某些共提物組分對待測物濃度或質量測定準確度的影響。農藥的基質效應最先是由Erney[1]在1993年首次提出，近年來，隨著農藥殘留分析規范化程度的不斷提高，基質效應現象日益受到重視。目前關于農殘基質干擾效應問題，研究方向主要集中在不同樣品種類、基質類型和濃度、農藥品種以及儀器條件等對農藥殘留檢測基質效應的影響[2-6]，并提出了很多解決基質效應的辦法[7-14]。試驗利用3種不同型號的儀器——氣相色譜（Agilent7890A、Thermo1310）、氣相串聯質譜（Agilent GC7890-MS-MS7000C）（簡稱：7890A、1310、GC-MS-MS），根據NY/T 761—2008標準方法前處理，采用基質標準溶液和溶劑標準溶液，對4種不同蔬菜中分別添加4種有機氯和擬菊酯類的農藥進行回收校正，比較不同的校正溶液、不同儀器以及不同的樣品類型對蔬菜農藥殘留檢測中的基質效應的影響。

1 材料和方法

1.1 試驗材料

蔬菜樣本：選擇結球白菜、結球甘藍、黃瓜、辣椒4種蔬菜為試驗樣品。

主要儀器：氣相色譜儀（Agilent7890A、Thermo1310 ）、 ECD檢測器、氣相串聯質譜（Agilent GC7890-MS-MS7000C）、高速勻漿機、氮吹儀等。

主要試劑：乙腈、丙酮 、正己烷（均為色譜純）、 氯化鈉 （分析純）。

混合標準溶液：腐霉利、甲氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯4種有機氯、擬菊酯類農藥，濃度均為1 000 mg/L（均購買自天津農業部環境質量監督檢驗檢測中心），分別吸取上述農藥各0.05 mL至5 mL容量瓶中，用正己烷定容，配成10 mg/L的混合標準溶液備用。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品前處理

按照NY/T 761—2008標準方法進行樣品前處理。

1.2.1.1 試樣制備 取4種蔬菜可食部分，采用四分法進行取樣，切碎混勻后放入食品加工器粉碎后備用。

1.2.1.2 樣品提取 分別稱取4種蔬菜樣品試樣15.0 g各4份放入100 mL試樣瓶中，其中1份試樣為空白基質，其他3份試樣作為3個添加回收試驗平行樣品。添加方法為分別取10 mg/L 的上述混和標準溶液0.15 mL于3份平行樣中，渦旋均勻后靜置15 min做試樣添加回收（樣品添加濃度為0.10 mg/kg）；然后，在各試樣瓶中分別加入30 mL乙腈，在高速勻漿機中勻漿2 min后用濾紙過濾，收集濾液并轉移到裝有 5～7 g 氯化鈉的100 mL具塞量筒中，收集濾液30～40 mL，蓋上塞子劇烈震蕩1 min后置于室溫下靜置30 min，使乙腈和水相分層。

1.2.1.3 樣品凈化 從以上每個具塞量筒中用移液管各吸取10.0 mL乙腈溶液，并分別放入25 mL燒杯中，將燒杯置于60 ℃的水浴鍋上蒸至近干，加入2.0 mL正己烷，過Florisil固相萃取柱凈化。過柱方法如下：Florisil固相萃取小柱依次用5 mL的正己烷＋丙酮（體積比90∶10）、5 mL正己烷預淋洗條件化，然后立即將待凈化液倒入小柱，最后再用10 mL正己烷＋丙酮（體積比90∶10）溶液少量多次洗脫，收集試樣洗脫液于15 mL刻度離心管，在5 0 ℃水浴條件下將盛有淋洗液的離心管用氮吹儀吹至近干（小于5 mL），用正己烷定容至5.0 mL。分別作為備用空白基質溶液和樣品添加回收待測溶液。

1.2.2 分析條件

Agilent 7890A：ECD操作條件為柱溫160 ℃（保持1 min），以6 ℃/min的速度升溫至260 ℃ (保持8 min)；色譜柱：HP-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm；進樣口溫度：220 ℃；檢測器溫度：300 ℃；載氣流速：1.5 mL/min；氫氣流速：0 mL/min；空氣流速：0 mL/min。

Thermo1310：ECD操作條件為柱溫：160 ℃，以10 ℃/min的速度升溫至240 ℃，后以6 ℃/min升溫至280 ℃（保持8 min）；色譜柱：HP-5MS 30 m×0.25 mm×0.25 μm；進樣口溫度：220 ℃；檢測器溫度：300 ℃；載氣流速：1.5 mL/min；氫氣流速：0 mL/min；空氣流速：0 mL/min。

Agilent GC7890-GC-MS-MS7000C：ECD操作條件：柱溫：70 ℃（保持1 min），以50 ℃/min的速度升溫至150 ℃，再以6 ℃/min的速度升溫至2 8 0 ℃（保持6 m i n）；色譜柱：HP-5MS；進樣口溫度：280 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；采集方式：MRM；離子化方式：EI；離化能量：70 EV；離子源溫度：280 ℃；4級桿溫度：180 ℃；載氣流速：1.267 mL/min。

1.2.3 工作標準溶液配制

吸取1.1中配制的10 mg/L 腐霉利、甲氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯4種混合標準溶液各0.05 mL，用1.2.1處理好的4種蔬菜空白基質溶液和純溶劑正己烷溶液分別定容至5個5 mL的容量瓶中，配制成4種0.1 mg/L的蔬菜基質標準溶液、1種正己烷溶劑標準溶液，共5種標準溶液。

1.2.4 試驗設計

試驗用的所有經過前處理好的農藥添加待測樣品和配制好工作標準溶液分別裝入3個1 mL樣品瓶中分成3組，每組分別用Thermo1310、Agilent7890A、Agilent GC7890-GC-MSMS7000C這3種儀器進行上機測定。所有數據分別用1.2.3中的5種標準溶液進行校正分析，然后按不同標準溶液分類校正檢測結果、標樣和樣品為同一基質校正的檢測結果、不同待測樣品類型以及3種不同儀器分類的所有樣品檢測結果分別進行統計學分析，比較在不同標準溶液、標樣和樣品為同一基質、不同待測樣品類型以及不同儀器類型等因素在農藥殘留檢測中基質效應對回收結果的影響。

1.2.5 定性定量分析

進樣方式：自動進樣，進樣量1 μL。分別吸取標準溶液和待測溶液1 μL進行檢測，采用保留時間定性，外標法定量。為減少誤差，每3個平行樣后各進1組標準溶液進行計算。

1.3 統計方法

采用SPSS 20.0軟件一般線性模型（GLM）程序分析不同儀器、不同標準溶液的交互效應。若主效應內組間差異顯著，則進行Duncan多重比較。以P＜0.05為差異顯著，P＜0.01為差異極顯著。試驗結果以“平均值±標準差”表示。

2 結果與分析

2.1 不同標準溶液對農藥檢測結果的影響

表1 結果表明，用不同基質標準溶液與溶劑標準溶液分別校正所有的待測樣品，腐霉利、甲氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯4種農藥的回收結果均有極顯著差異。其中，溶劑標準溶液校正結果最高，數值均高于0.115 mg/kg，存在明顯的基質增強效應。黃瓜基質標準溶液校正結果數值大小次之，均在0.100 mg/kg以上；且溶劑標準溶液與黃瓜基質標準溶液之間以及與其他3種農藥的校正結果之間均存在極顯著性差異。結球白菜、結球甘藍、辣椒3種基質標準溶液對腐霉利、甲氰菊酯的校正檢測結果之間沒有極顯著差異；結球白菜、結球甘藍2種基質標準溶液對氯氰菊酯的校正結果沒有極顯著性差異，且基質效應較弱；結球白菜、辣椒2種基質標準溶液對溴氰菊酯的校正結果沒有極顯著性差異，且甘藍基質標準溶液對其的校正結果最低，基質效應也最低。

綜上表明，標準溶液中由于基質成分不同，對于農藥殘留檢測中的基質效應表現出多樣性和復雜性的特點。

2.2 不同待測樣品類型對農藥檢測結果的影響

在同一種標準溶液的情況下，檢測樣品類型對農藥回收結果的影響。由表2可知，腐霉利、氯氰菊酯2種農藥在結球白菜、黃瓜與辣椒3種蔬菜之間沒有極顯著差異；甲氰菊酯在結球白菜與辣椒之間、溴氰菊酯在結球白菜與黃瓜之間均沒有極顯著性差異。在4種蔬菜的回收結果中結球甘藍的4種農藥回收率數據均最高，為0.104～0.107 mg/kg，而黃瓜的4種農藥回收率檢測值均普遍最低，辣椒和大白菜居中。

表1 用不同標準溶液分別校正所有的待測樣品的農藥回收結果的比較 mg/kg

表2 不同待測樣品類型對4種農藥回收結果的比較 mg/kg

綜合以上說明，蔬菜樣品類型不同，其基質類型的差異是影響蔬菜農藥殘留檢測結果的主要因素之一。

2.3 與本底一致基質標準溶液校正的檢測結果分析

采用與樣品一致的基質標準溶液校正該同種樣品（表3），結果表明：采用與本底一致的基質標準溶液校正腐霉利、甲氰菊酯、氯氰菊酯、溴氰菊酯4種農藥的回收結果均沒有顯著差異，且檢測結果均在0.100 mg/kg以下，說明這樣可有效消除基質效應的影響。

表3 本底一致基質標準溶液校正樣品中4種農藥回收結果的比較 mg/kg

2.4 不同儀器檢測對農藥檢測結果的影響

從表4可見，所有數據按不同農藥的回收結果分類進行分析，對于腐霉利、甲氰菊酯的回收結果，7890A與1310的檢測結果沒有顯著性差異，二者與GC-MS-MS的檢測結果均存在顯著差異，且GC-MS-MS的檢測結果最高，其對4種農藥的檢測結果均在0.100 mg/kg以上；對于氯氰菊酯的回收結果，7890A與GC-MS-MS的檢測結果沒有顯著性差異，二者與1310的檢測結果均存在顯著差異，且1310的檢測結果最低；對于溴氰菊酯的回收結果，GC-MS-MS的檢測結果最高，7890A的次之，1310的最低，且三者之間均存在顯著性差異。以上表明，對于不同農藥的回收結果，不同儀器之間存在一定的差異。

表4 不同儀器型號測定4種農藥回收結果的比較 mg/kg

所有數據按不同儀器分類進行分析，7890A、1310的回收結果比較理想，而GC-MSMS的回收結果卻相對較高，存在較為明顯的基質增強效應。說明3種不同儀器由于檢測器類型和色譜條件的不同，不同儀器類型對基質效應的影響存在一定的差異。

3 結果與討論

有效消除基質干擾效應是當前農藥殘留分析中急需解決的關鍵問題之一。試驗結果表明：按不同標準溶液和樣品類型校正的檢測結果分類，不同蔬菜、不同的校正溶液對于農藥殘留檢測中的基質效應表現出多樣性和復雜性的特點，但采用與本底一致的基質標準溶液校正樣品可有效消除基質效應。按不同儀器檢測結果分類，氣相色譜（7890A、1310）與氣相串聯質譜（GC-MSMS）基質效應的影響存在一定的差異，GC-MSMS存在較為明顯的基質增強效應；而同類儀器（7890A、1310）之間基質效應的影響較弱。

為了能夠更好地消除基質效應對農藥殘留檢測結果的干擾，一方面要提高前處理的提取凈化水平，對于不同的待測物要經過試驗確定最佳的、基質效應影響最小的消除和補償方法；另一方面也要優化儀器分析條件，根據實際情況對需要檢測的農藥種類，用不同儀器型號進行匹配分類分組，摸索不同農藥殘留檢測最佳的儀器類型和儀器條件，盡可能地消除基質效應的干擾，提高農藥殘留分析的準確率。