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气相色谱法测定柑橘中农药的基质效应研究

2023-07-01王桂泉胡惠茗

中国果菜 2023年6期
关键词:塔罗甲胺磷乐果

陈 杰,王桂泉,胡惠茗

(江安县食品检验检测中心,四川江安 644200)

柑橘是橘、柑、橙、金柑,柚、枳等的总称,是我国常见的水果之一。江安被称为“橙竹之乡”,‘血橙’‘青见’‘夏橙’等各类柑橘的金字招牌,一直名声在外,促进了江安经济的持续发展。然而,柑橘生产受病虫害干扰较大,存在着施用各种农药导致的农药多残留超标的现象。柑橘的基质复杂,含有大量挥发油、色素、果胶、有机酸等,其基质效应较强,严重影响了柑橘中相关农药的准确定量、质量安全和出口贸易[1-3];同时会在一定程度上造成仪器污染,从而增大仪器的维护频率,缩短仪器的使用寿命[4]。因此只有全面了解基质效应,才能有效克服这些难题。气相色谱法(GC)是柑橘中农药多残留检测的主要方法之一,气相色谱火焰光度检测器(flame photometric detector,FPD)灵敏度高、分析速度快、选择性高,广泛应用于分离气体和易挥发的固体样品[5-9]。

基质效应是离子源中共存组分之间存在离子化竞争引起,可导致目标离子的增强或抑制,现有通过基质配制标准溶液减少基质效应的方法[10-11]。目前,针对柑橘基质效应的研究较少,加之各地柑橘品种不同,含糖量、杂质含量、柑橘精油组成不同,基质效应也就有所不同[12-15]。江安县是柑橘种植基地,柑橘种植事关全县经济发展,为了更好地保证柑橘品质,有必要对该县的柑橘品种进行基质效应研究。根据前期对大量柑橘样品中相关农药的测定结果,甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷等在柑橘中的检出频次较高,为了快速准确地测定柑橘中的农药残留,本研究采用气相色谱仪,对‘夏橙’‘青见’‘塔罗科血橙’‘无核橙’和‘沃柑’5 种柑橘中检出频次较高的5 种农药进行基质效应研究,研究结果可为柑橘中农药残留定性和定量、限量标准制修订提供方法依据。

1 材料与方法

1.1 材料、药剂与试剂

5 种柑橘品种分别为‘夏橙’‘青见’‘塔罗科血橙’‘无核橙’‘沃柑’。所有柑橘样品来源于宜宾市江安县柑橘种植基地(105.066 83 E、纬度28.723 85 N),每份样品不少于3 kg。柑橘样品参照《农药残留分析样本的采样方法》[16]采集,均匀混合后按照四分法[17]缩分,捣碎后取300 g保存待测。

甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷标准物质,均为100 μL/mL,成都市科隆化学品有限公司。乙腈,优级纯,成都市科隆化学品有限公司;丙酮,优级纯,成都市科隆化学品有限公司;正己烷,优级纯,成都市科隆化学品有限公司;氯化钠,优级纯,成都市科隆化学品有限公司。

1.2 仪器与设备

安捷伦7890A 气相色谱仪,安捷伦科技有限公司;ZGG-3000 圆形水浴氮吹仪,上海梓桂仪器有限公司;XH-C 旋涡混合器,金坛市医疗仪器厂;AR223CN 电子天平,奥豪斯仪器(上海)有限公司;HR-500D 高剪切均质乳化机,上海沪析实业有限公司;SHZ-DⅢ循环水真空泵,巩义市子华仪器有限责任公司;奥克斯HX-J681 绞肉机,佛山市海迅电器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 标准溶液的配置

分别用丙酮将甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷标准物质稀释为10 μg/mL 浓度的标准储备液,4 ℃下避光保存。

溶剂标准曲线配制方法:采用10 μg/mL 的5 种农药混合标准溶液,分别利用丙酮将其稀释为0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 μg/mL 标准曲线。

基质标准曲线配制方法:采用10 μg/mL 的5 种农药混合标准溶液,利用‘夏橙’‘青见’‘塔罗科血橙’‘无核橙’和‘沃柑’空白基质提取液分别将其配置成浓度为0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 μg/mL 的基质标准曲线。

1.3.2 样品前处理

样品的前处理参考《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》[18]。柑橘样品经绞肉机初步粉碎后,于50 mL 锥形瓶中准确称取20.000 g 样品,加入10 mL 乙腈,用高剪切均质乳化机乳化样品,再用循环水真空泵将样品抽滤至装有氯化钠的比色管中,用旋涡混合器涡旋1 min 后静置1 h。取两份上清液,一份作为基质,另一份取10 mL 于离心管中,然后用水浴氮吹仪吹至近干,最后分别用丙酮和基质定容至5.0 mL,装入自动进样瓶中备用。

1.3.3 色谱条件

柱箱温度250 ℃,进样口温度250 ℃,压力8.255 psi,流速29.00 mL/min,隔垫吹扫流量3.0 mL/min;检测器温度250.1 ℃,燃气流量75.01 mL/min,助燃气流量100 mL/min,尾吹流量24.00 mL/min,信号值113.2(150 pA);色谱柱流量6.000 mL/min;进样量1 μL。

1.3.4 基质效应考察

基质效应的测定方法和评判标准参照文献[19]中的方法,其计算公式见式(1)。

式中,Sm和Ss分别表示利用‘夏橙’‘青见’‘塔罗科血橙’‘无核橙’‘沃柑’空白基质提取液配制的标准曲线和溶剂配制的标准曲线斜率。

当ME<0 时表示基质抑制效应,ME>0 时表示基质增强效应,其中当ME的绝对值为0~20%时为弱基质效应,20%~50%时为中等基质效应,ME>50%时为强基质效应。

2 结果分析

本实验利用丙酮和柑橘空白基质乙腈提取液分别配制成的0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 μg/mL 标准曲线进样,分别比较了5 种柑橘品种中基质效应对甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷和三唑磷有机磷农药残留检测的响应情况,如表1~5 所示;分别比较了同一种农药在不同柑橘品种中的基质效应响应情况,如图1~5<见第54页>所示。

图1 不同农药在不同柑橘品种中的基质效应响应情况Fig.1 Response of different pesticides to substrate effects in different citrus varieties

表1 ‘夏橙’基质效应对有机磷农药残留检测的响应情况Table 1 Response of matrix effect to testing of organophosphorus pesticide residue in ‘Valencia Orange’

2.1 ‘夏橙’中农药基质效应的响应情况

‘夏橙’中农药基质效应的响应情况如表1 所示,‘夏橙’中5 种农药的基质效应范围为22%~106%,‘夏橙’中甲胺磷、乐果、甲基对硫磷、三唑磷为中等基质效应,氧乐果为强基质效应。氧乐果在‘夏橙’样品基质中基质效应最强,其次为甲胺磷、乐果、三唑磷、甲基对硫磷。

2.2 ‘青见’中农药基质效应的响应情况

‘青见’中农药基质效应的响应情况如表2(见下页)所示,‘青见’中5 种农药的基质效应范围为24%~94%,‘青见’中甲胺磷、乐果、甲基对硫磷、三唑磷为中等基质效应,氧乐果为强基质效应。氧乐果在‘青见’样品基质中基质效应最强,甲胺磷、乐果在‘青见’样品基质中基质效应几乎一致,其次为三唑磷、甲基对硫磷。

表2 ‘青见’基质效应对有机磷农药残留检测的响应情况Table 2 Response of matrix effect to testing of organophosphorus pesticide residue in ‘Qingjian’

2.3 ‘塔罗科血橙’中农药基质效应的响应情况

由表3(见下页)可知,‘塔罗科血橙’中5 种农药的基质效应范围为34%~110%,氧乐果在‘塔罗科血橙’样品基质中基质效应最强,为强基质效应;其次为三唑磷、甲胺磷、乐果、甲基对硫磷,为中等基质效应;乐果、甲基对硫磷在‘塔罗科血橙’样品基质中基质效应几乎一致。

表3 ‘塔罗科血橙’基质效应对有机磷农药残留检测的响应情况Table 3 Response of matrix effect to testing of organophosphorus pesticide residue in ‘Tarocco’

2.4 ‘无核橙’中农药基质效应的响应情况

如表4 所示,‘无核橙’中5 种农药的基质效应范围为21%~95%,氧乐果的基质效应最强,为强基质效应;其次为乐果、甲胺磷、三唑磷、甲基对硫磷,为中等基质效应。

表4 ‘无核橙’基质效应对有机磷农药残留检测的响应情况Table 4 Response of matrix effect to testing of organophosphorus pesticide residue in ‘Seedless orange’

2.5 ‘沃柑’中农药基质效应的响应情况

‘沃柑’中农药基质效应的响应情况如表5 所示,‘沃柑’中5 种农药的基质效应范围为20%~85%,‘沃柑’中甲胺磷、乐果、甲基对硫磷、三唑磷为中等基质效应,氧乐果为强基质效应。氧乐果在‘沃柑’样品基质中基质效应最强,其次为三唑磷、乐果、甲基对硫磷、甲胺磷;其中甲基对硫磷、甲胺磷在‘沃柑’样品基质中基质效应几乎一致。

表5 ‘沃柑’基质效应对有机磷农药残留检测的响应情况Table 5 Response of matrix effect to testing of organophosphorus pesticide residue in ‘Wogan’

2.6 同一种农药在不同柑橘品种中的基质效应响应情况

甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷在不同柑橘品种中的基质效应情况如图1~5 所示。相较于其他四个品种的柑橘,‘塔罗科血橙’在甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷5 种农药中基质效应最强。氧乐果在5种柑橘样品基质中均呈现强基质效应,甲胺磷、乐果、甲基对硫磷、三唑磷在5 种柑橘样品基质中均呈现中等基质效应。这与李新梅[20]的研究结果一致,她在对有机磷对黄瓜、白菜、番茄、豇豆、青菜、紫包菜的基质效应影响研究中发现,相较于丙溴磷、甲基对硫磷等农药,氧乐果、甲胺磷基质增强效应明显。韩宇[21]在气相色谱法测定蔬菜中有机磷类农药的基质效应研究中也发现,以黄瓜、茄子、生菜为基质,加入7 种有机磷类农药后,氧乐果的基质效应最强。而何炳竹等[22]的研究结果有所不同,何炳竹等研究发现,在沃柑样品基质中,相较于甲胺磷、乐果、三唑磷,氧乐果的基质效应最弱。这可能是由于地区土壤、气候差异,沃柑的色素、含糖量、杂质含量、柑橘精油等组成不同。

3 结论

通过比对不同柑橘品种样品基质中5 种有机磷农药的基质效应得出,基质效应的强弱与农药品种、柑橘品种关联较大,不同柑橘品种中农药基质效应有较大差别。氧乐果在5 种柑橘样品基质中均呈现强基质效应,甲胺磷、乐果、甲基对硫磷、三唑磷在5 种柑橘样品基质中均呈现中等基质效应。相较于其他四个品种的柑橘,‘塔罗科血橙’在甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷5种农药中基质效应最强。因此,在日常检测工作中,要尤其注意基质效应对检测结果的影响,特别是检测结果处于临界值时,要尽量采取基质配标等方法消除基质效应。

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