蔬菜农药残留基质效应影响的检测质控试验研究

2021-04-20李建华吕伯龙刘晓兵

安徽农业科学 2021年6期

李建华吕伯龙刘晓兵

摘要采用加标回收方法检测分析氯氰菊酯、联苯菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、腐霉利、抗蚜威、三唑磷、氯唑磷、甲拌磷、乐果10种农药对韭菜、芹菜残留检测结果的样品浓度与回收率分布关系，显示加标回收率在10%～200%。应用基质匹配法、内标法质控处理，校准调控后的加标回收率在韭菜中为93.2%～103.7%，RSD为1.6%～7.7%;芹菜中为87.2%～100.3%，RSD为2.1%～9.6%。对照《实验室质量控制规范食品理化检测附录F》（GB/T 27404—2008），检测结果符合技术要求。

关键词蔬菜;基质效应;农药残留;加标回收率;检测质控

Abstract The distribution relationship between sample concentration and recovery rate of cypermethrin，bifenthrin，deltamethrin，fenvalerate，procymidone，pirimicarb，triazophos，isazofos，phorate and dimethoate on leek and celery was analyzed by standard addition recovery method.The recoveries ranged from 10% to 200%.Matrix matching method and internal standard method were used for quality control，recovery rate after calibration and regulation were 93.2%-103.7%，RSD was 1.6%-7.7% in leek and 87.2%-100.3%，RSD 2.1%-9.6% in celery.Comparing with Laboratory Quality Control Regulations Food Physical and Chemical Testing Appendix F （GB/T 27404—2008），the test results met the technical requirements.

Key words Vegetables;Matrix effect;Pesticide residue;Standard addition recovery rate;Detection quality control

農药残留是影响农产品食品安全的重要因素之一，作为专业的食品、农产品检测机构面临着越来越严格的检测精度及准确度的市场要求。农药残留检测由于基质效应存在，常常出现对分析物的分析过程有显著的干扰，并且影响分析结果的准确性。几乎所有的基质都会产生基质效应，基质效应随基质含量的增大而增强[1]。利用GC-MS/MS 检测，供试的 150 种农药中绝大部分在蔬菜中表现为基质增强效应，其中葱、姜和大蒜表现为很强的基质效应，萝卜的基质效应较弱[2]。据汇总2018年蔬菜国家食品安全监督抽检结果，显示菠菜、芹菜、韭菜、普通白菜的农药残留合格率偏低，毒死蜱、腐霉利等农药超标是主要的食品安全问题[3]。韭菜、芹菜是最易出现农药残留，尤其是腐霉利超标的蔬菜种类，备受社会各界关注[4]，其次是夏季豆类蔬菜，再其次是根茎类蔬菜。

农产品农药残留主要用气相色谱仪进行检测[5]。农产品的前处理、气相色谱仪的气流速度、进样口温度、柱温、检测器温度等条件，都会影响分析结果的准确性[6]。检测实验室为了提高检测准确度或接受盲样考核，需要采用实验室中常用的确定准确度方法，加标回收率的测定用以反映测试结果的准确度。按照平行加标进行回收率测定时，所得结果既可以反映测试结果的准确度，也可以判断其精密度，是日常分析工作中必不可少的质控手段[7]。针对上述问题与要求，该试验以韭菜、芹菜为检测样品，采用加标回收方法，选取有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类、杀菌剂4类10种农药残留基质效应进行比较。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 供试蔬菜。韭菜、芹菜，宣城市内生产单位抽样;基质制取方法，按照农药残留量的测定方法参照GB/T 19648—2006，确认样本中没有待检测的10种农药残留。

1.1.2 农药试剂（纯度均大于 98%）。有机磷类（三唑磷、氯唑磷、甲拌磷、乐果）、氨基甲酸酯类（抗蚜威）、拟除虫菊酯类（氯氰菊酯、联苯菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯）、杀菌剂（腐霉利）4类10种农药，分别购自坛墨质检科技股份有限公司、安徽奇海生物科技有限公司、上海安谱实验科技股份有限公司、薽萌（上海）生物科技有限公司。

1.1.3 试验试剂。乙腈（HPLC级别，上海安谱）;乙酸乙酯（国药化学试剂公司）。

1.1.4 试验仪器。7890B/7000D 气相色谱-三重四级杆串联质谱仪（Agilent，USA）;电子天平（感量0.01 g，上海花潮电器公司）;DC24H-RT 24 位氮吹仪（上海安谱实验科技）;FJ200-S数显高速均质机（常州齐威仪器公司）; XZ18K-T 高速冷冻离心机（长沙湘智离心机仪器公司）;PSA填充料（40～63 μm 60A，艾杰尔科技）;C18填充料（50 μm 60A，艾杰尔科技）。

1.2 试验方法

1.2.1 样品制备。准确称取10 g经捣碎的样品（精确至0.01 g），加入20 mL乙腈，15 000 r/min均质2 min，放置于-20 ℃ 冰箱冷冻1 h后取出，加入5 g无水硫酸镁和1 g氯化钠，剧烈振荡1 min，然后8 000 r/min 0 ℃离心3 min，取上清液5 mL加入100 mg C18、100 mg PSA和300 mg无水硫酸镁，剧烈振荡1 min，然后8 000 r/min 0 ℃离心3 min，取上清液1 mL过膜备用（空白基质）。

1.2.2 标准溶液（储备液）的制备。

分别精确称取10 g试样，加入10 mL乙腈、4 g无水硫酸镁、1 g氯化钠、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠，盖上盖子，剧烈振荡1 min后4 000 r/min 离心5 min。取上清液5 mL加入750 mg无水硫酸镁、100 mg PSA和20 mg GCB，涡旋混匀1 min后4 000 r/min 离心5 min，准确吸取上清液2 mL于40 ℃水浴氮吹至近干，加入5 mg/L的外环氧七氯B（内标物质）20 μL和1 mL乙酸乙酯复溶，过膜待测备用。

1.2.3 标准曲线的绘制。氯氰菊酯、联苯菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、腐霉利、抗蚜威、三唑磷、氯唑磷、甲拌磷、乐果分别称取10 g试样，加入10 mL乙腈、4 g无水硫酸镁、1 g氯化钠、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠，盖上盖子，剧烈振荡1 min 后4 000 r/min离心5 min。取上清液5 mL加入750 mg无水硫酸镁、100 mg PSA和20 mg GCB，涡旋混匀1 min后4 000 r/min 离心5 min，准确吸取上清液2 mL于40 ℃水浴氮吹至近干，加入5 mg/L的外环氧七氯B（内标物质）20 μL和1 mL乙酸乙酯复溶，过膜待测。

不含基质，上述标样配制的标准溶液处理：用乙酸乙酯逐级稀释混合标准溶液，使得每种农药含量分别为20、50、100、200、500 ng/mL，以此上机进样测定并绘制其标准曲线。

含基质，基质匹配标准溶液配制及浓度检测[2]：参照NY/T 761—2008方法，用乙酸乙酯逐级稀释混合标准溶液，上述配制好的1 mL农残混标用来定容最终处理好的空白样品，使得标准品中含有与样品同样的基质浓度，即配制成质量浓度分别为20、50、100、200和500 ng/mL的标准溶液，加入5 mg/L的外环氧七氯B（内标物质，ISDT）20 μL。所有标准品用乙酸乙酯定容。每个浓度重复6次。

1.2.4 加标回收率测算。

1.2.5 气相色谱质谱条件。。

进样口温度220 ℃;色谱柱为VF-1701ms（15 m×0.25 mm×0.25 μm）;载气为氦气（纯度≥99.999%，1.2 mL/min）;进样方式为不分流;柱箱：40 ℃保持2 min，10 ℃/min升至100 ℃，40 ℃/min升至240 ℃，保持2 min;电子轰击源70 eV;传输线温度240 ℃;离子源温度240 ℃;溶剂延迟7 min;MRM模式：定量离子对74.0～44.1，定性离子对74.0～42.1，驻留时间均为120 ms，CE电压均为18 eV。检测方法参照GB 23200.113—2018进行。

2 结果与分析

2.1 基质样品测定结果实际解决基质效应的方法是利用不含农药的空白基质匹配标准溶液进行校准，它可以同等程度地补偿标准溶液和样品溶液中农药的响应[8]，利用基质匹配校准法测定有机磷农药残留，可将回收率恢复到80%～103%[9]。

在检测农药含量和基质影响，需要首先确认空白基质不含所有检测对象的农药，这样才能获得标准溶液与基质溶液的检测对象物所显示浓度的差异及影响。图1是空白基质溶液显示的气相图谱，不含所有检测农药。

2.2 标准曲线与含基质溶液加标农药回收率

将配制的标准溶液、含基质溶液经GC-MS/MS检测分析，标准溶液检测对象浓度分别为20、50、100、200和500 ng/mL，结果显示（表1），各种浓度农药溶液的线性关系、相关性以及重现性表现良好。

基质液添加标样，利用实际检测获得对应浓度的加标回收率可见分布范围较广，表2～3显示韭菜、芹菜基质溶液表现的回收率差异较大，两表中已除去了<30%或>150%的无意义回收率数值，与标准液相同，添加浓度分别为20、50、100、200和500 ng/mL，检出结果浓度差异较大，说明韭菜、芹菜表现有明显的基质效应。基质效应产生除了检测设备的客观因素影响以外，不同农药的结构、农药的浓度（或农药相对的基质液浓度）以及基质的化学环境[10]都有可能影响基质效应的强弱。

2.3 韭菜、芹菜基质中的基质效应

将含基质母液配制含有上述相同浓度农药的溶液（20、50、100、200和500 ng/mL）进行GC-MS/MS检测，按照检测显示浓度进行回收率分析（图2），按照可接受的85%～105%回收率范围，韭菜基质液中高浓度的农药（>250 ng/mL）基本为基质效应增强，仅甲拌磷在低浓度（<150 ng/mL）是基质效应减弱;对比芹菜基质溶液则多數表现为基质效应减弱，且在200 ng/mL浓度左右达到满足有效回收率范围的趋势。

2.4 基质匹配与内标法

利用基质匹配校准测定农药残留，可以调整回收率的范围，这在检测中是常用的方法，通过调整基质当量水平和经过前处理的样品待测物浓度相近，或者说使其所含基质的浓度与实际样品相近，即为基质匹配（校准）。内标法是将一定重量的纯物质作为内标物（在此使用的外环氧七氯B，ISDT）加到一定量的被分析样品混合物中，然后对含有内标物的样品进行色谱分析，分别测定内标物和待测组分的峰面积及相对校正因子，按公式[11]即可求出被测组分在样品中的百分含量。

得到调整后的检测结果（表4）显示，全部结果都达到可以接受的合理范围。利用测定加标回收率作为实验室质量控制的方法，可以先测定未知样的含量范围，然后确定添加标样浓度，标样浓度应接近未知样的浓度，以确保样品测定结果的准确性[12]。

3 结论与讨论

农、兽药残留检测的基质效应问题一直是影响着检测机构一大难题，简便常用的去除基质效应的方法是通过已知分析物浓度的标准样品，同时尽可能保持样品中基质不变，建立一个校正曲线;对于复杂的或者未知组分基质的影响，可以采用标准添加法测量和记录样品的响应值。该研究是利用标准添加法，针对各基质及检测物的基质影响程度，相应地改变检测物的浓度关系，测量和记录样品的响应值，以此可以减少添加分析物的试验次数，尽快地试验出匹配适当的基质浓度，得出回收率和RSD。在不改变基质、流速、柱温等检测条件，简化了烦琐的测定各种相对校正因子。

检测质控也已成为检测机构进行技术与管理的追求目标，尤其对于检测工作中的技术难题，可以进行综合性研究，通过质量控制保证检测结果的准确性，尤其是对于结果偏移较大的可以通过质量控制分析原因提高和改善检测效果。基质效应是影响农、兽药残留检测准确性的重要因素，而质量控制是保证农产品中农药残留检测结果准确性的重要措施。加标回收通过加入一定量的标准物质，计算回收率，分析和找出产生误差与影响来源，能够消除干扰因素，确保检验分析过程的正确性。

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