蜂王浆中农药残留检测技术的研究进展
2021-01-18方建军张旭黄华王健郭浩炜毛小红
方建军,张旭*,黄华*,王健,郭浩炜,毛小红
1. 衢州市食品药品检验研究院(衢州 324000);2. 浙江江山健康蜂业有限公司(江山 324100)
蜂王浆又名王浆、蜂皇浆、皇浆、蜂乳,是由适龄工蜂的舌腺和上颚腺所分泌的物质,颜色为白色或淡黄色,味道酸且略带辛辣、涩,被用作蜂王和蜜蜂幼虫的主要食物[1-3]。蜂王浆富含氨基酸、糖类、有机酸等多种活性成分[4],是集营养、食疗及保健多位一体的天然物质,具有抑菌、抗氧化、抗衰老、降血糖、降血脂、抗肿瘤、调节免疫及护肤美容等其他多方面生理作用,被誉为“生命青春之源”[5]。中国是蜂王浆生产和出口第一大国,世界上90%以上的蜂王浆产自中国[6],主要出口日本、欧盟和美国等发达国家和经济体[7]。随着对蜂王浆的研究日益深入,其应用领域不断扩大。
农药在防治农作物、蔬菜、水果及除杂草等方面发挥重要作用,而蜜蜂通过采集花蜜过程间接将农药带入产出的蜂王浆中,影响蜂王浆的食用安全[8-9]。
随着蜂王浆营养价值认可度的不断提高,人们对其消费需求不断增长,对其品质要求也越来越高,农药残留成为衡量蜂王浆产品品质的重要指标。’
1 蜂王浆农药残留现状
国内外的蜂王浆农药残留现状并不乐观,有机磷、有机氯、除草剂、杀螨剂、新烟碱类等农药的广泛使用,给蜂王浆产品的品质安全带来极大隐患[10-13]。自2001年以来,以蜂蜜和蜂王浆为代表的蜂产品的农药残留问题受到关注,农残限度升级为出口蜂产品的常规品质要求,也成为蜂产品出口贸易的绿色壁垒[14]。2019年,日本、欧盟对蜂王浆农药残留限量要求提高,中国需要研究突破日本、欧盟技术壁垒的农药残留检测的法定标准,从而解决农药残留问题。以日本客户需求为例,进口的蜂王浆需要检测多菌灵、克螨特、苯菌灵、蝇毒磷、氟胺氰菊酯、三唑醇、毒死蜱、吡氟氯禾灵、甲基硫菌灵、乙基硫菌灵、草甘膦、双甲脒、双甲脒代谢物2, 4-DMA、双甲脒代谢物DMF、双甲脒代谢物DMPF、双甲脒代谢物总残留量、氯苯胺灵等17种高风险农药残留。为保证国内消费市场和进出口市场蜂王浆产品的品质,针对中国蜂王浆农残检测标准及检测现状和进出口格局,加强对蜂王浆中农药残留检测技术的研究和开发刻不容缓。
2 蜂王浆中农药残留检测的前处理方法
蜂王浆基质复杂、黏度大,在提取的时候杂质多,易乳化,因此在对其进行前处理的过程中,若提取试剂和方法不当,则不利于目标物的提取和分离。在国内外学者对蜂王浆中农药残留检测报道中,固相萃取技术被广泛应用于样品的前处理。固相萃取技术利用固体吸附剂将液体样品中的目标化合物吸附,与样品的基体和干扰化合物分离,用洗脱液洗脱或加热解吸附,达到分离和富集目标化合物的目的,具有操作简单、除杂效果好、待测组分回收率高等优点。
夏广辉等[15]将蜂王浆样品用乙腈-水(体积比1∶1)溶解提取,提取液用C18柱净化,杀虫剂的平均加标回收率在79.7%~82.5%。侯建波等[7]将蜂王浆样品用氨水-乙腈(体积比5∶95)涡旋混匀,提取液经过中性Al2O3固相萃取柱净化,双甲脒及其代谢物的平均加标回收率在80%~110%。Gerardo等[16]将蜂王浆样品经过超纯水初步溶解后,用1%乙腈-乙酸(V/V)振荡提取后离心取上清液,用%乙腈-甲酸(V/V)振荡提取后离心取上清液,提取液经过C18、硅藻土和氧化锌填充柱净化后检测,杀菌剂的平均回收率在70%~120%。李樱红等[14]将蜂王浆样品经过氨水溶解后,加入乙腈-水(体积比1∶1)涡旋振荡提取,离心后上清液用HLB固相萃取小柱净化后检测,氟胺氰菊酯等7种高风险农药的平均回收率是81%~101%。周萍等[17]在碱性条件下用乙腈萃取,经HLB柱净化后检测蜂王浆中的三唑醇、蝇毒磷和氟胺氰菊酯,平均回收率在78.9%~102.1%。GB 23200.101—2016[18]中将蜂王浆样品先用水溶解后,加入正己烷-丙酮(1∶1)涡旋振荡提取,离心后上清液浓缩经弗罗里硅藻土固相萃取柱净化后检测,杀螨剂的平均回收率在71%~115%。
3 蜂王浆中农药残留检测方法
对于蜂王浆中的农药残留进行分析,由于复杂的混合物中的待测组分一般是mg/kg等级,属于痕量分析[19],为测得样品中农药的准确含量,使测定方法的准确度和精密度达到相关规定,必须采用高灵敏度的痕量分析技术。针对蜂王浆中农药残留的测定方法,主要有气相色谱法、液相色谱法、液质联用法和气质联用法[20]。
3.1 高效气相色谱法
气相色谱法具有操作简单、分析速度快、选择性好、灵敏度高、重现性好等优点,是分析有机化合物必不可少的一种手段,在化学、生物、医药、食品等各大领域均有应用[21]。Emmanouel等[11]将样品经过乙腈等溶剂振荡提取和C18固相萃取技术净化处理,利用气相色谱法检测蜂王浆中的有机氯和有机磷。谭韩英等[12]将样品经过乙腈、正己烷等有机溶剂溶解提取和Florisil固相萃取技术净化处理,利用气相色谱法测定蜂王浆中氟胺氰菊酯残留量。GB 23200.100—2016[22]中将蜂王浆样品用水溶解,加正己烷、丙酮、乙醚等溶剂处理后,经过弗罗里硅藻土固相萃取柱净化后,气相色谱检测菊酯类农药。王祥云等[23]将蜂王浆样品用水溶解,再加正己烷、丙酮、乙醚等溶剂处理后,经过弗罗里硅藻土固相萃取柱净化后,气相色谱检测氟胺氰菊酯农药。
3.2 高效液相色谱法
高效液相色谱法对于分析沸点高不易挥发、热稳定性不强和相对分子质量大的有机化合物,可以较准确地定性和定量。国内外关于高效液相色谱法检测蜂王浆中农药残留的文献资料不多,董盛月[24]用正己烷、二氯甲烷等溶剂提取后,经HLB固相萃取柱净化处理,用超高效液相色谱梯度洗脱与紫外检测器检测蜂王浆中的氟氯苯氰菊酯与氟胺氰菊酯残留。
3.3 气相色谱-质谱法
GC-MS技术是利用气相色谱的高分离性结合质谱能辨别出待测物的结构,以达到待测物的定性定量检测。该技术被广泛应用于复杂组分的分离与鉴定,其具有GC的高分辨率和MS的高灵敏度,是样品中药物与代谢物定性定量的有效工具。Gerardo等[25]将样品用水溶解后,使用正己烷和乙酸乙酯提取,经C18固相萃取柱净化后GC-MS检测蜂王浆中的多种农药残留。周召千等[26]将样品溶解后沉淀蛋白,在碱性条件下用正己烷、丙酮提取,用GC-MS检测蜂王浆中的双甲脒残留量。GB 23200.103—2016[27]方法将样品用盐酸溶液溶解,用正己烷、乙醚、丙酮等溶剂提取净化,得到的样液用GC-MS检测蜂王浆中的双甲脒及其代谢物残留量。GB 23200.103—2016[28]方法将样品用水溶解,用正己烷、乙醚、丙酮等溶剂提取,经弗罗里硅藻土固相萃取柱净化后,得到的样液用GC-MS检测蜂王浆中多种杀螨剂残留量。
3.4 液相色谱-质谱法
LC-MS/MS技术利用液相色谱分离待测物与干扰物,通过质谱对待测物进行检测分析。该技术具有灵敏度高、选择性强、准确性好等特点,被越来越广泛应用于药物、食品、环境、农业等各个领域。侯建波等[29]将样品用水溶解后,加入甲醇沉淀蛋白并提取,以PSA、C18和无水MgSO4为分散剂进行QuEChERS净化,采用LC-MS/MS检测蜂王浆中多种新型烟碱类药物及其代谢物残留量。Giroud等[10]将蜂王浆样品用水溶解后,加乙腈、醋酸盐缓冲液提取后经-18 ℃冷冻存放15 h,离心分层取上清液,将上清液旋转蒸发至干燥后加H2O/MeOH(80/20,V/V)复溶上LC-MS/MS检测多种新型烟碱类药物及其代谢物残留量。GB 23200.99—2016[30]将样品加水溶解后,经乙腈、氯化钠、丙酮和乙醚处理后,用中性氧化铝固相萃取柱净化上LC-MS/MS检测8种氨基甲酸类农药残留。
4 结语与展望
近年来,随着经济发展,饮食的安全与健康越来越受到重视,对于保健品的需求也不断增加。蜂王浆是上等的具有多种保健功能的理想食品,因此需要有先进的检测技术,保障其品质安全。国内外关于蜂王浆的研究不断增多,相关农药残留的检测也不少,但是方法涉及的农残品种偏少,类别单一,前处理过程和检测手段不同且繁琐,显著增加企业日常品质控制成本。同时随着国际标准提高,现有的法定标准达不到检测要求,以草甘膦为例,国内外尚无相关文献和标准报道,无法满足蜂王浆出口企业的实际需求。
针对中国蜂王浆农残检测标准及检测现状和出口格局,以破解日本(我国蜂王浆最大出口国)技术壁垒为突破口,建立规范统一有效的多种高风险农药残留量的检测方法。方法的建立可供国内乃至国外企业、检测机构使用,避免重复建设,同时可以满足日本客户的需求,解决中国大部分蜂产品的技术壁垒问题,因此研究科学合理的蜂王浆中农药多残留检测方法具有迫切而深远的现实意义。