论文部分内容阅读
摘 要：为深入探究水果基质对有机磷农药残留检测的影响，本文采用气相色谱法测定8种有机磷农药在4种水果中的基质效应和回收率。结果表明：水胺硫磷﹑甲胺磷﹑乐果﹑甲基对硫磷﹑敌敌畏﹑毒死蜱﹑对硫磷﹑杀螟硫磷8种农药在香瓜﹑苹果﹑香蕉﹑西瓜4种水果中基质效应多表现为增强。敌敌畏回收率较低，尤其在西瓜和香蕉中表现明显。
关键词：气相色谱法;有机磷农药;回收率;基质效应
1 前言
在农业生产中，有机磷农药广泛使用，常用于防治农作物病﹑虫﹑草害，但同时也导致农产品中发生不同程度的农药残留，其不容易降解，造成环境污染，并通过食物链对动物和人体产生危害。目前对农产品中有机磷农药残留的检测方法有很多，现如今农业部水果中农药残留风险监测执行农业标准NY/T761-2008[2-3]。在此农业标准中，采用气相色谱法对蔬菜﹑水果﹑食用菌类有机磷农药残留进行检测，所得峰面积与试验基质的特性有很大的相关性，试验基质对整个分析过程有显著的干扰，对检测结果的准确性产生影响，这些影响和干扰被称为基质效应，基质效应分为增强效应和抑制效应[4]。农药残留基质效应因气相色谱仪进样器﹑衬管以及样品的不同导致实验室之间的研究结果差异较大，所以每种农药的基质效应并不是固定的，在评价基质效应时，变换实验条件或实验对象后，其会发生相应变化，因具体情况具体分析，不能一概而论[1]。检测蔬菜或水果中农药残留时，回收率常作为指标来检验检测方法的准确性和可行性，在实际检测中，常常因为基质效应的影响，回收率超过正常范围，给检测过程带来了很多麻烦。本文旨在探究四种水果基质对有机磷农药基质效应的影响，讨论在以后检测过程中如何消除其影响。
2 研究方法和材料
2.1 设备和试剂
2.1.1 仪器设备
安捷伦7890A气相色谱仪（FPD火焰光度检测器）;EG35B数控数显电热板;Easy-30超纯水机;MTN-5800A氮吹浓缩装置;Vac Elut 20 SPE固相萃取装置;IKA-T25高速匀浆机;PL602-L电子天平;GZX-9070 MBE电热鼓风干燥箱;样品粉碎机。
2.1.2 试剂
有机磷农药标准品：水胺硫磷﹑杀螟硫磷﹑敌敌畏﹑甲胺磷﹑甲基对硫磷﹑对硫磷﹑毒死蜱﹑乐果;浓度：1000μg/ml;厂家：农业部环境质量监督检验测试中心。
乙腈（色谱纯）﹑丙酮（色谱纯）;氯化钠（分析纯）。
2.2 实验方法
2.2.1 标准溶液的配置
试剂标准溶液：将8种有机磷农药标准物质原液用丙酮分别10倍梯度稀释为10ug/ml的标准储备液，4℃保存。吸取一定量的已配置好并保存于冰箱中的8种有机磷标准储备液，配置成浓度为0.2ugml的混合标准工作液。
基质标准溶液：以香瓜﹑苹果﹑香蕉﹑西瓜空白样品基质溶液代替丙酮将8种有机磷农药标准物质参照上述步骤配置成浓度为0.2μg/ml的混合标准工作液。
2.2.2 色谱条件（表1）
2.2.3 样品前处理
（1）试验制备
取香瓜﹑苹果﹑香蕉﹑西瓜，分别将其切碎，放入样品粉碎机中粉碎制成样品，放入样品盒中，于-20℃条件下保存备用。
（2）提取
分别称取25.0g试样做空白、空白加标（3个平行样品测定回收率，添加水平均为0.1mg/ml），放入250ml烧杯中，吸取50.0ml乙腈溶液加到试样中，空白加标样品还需加入配好的农药标准溶液，使用高速匀浆机匀浆2min，滤纸过滤，下方用装有5g～7g氯化钠的100ml具塞量筒收集滤液40ml～50ml，然后盖紧量筒塞子，剧烈震荡1min，静置30min，使有机相（乙腈相）和水相分层。
（3）净化
从具塞量筒中吸取有机相（乙腈相）10ml，放入100ml烧杯中，而后放于提前预热至80℃的电热板上加热，蒸发近干，加入2.0ml丙酮，转移至试管中，再用约3ml丙酮，分3次，每次1ml，冲洗烧杯并转移至试管中，最后定容至5.0ml，混匀，若溶液浑浊，用0.2μm滤头过滤，而后移入样品瓶中，等待上机测定。
3 结果与分析
3.1 有机磷农药色谱圖
在上述色谱条件下，将已经配置好的0.2μg/ml的混标上机测定，8种有机磷农药的保留时间见图1，8种农药由于出峰时间的不同分离效果明显。
3.2 四种水果的回收率与基质效应
基质效应（%）=纯溶剂中农药的响应值/样品基质中农药的响应值×100。从表1中可以看出：8种有机磷农药回收率普遍在80～110%之间，证明本文所用检测方法有效可行，其中敌敌畏回收率较低。从基质效应来看，以香瓜为基质，除敌敌畏基质效应不明显外，其他7种有机磷农药均表现为基质增强;以苹果和西瓜作为基质，8种有机磷农药基质效应均表现为增强;以香蕉为基质，除甲基对硫磷和杀螟硫磷基质效应不明显外，其他6种农药均表现为基质增强效应（表2）。
4 讨论
目前大多数的研究都集中于以蔬菜作为基质，对多种有机磷农药残留基质效应的研究[5-7]，对水果以及食用菌类，尤其是食用菌类基质效应研究较少。而在用农业部标准方法NY/T761-2008对水果中有机磷农药残留研究时，常因水果品种的不同，即试验基质的不同，产生不同程度的基质效应，对检测过程起到干扰作用，进而影响检测结果[8]。本文采用气相色谱法﹑火焰光度检测器测定8种有机磷农药在4种水果中的基质效应和回收率，结果显示甲胺磷﹑乐果﹑水胺硫磷﹑甲基对硫磷﹑敌敌畏﹑毒死蜱﹑对硫磷﹑杀螟硫磷8种农药在香蕉﹑苹果﹑西瓜﹑香瓜4种水果中基质效应大多表现为增强，这与罗贵文2017年[9]﹑孙丹2014年[10]的研究结果是一致的，即在研究水果中有机磷农药的基质效应时，多种农药都表现出不同程度的基质增强效应。因此，在日常实验过程中，应考虑基质配标，而不是直接用丙酮溶液配标，排除基质效应后再计算农药残留回收率，可以有效避免出现回收率超出好几倍的现象，以保证实验结果的准确性。此外，本文在农业部标准方法上做了改进，原方法净化这一步骤位于水浴锅上，通入空气或氮气流使样品蒸发近干，而本次研究则使用温度相同的电热板代替水浴锅，结果表明除敌敌畏回收率较低外，其余7种有机磷农药的回收率均在80%～110%之间，说明所用检测方法有效可行，敌敌畏本身不稳定，易挥发，所以回收率普遍偏低，其在碱性基质中易水解，在西瓜和香蕉中表现尤为明显，回收率表现更低，这与杨燕燕2014年[1]的研究结果是一致的。
参考文献
[1] 杨燕燕，张晓峰，刘靖，等.气相色谱仪测定蔬菜中有机磷农药残留的回收率和基质效应[J].山西农业大学学报（自然科学版），2014，34（4）：328-329.
[2] 何浩.气相色谱法快速测定食品中多种有机氯﹑拟除虫菊酯﹑有机磷农药残留量[J].食品安全质量检测学报，2016，7（3）：1063-1064.
[3] 罗剑鸣.气相色谱法测定蔬菜中多种农药残留量[J].安徽农业科学，2013，41（21）：8891-8892.
[4] 平新亮，林媚，王燕斌，等.添加13种有机磷农药在4种果蔬中的回收率和基质效应[J].江西植保，2009，9（32）：3.
[5] 倪佳.气相色谱法测定农产品中农药残留的基质效应研究[J].科学技术创新，2019（36）：142-143.
[6] 王小乔，杨志敏，俞宾年，等.基质效应对蔬菜中18种有机磷农药残留检测的影响[J].现代食品，2019（14）：138-141.
[7] 刘欣红，王艳辉，吴迪，等.蔬菜中13种有机磷农药基质效应研究[J].农药科学与管理，2019（7）：28-35.
[8] 韩宇.气相色谱法测定蔬菜中有机磷类农药的基质效应分析[J].上海交通大学学报（农业科学版），2018，5：86-90.
[9] 罗贵文，牙家璇，郭儒敏，等.基质效应对水果中16种有机磷农药残留检测的影响[J].农业科技通讯，2017（12）：188-192.
[10] 孙丹，张世瑞.水果基质中有机磷农药残留基质效应比较[J].农业灾害研究，2014（11）：23-26.
关键词：气相色谱法;有机磷农药;回收率;基质效应
1 前言
在农业生产中，有机磷农药广泛使用，常用于防治农作物病﹑虫﹑草害，但同时也导致农产品中发生不同程度的农药残留，其不容易降解，造成环境污染，并通过食物链对动物和人体产生危害。目前对农产品中有机磷农药残留的检测方法有很多，现如今农业部水果中农药残留风险监测执行农业标准NY/T761-2008[2-3]。在此农业标准中，采用气相色谱法对蔬菜﹑水果﹑食用菌类有机磷农药残留进行检测，所得峰面积与试验基质的特性有很大的相关性，试验基质对整个分析过程有显著的干扰，对检测结果的准确性产生影响，这些影响和干扰被称为基质效应，基质效应分为增强效应和抑制效应[4]。农药残留基质效应因气相色谱仪进样器﹑衬管以及样品的不同导致实验室之间的研究结果差异较大，所以每种农药的基质效应并不是固定的，在评价基质效应时，变换实验条件或实验对象后，其会发生相应变化，因具体情况具体分析，不能一概而论[1]。检测蔬菜或水果中农药残留时，回收率常作为指标来检验检测方法的准确性和可行性，在实际检测中，常常因为基质效应的影响，回收率超过正常范围，给检测过程带来了很多麻烦。本文旨在探究四种水果基质对有机磷农药基质效应的影响，讨论在以后检测过程中如何消除其影响。
2 研究方法和材料
2.1 设备和试剂
2.1.1 仪器设备
安捷伦7890A气相色谱仪（FPD火焰光度检测器）;EG35B数控数显电热板;Easy-30超纯水机;MTN-5800A氮吹浓缩装置;Vac Elut 20 SPE固相萃取装置;IKA-T25高速匀浆机;PL602-L电子天平;GZX-9070 MBE电热鼓风干燥箱;样品粉碎机。
2.1.2 试剂
有机磷农药标准品：水胺硫磷﹑杀螟硫磷﹑敌敌畏﹑甲胺磷﹑甲基对硫磷﹑对硫磷﹑毒死蜱﹑乐果;浓度：1000μg/ml;厂家：农业部环境质量监督检验测试中心。
乙腈（色谱纯）﹑丙酮（色谱纯）;氯化钠（分析纯）。
2.2 实验方法
2.2.1 标准溶液的配置
试剂标准溶液：将8种有机磷农药标准物质原液用丙酮分别10倍梯度稀释为10ug/ml的标准储备液，4℃保存。吸取一定量的已配置好并保存于冰箱中的8种有机磷标准储备液，配置成浓度为0.2ugml的混合标准工作液。
基质标准溶液：以香瓜﹑苹果﹑香蕉﹑西瓜空白样品基质溶液代替丙酮将8种有机磷农药标准物质参照上述步骤配置成浓度为0.2μg/ml的混合标准工作液。
2.2.2 色谱条件（表1）
2.2.3 样品前处理
（1）试验制备
取香瓜﹑苹果﹑香蕉﹑西瓜，分别将其切碎，放入样品粉碎机中粉碎制成样品，放入样品盒中，于-20℃条件下保存备用。
（2）提取
分别称取25.0g试样做空白、空白加标（3个平行样品测定回收率，添加水平均为0.1mg/ml），放入250ml烧杯中，吸取50.0ml乙腈溶液加到试样中，空白加标样品还需加入配好的农药标准溶液，使用高速匀浆机匀浆2min，滤纸过滤，下方用装有5g～7g氯化钠的100ml具塞量筒收集滤液40ml～50ml，然后盖紧量筒塞子，剧烈震荡1min，静置30min，使有机相（乙腈相）和水相分层。
（3）净化
从具塞量筒中吸取有机相（乙腈相）10ml，放入100ml烧杯中，而后放于提前预热至80℃的电热板上加热，蒸发近干，加入2.0ml丙酮，转移至试管中，再用约3ml丙酮，分3次，每次1ml，冲洗烧杯并转移至试管中，最后定容至5.0ml，混匀，若溶液浑浊，用0.2μm滤头过滤，而后移入样品瓶中，等待上机测定。
3 结果与分析
3.1 有机磷农药色谱圖
在上述色谱条件下，将已经配置好的0.2μg/ml的混标上机测定，8种有机磷农药的保留时间见图1，8种农药由于出峰时间的不同分离效果明显。
3.2 四种水果的回收率与基质效应
基质效应（%）=纯溶剂中农药的响应值/样品基质中农药的响应值×100。从表1中可以看出：8种有机磷农药回收率普遍在80～110%之间，证明本文所用检测方法有效可行，其中敌敌畏回收率较低。从基质效应来看，以香瓜为基质，除敌敌畏基质效应不明显外，其他7种有机磷农药均表现为基质增强;以苹果和西瓜作为基质，8种有机磷农药基质效应均表现为增强;以香蕉为基质，除甲基对硫磷和杀螟硫磷基质效应不明显外，其他6种农药均表现为基质增强效应（表2）。
4 讨论
目前大多数的研究都集中于以蔬菜作为基质，对多种有机磷农药残留基质效应的研究[5-7]，对水果以及食用菌类，尤其是食用菌类基质效应研究较少。而在用农业部标准方法NY/T761-2008对水果中有机磷农药残留研究时，常因水果品种的不同，即试验基质的不同，产生不同程度的基质效应，对检测过程起到干扰作用，进而影响检测结果[8]。本文采用气相色谱法﹑火焰光度检测器测定8种有机磷农药在4种水果中的基质效应和回收率，结果显示甲胺磷﹑乐果﹑水胺硫磷﹑甲基对硫磷﹑敌敌畏﹑毒死蜱﹑对硫磷﹑杀螟硫磷8种农药在香蕉﹑苹果﹑西瓜﹑香瓜4种水果中基质效应大多表现为增强，这与罗贵文2017年[9]﹑孙丹2014年[10]的研究结果是一致的，即在研究水果中有机磷农药的基质效应时，多种农药都表现出不同程度的基质增强效应。因此，在日常实验过程中，应考虑基质配标，而不是直接用丙酮溶液配标，排除基质效应后再计算农药残留回收率，可以有效避免出现回收率超出好几倍的现象，以保证实验结果的准确性。此外，本文在农业部标准方法上做了改进，原方法净化这一步骤位于水浴锅上，通入空气或氮气流使样品蒸发近干，而本次研究则使用温度相同的电热板代替水浴锅，结果表明除敌敌畏回收率较低外，其余7种有机磷农药的回收率均在80%～110%之间，说明所用检测方法有效可行，敌敌畏本身不稳定，易挥发，所以回收率普遍偏低，其在碱性基质中易水解，在西瓜和香蕉中表现尤为明显，回收率表现更低，这与杨燕燕2014年[1]的研究结果是一致的。
参考文献
[1] 杨燕燕，张晓峰，刘靖，等.气相色谱仪测定蔬菜中有机磷农药残留的回收率和基质效应[J].山西农业大学学报（自然科学版），2014，34（4）：328-329.
[2] 何浩.气相色谱法快速测定食品中多种有机氯﹑拟除虫菊酯﹑有机磷农药残留量[J].食品安全质量检测学报，2016，7（3）：1063-1064.
[3] 罗剑鸣.气相色谱法测定蔬菜中多种农药残留量[J].安徽农业科学，2013，41（21）：8891-8892.
[4] 平新亮，林媚，王燕斌，等.添加13种有机磷农药在4种果蔬中的回收率和基质效应[J].江西植保，2009，9（32）：3.
[5] 倪佳.气相色谱法测定农产品中农药残留的基质效应研究[J].科学技术创新，2019（36）：142-143.
[6] 王小乔，杨志敏，俞宾年，等.基质效应对蔬菜中18种有机磷农药残留检测的影响[J].现代食品，2019（14）：138-141.
[7] 刘欣红，王艳辉，吴迪，等.蔬菜中13种有机磷农药基质效应研究[J].农药科学与管理，2019（7）：28-35.
[8] 韩宇.气相色谱法测定蔬菜中有机磷类农药的基质效应分析[J].上海交通大学学报（农业科学版），2018，5：86-90.
[9] 罗贵文，牙家璇，郭儒敏，等.基质效应对水果中16种有机磷农药残留检测的影响[J].农业科技通讯，2017（12）：188-192.
[10] 孙丹，张世瑞.水果基质中有机磷农药残留基质效应比较[J].农业灾害研究，2014（11）：23-26.