QuEChERS-高效液相色譜法測定食品中4種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留

連翠飛，田景升，郭孝輝，牛瑜琦，楊 蕾

（1.河北女子職業(yè)技術(shù)學(xué)院，河北 石家莊050000；2.河北科技大學(xué) 生物科學(xué)與工程學(xué)院，河北 石家莊050000；3.石家莊科技信息職業(yè)學(xué)院，河北 石家莊050000）

氨基甲酸酯類農(nóng)藥具有廣譜性、高效性。由于具有殺蟲效果明顯、殘留期短、分解快、代謝迅速、能顯著刺激作物生長等特點，氨基甲酸酯類農(nóng)藥是農(nóng)作物防治蟲害的常用農(nóng)藥[1]。但是由氨基甲酸酯類農(nóng)藥的殺蟲機理可知，它能夠抑制昆蟲進行神經(jīng)傳導(dǎo)乙酰膽堿酯酶的活性，所以它同時又是一種抑制體內(nèi)膽堿酯酶的神經(jīng)毒素，具有潛在致癌、致畸、致突變的作用[2-4]。近幾年，氨基甲酸酯類農(nóng)藥的過量使用造成人畜中毒現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，所以許多國家都制定了其在食品中殘留量的限量標(biāo)準(zhǔn)，因此對氨基甲酸酯類農(nóng)藥的殘留檢測非常關(guān)注[5-6]。目前常用的氨基甲酸酯類農(nóng)藥有克百威（呋喃丹）、滅多威、仲丁威、抗蚜威、甲萘威等。

農(nóng)藥殘留常用的檢測方法有氣相色譜法[7]、氣相色譜-質(zhì)譜法[8]、高效液相色譜法[9]、高效液相色譜-質(zhì)譜法[10-11]、超臨界流體色譜法[12]等；常用的前處理方法有液液萃取、固相萃取、固相微萃取等。傳統(tǒng)的前處理方法比較耗時費力，而QuEChERS（Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged，Safe）法即為“快速、簡易、廉價、有效、穩(wěn)定、安全”的萃取方法[13-16]，該方法是ANASTASSIADES M等[17]于2003年發(fā)明的一種用于農(nóng)產(chǎn)品中多農(nóng)藥殘留分析的前處理方法。QuEChERS方法具有技術(shù)要求低、操作簡單、無需使用大量有機溶劑、分析過程快速等優(yōu)點。

本試驗采用QuEChERS-高效液相色譜（high performance liquid chromatography，HPLC）-二極管陣列檢測器（diode array detector，DAD）法，利用二極管陣列檢測器（DAD）的可變波長功能，對本實驗中選定的4種氨基甲酸脂類農(nóng)藥殘留進行分離與檢測。旨在為食品中檢測氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留提供一種更快速、簡便的檢測方法和技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甲醇（色譜級）：天津市康科德科技有限公司；乙腈（色譜級）：天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所；無水硫酸鎂、氯化鈉（純度≥99%）：天津市永大化學(xué)試劑有限公司；滅多威標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥99%）、克百威標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥98%）：北京金寶在線科技有限公司；仲丁威（純度≥99.6%）、抗蚜威（純度≥99%）：湖南海利化工股份有限公司；N-丙基乙二胺吸附劑（primary secondary amine，PSA）和石墨化炭黑（graphitized carbon black，GCB）吸附劑：Agela Technologies公司；黃瓜、蘋果和小米：市售。

1.2 儀器與設(shè)備

Waters 1525-2988高效液相色譜儀：美國沃特世科技有限公司；SK5200LHC型超聲波清洗器：上?？茖?dǎo)超聲器有限公司；LD-52A低速離心機：北京雷勃爾離心機有限公司；PHS-3C型pH計：上海精密儀器有限公司；Millipore Synergy_超純水機：法國Millipore公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品處理方法

分別稱取10.000 g果蔬樣品（市售），磨碎或切碎，加入5.000 g無水硫酸鎂（谷物中不加）除去過多的水分，用20 mL乙腈溶解，進行提取（分兩次提?。ㄈ葜?0 mL，渦旋混勻后5 000 r/min離心5 min，取5 mL上清液加入1 g無水硫酸鎂、0.5 g PSA和0.2 g GCB凈化，渦旋混勻后5 000 r/min離心5 min，取1 mL過0.45 μm微孔濾膜，超聲脫氣后備用[20]。

1.3.2 色譜條件

色譜柱promosilRC18（5 μm，4.6 mm×250 mm）；流動相：甲醇-水溶液（75：25，V/V），流速：1 mL/min；進樣量：20 μL；柱溫：25 ℃；檢測波長范圍：190～300 nm。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)儲備液的配制

分別準(zhǔn)確稱取抗蚜威、仲丁威、滅多威和克百威各150 mg，用甲醇溶解后分別定容于100 mL容量瓶中，儲存?zhèn)溆谩?/p>

2 結(jié)果與分析

2.1 檢測波長的選擇

通過紫外光譜測量可知，克百威、滅多威、抗蚜威和仲丁威的最大吸收波長分別為198 nm、234 nm、260 nm和270 nm。由于本試驗采用二極管陣列檢測器，為了提高檢測靈敏度，充分發(fā)揮二極管陣列檢測器的優(yōu)勢，依據(jù)4種目標(biāo)物的最大吸收波長，確定檢測波長范圍在190～300 nm。

圖1 4種氨基甲酸酯類農(nóng)藥掃描圖Fig. 1 Scintigram of four kinds of carbamate pesticides

2.2 流動相的選擇

本試驗以甲醇-水作為流動相，考察了不同比例的甲醇和水（體積比分別為70∶30、75∶25、80∶20）對4種氨基甲酸酯類農(nóng)藥保留行為的影響。如圖2a所示，流動相中當(dāng)甲醇與水體積比為70∶30時，4種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的保留時間會偏長；如圖2b所示，當(dāng)甲醇與水的比例為75∶25時，4種氨基甲酸酯類農(nóng)藥出峰比較快，而且分離效果好；如圖2c所示，當(dāng)甲醇與水體積比為80∶20時，則4種氨基甲酸酯類農(nóng)藥中，滅多威和克百威不能完全分離。所以本試驗選擇體積比為75∶25的甲醇-水為流動相。

圖2 4種氨基甲酸酯類農(nóng)藥混合標(biāo)液色譜圖Fig. 2 Chromatogram of four carbamate pesticides mixed standard solution

2.3 流速的選擇

試驗考察了流速對被測物保留行為的影響，分別考察了流速為0.5 mL/min、0.8 mL/min、1 mL/min和1.2 mL/min時四類農(nóng)藥的分離情況。當(dāng)流速為0.5 mL/min和0.8 mL/min時，被測物出峰時間較長，峰形較寬；當(dāng)流速為1.2 mL/min時，盡管分析時間大大縮短，但這時柱壓較高，分離效果欠佳，而當(dāng)流速為1 mL/min時，被測物出峰時間較短，分離效果好。故最佳流速為1 mL/min。

2.4 線性關(guān)系和檢出限

將4種氨基甲酸酯類農(nóng)藥分別配制成質(zhì)量濃度為1～200 μg/kg的一系列不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，在1.3的色譜條件下進行測定。以物質(zhì)的質(zhì)量濃度作為橫坐標(biāo)，被測組分的峰面積（Y）為縱坐標(biāo)作圖，得到線性（X）方程和線性相關(guān)系數(shù)，并計算檢出限，結(jié)果如表1所示。

表1 4種氨基甲酸酯線性關(guān)系及檢出限Table 1 Linear relationships and detection limits of four kinds of carbamate

由表1可知，克百威和抗蚜威的線性范圍為2～100μg/kg，仲丁威和滅多威的線性范圍為5～200 μg/kg，線性相關(guān)系數(shù)（R2）≥0.999 8。該方法的檢出限在2～5 μg/kg。由于有效地發(fā)揮了二極管陣列檢測器（DAD）的優(yōu)勢，與相關(guān)文獻(xiàn)[18-19]比較，對被分析物質(zhì)檢測的靈敏度明顯提高。

2.5 回收率試驗

表2 加標(biāo)回收率試驗結(jié)果Table 2 Results of standard recovery tests

向空白黃瓜、蘋果、小米樣品基質(zhì)中分別添加10 μg/kg、20 μg/kg、50 μg/kg 的3個濃度的農(nóng)藥標(biāo)品，每個濃度設(shè)置3個重復(fù)。通過基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線定量，進行回收率實驗，結(jié)果見表2。由表2可知，以黃瓜為基質(zhì)的試驗結(jié)果平均回收率在84.5%～99.3%之間，以蘋果基質(zhì)的試驗結(jié)果平均回收率在84.7%～95.5%之間，以小米基質(zhì)的試驗結(jié)果平均回收率在82.5%～98.0%之間，說明方法的回收率良好。黃瓜基質(zhì)、蘋果基質(zhì)、小米基質(zhì)的回收率結(jié)果相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standarddeviation，RSD）分別為1.63%～2.94%、1.95%～3.30%、1.64%～3.27%，表明該方法可行。

2.6 精密度試驗

選取本底中不含有這四種農(nóng)藥的黃瓜、蘋果、小米樣品，分別按10 μg/kg和20 μg/kg 2個濃度的水平添加，每個水平檢測6次，得到方法的精密度結(jié)果見表3～表5。由表3可知，黃瓜基質(zhì)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）在1.68%～3.15%之間（n=6），由表4可知，蘋果基質(zhì)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）在1.64%～3.30%之間（n=6），由表5可知，小米基質(zhì)的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）在1.91%～3.07%之間（n=6）。在3種基質(zhì)中測定的實驗結(jié)果相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均＜5%，說明方法的精密度良好。

表3 以黃瓜為基質(zhì)的精密度試驗結(jié)果Table 3 Precision test results using cucumber as substrate

表4 以蘋果為基質(zhì)的精密度試驗結(jié)果Table 4 Precision test results using apple as substrate

表5 以小米為基質(zhì)的精密度試驗結(jié)果Table 5 Precision test results using millet as substrate

2.6 樣品測定

樣品按照1.3.1中樣品處理方法處理，在1.3.2色譜條件下進行測定。結(jié)果表明，在黃瓜、蘋果和小米中未檢出此4種農(nóng)藥。

3 結(jié)論

該研究建立了同時測定4種氨基甲酸脂類農(nóng)藥的高效液相色譜-二極管陣列檢測方法。依據(jù)保留時間定性，外標(biāo)法定量。通過對該方法的回收率、精密度等方法學(xué)技術(shù)指標(biāo)的研究，表明該方法具有較好的精密度和準(zhǔn)確性，樣品加標(biāo)平均回收率在82.5%～99.3%之間，精密度試驗結(jié)果RSD在1.64%～3.30%之間。且方法的前處理簡單，可為定性和定量分析樣品中氨基甲酸脂類農(nóng)藥殘留提供一種準(zhǔn)確有效的檢測方法。