不同前处理方式对豇豆中有机磷农药残留测定的影响
2024-02-04李凯菲周建国黄玉佳
李凯菲，周建国，黄玉佳
（1.上思县在妙镇农业农村综合服务中心，广西 防城港 535513；2.上思县华兰镇农业农村综合服务中心，广西 防城港 535516；3.上思县农业技术推广中心，广西 防城港 535599）
为提高豇豆的质量与产量，农户通常会使用有机磷农药，其中一部分农药被豇豆植株所吸收，促进豇豆生长，还有一部分则残留到豇豆中。当人们食用了有机磷农药残留量较高的豇豆后，会导致人体中毒，轻者出现腹胀、呕吐、腹泻等症状，重者损害神经系统与身体健康。所以，在豇豆进入市场前，相关部门应采取科学、合理的方式对豇豆中有机磷农药残留进行检测，以判断豇豆安全性是否符合相关规定要求，若不符合要求，则应禁止其进入蔬菜市场。
1 试验设计
1.1 材料与试剂
试验材料为超市采购的无公害豇豆。
主要试剂包括40%氧乐果溶液（A），由杜邦化工集团生产；40%乐果溶液（B），由麟龙生物药业生产；50%甲基对硫磷农药（C），由富达化学农药制造有限公司生产；50%杀螟硫磷农药（D），由红日升生物科技生产；70%马拉硫磷农药（E），由绿霸精细化工生产；40%对硫磷农药（F），由鑫正虹药业生产；2.5%甲基异柳磷农药（G），由普朗克生化工业生产；农残级乙腈，由麦克林生产；分析纯级丙酮，由浩盈化工生产；分析纯级石油醚，由耀佳化工生产；分析纯级无水硫酸钠，由源宝来化工生产。
1.2 仪器设备
主要仪器设备包括：6.5 L 数控超声波清洗机（YZ-180DB，由越众仪器生产）；冷冻离心机（KH22R，由凯达科学仪器生产）；旋转蒸发仪（R-1010，由京华仪器生产）；氮吹仪（JC-SNC12，由瑞明仪器生产）；旋涡振荡器（Vortex 2500 MT，由聚莱仪器生产）；气象色谱仪（JWH-300，由莱恩德仪器生产）；超纯水仪（SCSJ-I，由千司科学仪器生产）。
1.3 试验方法
1.3.1 采集样品
根据《粮食、水果和蔬菜中有机磷农药测定的气相色谱法》（GB/T 14553-2003）中的规定要求，对豇豆进行取样，并利用纯净水将其表面的杂质清洗干净，避免土壤杂质对试验检测结果造成干扰。以食品级搅拌器为主要工具，将豇豆打碎，装入密封包装袋中，并放置到-18 ℃的环境中存放。
1.3.2 配制农药标准溶液
从所选择的农药当中，分别取出适量药液，并添加一定量的纯净水，配制5µg/L 的标准混合溶液后，进一步对标准溶液进行稀释，分别制得50、100、200、500 及1 000µg/L 的基质标准溶液。
1.4 色谱分析
采用型号为HP-5 的毛细管柱，规格为30 mm×0.32 mm×0.25 µm，进口温度提高到250 ℃后，按照1.0 mL/min 的流速，将样品送入管内，之后继续提高检测仪的温度，使温度稳定在300 ℃后，以高纯氮气为载气，保持流速10 mL/min，进样量为1.00µL。管柱升温时，将温度控制在50 ℃，维持30 s，然后按照30 ℃/min 的提温速度将温度提高到130 ℃，维持30 s，之后按照10 ℃/min 的提温速度，继续将温度提高到280 ℃，使用外标法定量。
2 结果分析
2.1 色谱柱的选择
通过上述色谱分析方式，对所有的有机磷农药予以分离处理可以发现，农药经过处理后，都被有效地分离，没有出现明显的杂峰。
2.2 不同提取方式对检测结果的影响
将豇豆打碎后，分别添加相同量的标准溶液，静置2 h 后，将样品划分成3 组。在相同的条件下，分别对3 组样品予以处理。第1 组按照NY/T 761-2008中的要求进行处理，设置为P 组；第2 组采用超声波提取法，即通过超声波提取的方式，代替P 组中的振荡处理，设置为Q 组；第3 组采用漩涡振荡提取法，即通过漩涡振荡的方式，代替P 组中的振荡处理，设置成R 组。每组各进行5 次，并计算出平均值。通过上述3 种方式处理后，得到表1 所示结果。
表1 不同提取方式的测定结果 单位：%
由研究结果可知：Q 组当中，7 种农药加标回收率最为稳定，处于81.19%～101.31%，且RSD 值均在7.3%以下；R 组当中，加标回收率处于79.01%～106.56%，RSD 值均在8.2%以下；而对于P 组来说，加标回收率在73.91%～110.49%，RSD 值在8.8%以下。由此表明，通过上述3 种方法对豇豆有机磷农药进行处理时，超声提取法（Q 组）的效果最佳。这是因为按照NY/T 761-2008 规定处理时，仅可以采集表面的农药成分，而内部成分的采集量则非常少；通过超声波处理后，能够将豇豆细胞破坏，使细胞内吸收的药物成分释放出来，从而提升提取效果[1]。因此，本试验将以超声波提取法为提取方法，进一步测定豇豆有机磷农药残留。
2.3 不同超声时间对检测结果的影响
本研究中设置了3 个提取处理时间，分别为10、20、30 min，通过对3 个时间检测结果进行对比，以确定最佳的处理时间。通过试验检测后，得到表2 所示结果。超声处理在30 min 以内时，检测结果的平均回收率基本相同，差异不明显，且处理30 min 时的回收率整体水平最低，而处理10 min 时的回收率整体水平较高。这是因为随着处理时间的增加，会使样品内部温度不断提高，逐渐影响了样品内部结构的稳定性，从而使结果出现较明显增高[2]。因此，本研究中将超声处理时间设置成10 min，以进一步研究不同过滤方式对豇豆中有机磷农药残留测定的影响。
表2 不同超声处理时间的检测结果 单位：%
2.4 不同过滤方式对检测结果的影响
制备出豇豆样品提取液后，分别通过不同方式进行处理，主要采用了3 种过滤方式。第1 种为活性炭吸附过滤处理法，第2 种为滤膜过滤法，滤膜孔径为0.22 µm，第3 种为N-丙基乙二胺吸附过滤法（PSA法）。利用3 种过滤方式对样品处理后，能够得到表3 所示结果。由表3 可知，在3 种方法当中，第1 种方法的回收率较低，效果较差，这是因为该方法处理时，主要利用活性炭对药物成分进行回收，这类材料具有一定的吸附功能，不仅会吸收各种杂质，而且还会吸收少量的药物成分，进而降低了药物成分的回收率，导致样品中的农药残留量明显下降。而另外2 种方法的结果基本相同，无显著的差异。其中，对于PSA 法来说，主要去除有机酸、糖类与脂类成分，而滤膜过滤法则主要去除大分子物质及其他杂质，在样品溶液中只留下小分子物质。但需要注意的是，相对于PSA 法，滤膜过滤法还具有其他诸多优势，如样品溶液更加清澈，对试验仪器的损害较小，得到的检测结果更加精确等[3]。因此，本研究中采用了第2 种方法即滤膜过滤法对样品溶液净化，并进一步测定豇豆中有机磷农药残留。
表3 不同过滤方式对检测结果的影响 单位：%
2.5 不同提取液对检测结果的影响
在提取液方面，共选择了3 种试剂，分别为丙酮、石油醚与乙腈，以分析各种提取液对检测结果的影响。通过向样品当中添加不同的提取液后，能够得到表4 所示结果。由表4 可知，以乙腈作为提取液时，回收率处于86.14%～106.44%；以丙酮为提取液时，回收率处于79.45%～109.70%；以石油醚为提取液时，回收率处于80.51%～115.61%，但需要注意的是，A 农药石油醚回收率测定结果是0，表明该农药不溶于石油醚。进一步对丙酮与乙腈进行对比后可以发现，有机磷在丙酮中的溶解率较低，且丙酮极性弱，分子结构稳定性较差，在超声处理后，需要静置较长的一段时间，才可降低有机组分的流失量。综合考量后可知，乙腈作为提取液的应用效果最佳，有机磷农药平均回收率较其他2 种提取液更为稳定，因此本研究采用该试剂作为提取液进一步检测豇豆有机磷农药残留。
表4 不同提取液对检测结果的影响 单位：%
2.6 线性关系分析
为进一步验证农药残留限量是否符合规定，对上述测定方案的线性关系予以分析，如表5 所示。由表5 可知，所有成分测定的相关系数R都在99.6%以上，满足相关规定要求。
表5 线性关系分析结果
2.7 回收率与精密度试验分析结果
在豇豆样品中，分别添加50、100、200µL 的基质溶液，静置2 h 后，按照上述确定的条件，使用气相色谱法，进一步对样品溶液予以检测，每组各检测5 次，以均值作为最终检测结果，如表6 所示。通过表6 能够发现，所有农药加标回收率处于87.41%～112.04%，RSD 值处于3.2%～6.3%，表明本研究设定的试验方案下有机磷残留测定较为精确，可应用到实际检测中。
表6 精密度试验检测结果
3 结论
当前，蔬菜农药残留测定的方法有很多，每种方法具有不同的优势，其中，色谱分析法是较为常见的一种，具有检测结果较为精确、操作较为简单等优势。而在进行色谱分析前，需要对样品进行处理，样品处理效果将会直接影响到最终测定结果的精确性。当提取液为乙腈，提取方法为超声波提取法，处理时间为10 min 时，样品溶液的处理效果最好，可以为后续农药成分的进一步检测提供支持，有利于提升检测结果的精确性。
