氣相色譜法測定12種水果基質中14種有機磷農藥的基質效應評價

2023-07-04 01:37:49普婭麗楊曉隆倪艷琴李俊

食品安全導刊·中旬刊 2023年5期

普婭麗楊曉隆倪艷琴李俊

摘要：目的：分析水果的基質效應，以期為氣相色譜法檢測水果中有機磷農藥提供一定參考。方法：參照NY/T 761—2008標準方法，用空白樣品基質和丙酮分別配制混合標準溶液，并計算基質效應，將14種有機磷類農藥加入12種水果基質中，計算加標回收率。結果：14種有機磷農藥在12種水果基質中存在基質減弱或者增強效應，基質效應最大的是甲胺磷、氧樂果、乙酰甲胺磷、樂果。結論：建議在進行水果樣品的有機磷農藥殘留檢測中，采用空白樣品基質配制標準溶液進行校準，以保證檢測結果更準確。

關鍵詞：氣相色譜法；有機磷農藥；水果；基質效應

Abstract： Objective： Explore and analyze the matrix effect of fruit in order to provide some reference for GC determination organophosphorus pesticides in fruits. Method： Referring to the NY/T 761—2008 standard method， a mixed standard solution was prepared using blank sample matrix and acetone， and the matrix effect was calculated. 14 organic phosphorus pesticides were added to 12 fruit matrices， and the recovery rate of the added standard was calculated. Result： Through comparison， it was found that 14 kinds of organic phosphorus pesticides had matrix weakening or enhancement effect in 12 kinds of fruit matrix， and the largest ones were methamidophos， omethoate， acephate， dimethoate. Conclusion： It is suggested that the standard solution is prepared with the blank sample matrix to ensure the more accurate test results.

Keywords： gas chromatography; organophosphorus pesticides; fruits; matrix effects

有機磷農藥作為作物殺蟲劑，價格便宜且效果好，因其廣譜和高效在農業上被廣泛應用，是世界上生產和使用最廣泛的農藥種類[1]。因其急性毒性較強，若使用不當易殘留在作物和環境中，而使人類身體健康受到影響[2]。近年來，農藥在食品及農產品中殘留超標的事件時有發生，農殘超標不僅會影響我國農產品出口，也會影響到人們的身體健康[3]。因此，有必要加強農藥檢測。目前，我國檢測機構常參照NY/T 761—2008[4]或GB 23200.116—2019[5]使用氣相色譜法[含火焰光度檢測器（Flame Photometric Detector，FPD）]進行農產品中農藥殘留的檢測，由于農產品基質背景復雜，采用氣相色譜法進行農殘檢測分析時會產生基質效應，進而影響到農殘檢測定量的準確性。

基質效應是指樣品中除了待測物以外的其他基質成分對待測物測定值的影響[6]。基質效應分為基質減弱和基質增強效應，若陽性樣品未檢出則是因為基質減弱效應，若出現假陽性樣品則是因為基質增強效應，假陽性樣品的檢出和陽性樣品未檢出都會給檢測結果帶來很大的分析誤差[7]。大多數有機磷農藥在實際分析中，樣品中的基質會減少色譜系統活性位點與待測分子作用的機會，使待測物檢測信號增強，最終表現出基質增強效應[8]。近幾年已有不少學者通過研究表明，氣相色譜法在測定農殘時對有機磷農藥的測定影響較大[9-11]。探究蔬菜中農藥殘留檢測基質效應的文獻較多，但探究水果中農藥殘留檢測基質效應的文獻較少。基于此，筆者針對常用的14種有機磷農藥，選擇了哈密瓜、葡萄、橘子、西瓜、柿子、橙子、梨、桃子、蘋果、火龍果、柚子、芒果12種水果，分別采用丙酮和水果空白基質配制不同濃度的標準溶液，并對12種水果進行加標回收試驗，來探究分析水果的基質效應及其對回收率的影響，以期為氣相色譜法檢測水果中有機磷農藥提供一定參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

檢測樣品：哈密瓜、葡萄、橘子、西瓜、柿子、橙子、梨、桃子、蘋果、火龍果、柚子及芒果，購于元江縣農貿市場。

標準溶液：甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、毒死蜱、樂果、甲基對硫磷、甲拌磷、水胺硫磷、敵敵畏、亞胺硫磷、馬拉硫磷、三唑磷、殺螟硫磷及對硫磷共14種農藥，均購自天津農業部，濃度為100 μg·mL-1。

試劑：乙腈（優級純）、丙酮（農殘級）、氯化鈉（分析純）。

1.2 儀器與設備

Agileng 7890B氣相色譜儀（FPD檢測器）、弗魯克FA25勻漿機、自制氮吹儀、恒溫水浴鍋、XH-D漩渦混合儀、奧豪斯CP1502電子天平0.1 g。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品處理

水果樣品去核取可食部分放入制樣機勻漿，分別稱取25.00 g的水果勻漿樣品于燒杯中，再加入50 mL的乙腈提取試劑。用轉速為15 000 r·min-1的高速勻漿機勻漿2 min，用定性濾紙過濾，濾液收集到事先裝有5～7 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，蓋上塞子，雙手按住具塞量筒兩端勻速劇烈振蕩2 min，然后在室溫下靜置30 min，直到水相和乙腈相分層。從100 mL具塞量筒中吸取10.00 mL乙腈溶液，放入100 mL的燒杯中，燒杯內緩緩通入氮氣，將燒杯放在80 ℃水浴鍋上加熱，蒸發至近干，再用丙酮定容至5.00 mL，振蕩混勻，用0.22 μm微孔濾膜過濾后裝入2 mL樣品瓶，氣相色譜上機測定[4]。

1.3.2 溶液配制

將購買的標準溶液稀釋，配制成濃度為5 μg·mL-1的中間儲備液。根據NY/T 761—2008[4]第一部分的方法，對12種水果樣品進行處理，凈化濃縮后上機檢測，得到不含14種待測有機磷農藥的12種水果基質，然后分別用丙酮和12種水果空白基質配制濃度為0.2 μg·mL-1的標準工作液。

1.3.3 色譜條件

色譜柱：Agilent DB-17（30 m×0.32 mm×0.50 μm）；進樣口溫度250 ℃，檢測器溫度300 ℃，安捷倫5190-3316襯管；進樣模式：不分流，進樣量1 μL。

柱溫升溫程序：初始溫度150 ℃，保持2 min，以8 ℃·min-1的速率升溫至250 ℃，保持15 min。

載氣：99.999%高純氮氣N2，恒流流量為1 mL·min-1；空氣：100 mL·min-1；氫氣：75 mL·min-1。

1.3.4 加標回收試驗

分別稱取25.00 g的水果勻漿樣品于燒杯中，加入1 mL濃度為5 μg·mL-1的中間儲備液，往稱好的勻漿樣品中加入50 mL的乙腈提取試劑，用轉速為15 000 r·min-1的高速勻漿機勻漿2 min，用定性濾紙過濾，濾液收集到事先裝有5～7 g氯化鈉的100 mL具塞量筒中，蓋上塞子，雙手按住具塞量筒兩端勻速劇烈振蕩2 min，然后在室溫下靜置30 min，直到水相和乙腈相分層。從100 mL具塞量筒中吸取10.00 mL乙腈溶液，放入100 mL的燒杯中，燒杯內緩緩通入氮氣，將燒杯放在80 ℃水浴鍋上加熱，蒸發至近干，再用丙酮定容至5.00 mL，振蕩混勻，用0.22 μm微孔濾膜過濾后裝入2 mL樣品瓶，得到理論濃度為0.2 mg·kg-1的加標樣品，氣相色譜上機測定。分別用丙酮配制的0.2 μg·mL-1標準溶液和用各自水果基質配制的0.2 μg·mL-1標準溶液進行校準定量。

1.3.5 基質效應測定

用氣相色譜儀的FPD檢測器進行測定，通過譜圖記錄各個農藥響應的峰面積，計算出每種農藥在不同水果基質中的基質效應，基質效應公式為基質效應=基質標樣峰面積/丙酮標樣峰面積[11]。當結果大于1為增強效應，當結果小于1為減弱效應。

2 結果與分析

2.1 丙酮溶劑標液與西瓜基質標液（濃度0.2 μg·mL-1）的譜圖對照

筆者采用氣相色譜法將14種有機磷農藥按保留時間不同分為Ⅰ、Ⅱ兩組，分離效果和峰形滿足檢測要求，且可以通過溶劑標與基質標的色譜圖看出響應值的不同。用丙酮溶劑配制的甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、樂果、亞胺硫磷在FPD檢測器上響應較低，但用基質配制相同濃度的甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、樂果、亞胺硫磷在FPD檢測器上響應明顯增強（見圖1～圖4）。

2.2 12種水果基質中14種有機磷農藥的基質效應

對12種水果基質中14種有機磷農藥的基質效應進行分析評價，由表1可知：①在12種水果基質中14種有機磷農藥存在一定程度的基質效應，基質效應主要與農藥種類有關；②大部分農藥在大部分水果中呈現基質增強效應，尤其以甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、樂果最強，基質效應均大于2.0，敵敵畏、毒死蜱次之，基質效應在1.02～1.32，其他農藥基質效應結果值在1.0附近，基質效應不明顯；③基質效應與農藥種類有關，與樣品基質也有關；④三唑磷在12種水果中均呈基質減弱效應。

2.3 不同校準方法測定回收率結果

用本方法對14種有機磷農藥在12種水果樣品中進行加標回收試驗，校準時分別用空白基質和丙酮溶劑配制的標準溶液進行，每個水果樣品做2個平行樣，結果取2次平行樣品的平均值，比較計算結果。由表2、表3可知，校準加標樣品時用丙酮溶劑配制標準溶液，甲胺磷、樂果、乙酰甲胺磷、氧樂果的回收率超過了130%，其余農藥的回收率也不是特別理想，部分偏離了日常農殘檢測最大允許范圍（70%～130%）。但用樣品空白基質配制的標準溶液進行校準時，14種農藥的回收率均在70%～120%，符合規定要求。結果表明，用空白樣品基質配制混合標準溶液比用丙酮配制標準溶液時得出的回收率較為理想。但需要注意的是，檢測甲胺磷、乙酰甲胺磷2種農藥雖然已經用與本底一致的基質標液進行校準，但加標回收率依然很難達到100%，這是因為甲胺磷、乙酰甲胺磷水溶性較強，在前處理過程中很難100%將農藥提取到溶劑中，當定量檢測結果處于國家食品安全標準中規定的農藥殘留限量值附近時，最終需要結合質控樣品的回收率情況校正檢測結果后進行判定。

3 結論與討論

實驗結果表明，本研究中的14種有機磷類農藥在12種水果基質中存在基質效應，少部分有機磷農藥基質效應不明顯，但水果基質中大多數有機磷農藥呈現出基質增強效應。參考羅貴文[11]、劉欣紅[12]、楊代鳳[13]等實驗研究結果，發現基質效應的強弱與水果的品種有一定關系，與有機磷農藥的種類關系更大。因為氧樂果、甲胺磷、樂果、乙酰甲胺磷4種農藥成分中含有P=O鍵，所以在12種水果中都有很強的基質增強效應；而毒死蜱、甲拌磷、對硫磷含有P=S鍵，所以基質效應不明顯。當用丙酮溶劑配制標準溶液進行結果校準時，在12種水果中加標樣品部分農藥回收率超過130%，若不用空白基質配制標準溶液就會導致檢測結果明顯偏高。基質效應隨農藥類型、基質類型而變化，在有機磷農藥殘留的定量檢測工作中，解決基質效應的最有效辦法是利用不含待測農藥的空白基質溶液來配制標準溶液校準樣品，可以明顯降低基質效應帶來的干擾，使檢測結果更準確。基質配標法因其操作方便、快捷和簡單，在日常工作中進行單個樣品或同一種類樣品分析時比較容易操作，但在進行樣品種類繁多的批量化檢測時應盡量把同種類型的樣品分在一組，或者可以參考部分學者的研究，選擇基質效應適中的空白基質，以此配制標準溶液，對樣品進行校準，以確保定量準確[9-14]。此外，勤換襯管和隔墊使有機磷農藥不易被吸附，也可有效降低基質效應的影響[15]。尤其是當樣品檢測結果超標或處于臨界值時，再次校準時必須用空白樣品基質配制標準溶液，以保證檢測結果的準確性。

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