农药多残留测定中易出现的问题及其对策
2017-07-05丁立彤
摘 要:作者通过多年的试验积累总结,阐述农药多残留检测中容易出现的问题及典型事例,通过对样品前处理方法的改变,以及基质质控标样的配制和加强仪器的维护使其达到最佳检测状态,并针对不同参数归类采取不同方法的检测,消除了干扰因素,保证了检测农药的种类和含量的准确性,为政府决策提供了可靠的依据。
关键词:农药;多残留;干扰;污染
中图分类号:S-3 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20170631020
江苏省盐城市农产品质量监督检验测试中心每年要完成省市例行抽检、监督抽检、农业部无公害农产品产地换证抽检等样品3000多个,检测参数项次每年累计达12万项次,尤其在农药多残留检测中常出现以下问题:定性问题,要检测样品中含有哪些种类农药,这就需要定性,定性出现问题就会误判,例如假阳性、假阴性;定量问题,要检测样品中所含物质的多少,检测不准确判定就会不准确,定量主要是回收率偏高或偏低的问题,以及灵敏度的问题包括检测限和定量限的应用等。
农药残留检测需要解决的问题就是定性和定量,以及检测数据的准确判定。
1 农药多残留定性中易出现的问题及措施
要检测样品中含哪些种类农药,这就需要定性,定性中出现问题就会产生误判,定性容易出现的问题就是假阳性和假阴性。
1.1 假阳性
1.1.1 基质干扰
主要是采用气相色谱、液相色谱检测时影响较大,部分样品在GC/MS检测时也会干扰。
1.1.1.1 蔥、蒜、韭菜类样品
葱、蒜、韭菜类样品含蒜氨酸物质(烷基硫代半胱氨酸及亚砜类化合物)及其活性酶(蒜氨酸酶)。在完整的细胞内酶和底物是分开存在的,在细胞受损后,酶会作用于底物,产生丙酮酸、氨及磺酸酯类在内的含硫化合物,这些物质与有机磷和有机氯农药的性质十分相似,传统净化方法不能除去,用GC检测时会干扰测定结果。
消除干扰的方法:采用微波炉加热消除干扰。称取未破碎样品(葱、韭菜切成段)25g,置微波炉中加热25~30s,然后按NY/T 761方法处理。
1.1.1.2 十字花科蔬菜(甘蓝、大白菜等)
含有硫氰酸酯和异硫氰酸酯类化合物,GC检测时会造成干扰。
三唑酮、甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果等用GC-MS/MS,LC-MS/MS检测避免干扰。
1.1.1.3 其他类产品(香菜、茶叶、香菇、香料等)
含有小分子风味物质造成干扰,采用GC-MS/MS,LC-MS/MS检测避免干扰。
1.1.2 污染
1.1.2.1 前处理过程操作不当
在前处理过程中使用的器皿洗刷不干净造成交叉污染,解决办法:按规定操作规程前处理。
1.1.2.2 进样过程中污染
进样针污染,柱头和进样垫污染、洗针溶剂污染;前一针样品待测组分含量高,洗针不充分;两针进样时间短、前针的残留物对下一针造成污染。
解决办法:通过勤换进样垫、衬管、清洗溶剂以及用试剂空白避免污染造成假阳性。
1.1.3 其他问题
二硫代氨基甲酸酯类农药。测CS2、葱蒜类、十字花科等含硫化物蔬菜易造成干扰,用GC-MS/MS,LC-MS/MS检测。
有机磷农药对有机氯、菊酯类农药干扰,有机磷农药中含S,在ECD检测器上会产生信号,用GC-MS/MS,LC-MS/MS检测。
敌敌畏与敌百虫。敌百虫高温易分解成敌敌畏,检测敌百虫时GC检测温度不宜过高,或用LC-MS/MS检测。
1.2 假阴性
1.2.1 提取过程不当
提取方法不合适:土壤样品。
酸碱度问题,部分农药在碱性条件下溶解度发生变化,需要加缓冲溶液保持弱酸性或中性。
1.2.2 净化过程
淋洗溶剂不合适
离子交换柱净化时,pH值控制不好,调节适宜的pH。
1.2.3 浓缩过程
氮吹、旋转蒸发时过干,解决办法在氮吹、旋转蒸发时至近干就停止氮吹或蒸发。
1.2.4 进样过程
高温分解:辛硫磷、敌百虫,解决办法用LC或LC-MS/MS检测。
1.2.5 基质干扰
百菌清:甘蓝,白菜等十字花科蔬菜,采用质控空白样品校正。
2 定量过程中出现的问题及解决措施
2.1 影响回收率的因素
2.1.1 基质效应
基质效应指样品中除目标分析物以外的其他成份对目标化合物定量结果的影响,根据基质对检测信号影响值的不同,基质效应可分为增强效应和减弱效应。
液相色谱—质谱联用所产生的基质效应一般认为基质成份与待测物从色谱柱上一起被洗脱出来,经离子源气化,进入质谱,在液滴气化发生库伦爆炸变成小液滴直至产生气体离子的过程中,这些内源性基质成份由于极性较大,会同待测物离子竞争液滴表面,从而导致待测物离子化率降低或增强,引起响应值的降低或增强,产生基质抑制或基质增强效应。
基质效应问题在GC-MS/MS最为突出,LC-MS/MS、
GC-MS次之,GC、LC较弱。
基质效应主要表现为增强效应,强基质效应有的能达到300%~500%,弱基质效应较少,样品不同基质效应不同,样品的种类、品种不同基质效应也有差别。
为了提高定量的准确性,需要采用基质匹配标样来做定量标样。但由于基质种类繁多,配制基质标样的处理过程复杂,且基质标样中因基质的存在使得标样有效贮存时间变短,为残留分析造成很大影响。
在日常检测中,为避免基质效应工作量繁重,可以采用以下方法减少工作量:
对样品进行分类,按照产品种类不同,根据基质效应的大小分为几组配制标样,减少工作量。
多步净化措施:对提取物进行逐步净化可以有效地净化样品,去除杂质的干扰。
添加内标:在检测样品中添加目标组分进行参照检测。
分析保护剂的应用:在GC、GC-MS分析中,用山梨醇和乙氧基苯二醇做保护剂可减少基质效应,大大降低工作量。
如果检测组分结果在MRL值1/3~3倍之间,需用基质标准溶液重新进行定量。
2.1.2 可能引起回收率偏离的其他因素
样品提取不充分:主要存在于粮油、土壤样品、动物组织样品中及水中极性较大的农药。解决办法:充分提取或改变提取方式。
净化过程损失:主要在于净化时选择的溶剂不适合,极性过大或过小。解决办法:选择适合的溶剂或更换净化方法。
浓缩过程中损失:氮吹法和旋转蒸发过度均可以引起农药损失。解决办法:加入高沸点溶剂,浓缩至近干。
试剂不纯:不纯的试剂可能存在氧化剂或还原剂,对部分农药会有分解作用。措施:使用纯度高的试剂或重蒸试剂。
农药本身不稳定:如辛硫磷、敌百虫、阿维菌素等。措施:前处理迅速、避光。
GC,GC/MS进样过程损失:主要是在进样口吸附或分解,如甲胺磷、氧化乐果,若进样口处脏,易被吸附。解决办法:更换进样口处隔垫、衬管、玻璃棉、硅烷化处理使其惰性化,清洗分流平板。
ECD污染:ECD易被污染,常见的污染包括氧污染和其它电负性杂质的污染。电负性杂质来自于色谱柱、样品或流失的固定相。
預防措施:采用高纯氮;检测器温度高于柱温;样品在进样前一定要净化;溶剂不进负电性强的溶剂;如丙酮、乙醇、乙醚、二氧甲烷等,采用高温色谱专用硅胶垫;基质效应,未用基质配制标准溶液或基质选择与样品不一样,氧乐果,用GC-MS,LC-MS/MS检测;定容不准确,溶液挥发;标准品配制不准确或者分解,高浓度储备液有效期1a,低浓度储备液有效期1个月,标准工作溶液现配现用。具体农药品种不同也有所不同。
回收率判定方法可靠性具有一定局限性。
样品中某些干扰因素对检测结果具有恒定偏差。
样品和加标操作相同,损失和污染对二者也相同,使误差抵消而难以发现问题。
待测物的价态和形态,加标量多少,本底浓度均影响结果。
对于一些内吸性农药,加标后在短时间内进行试验,回收率结果不能反映实际方法情况。
解决办法:可以用不同的仪器进行比对试验,确定结果。
2.2 灵敏度的影响
检出限:方法能够检出的样品中最低农药残留量。理论上一般以3倍信噪比为最小峰面积,所对应的浓度含量计算。
定量限:实际检测过程中,应该以能实际检出的最低农药含量来确定,可以通过添加回收率的方法能够检出的浓度,大约为信噪比的10倍。
灵敏度越高,仪器和方法的检出限越低,所以在检测时充分做好仪器的维护工作,保证仪器检测在最佳状态中进行,保证仪器的检出限和定量限符合检测方法的要求。
一般最低检出浓度需要满足0.01mg/kg,同时还要满足相应的MRL值,低于0.001mg/kg意义不大。在试验过程中要充分考虑方法和仪器的检出限和定量限。
3 结果计算
3.1 标准曲线法
标准方法中多采用标准曲线法,由于在实际检测中,标准曲线法需用基质配制大量标准溶液,工作量大且浓度较低时误差较大。
3.2 单点校正法
可选择与待测组分浓度含量相近(误差小于10%)的标准溶液单点校正来计算结果准确率高。
作者简介:丁立彤(1965-),女,推广研究员,江苏阜宁人,现任盐城市农产品质量监督检验测试中心副主任,从事农产品质量安全监督检验测试及其检测方法的研究。