楊如箴,李 佳,姚思辰,劉 偉
(1.伊犁州農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站,新疆伊寧 835000;2.伊犁師范大學(xué)自治區(qū)教育廳普通高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆伊寧 835000)
農(nóng)藥在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛用于控制害蟲、植物病害和雜草,以提高作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。截至目前,我國(guó)處于有效登記狀態(tài)的農(nóng)藥有效成分達(dá)689個(gè),產(chǎn)品41 523個(gè)。此外,在全球范圍內(nèi)有近1 400種農(nóng)藥銷售和使用,體現(xiàn)了農(nóng)藥是現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)中的重要作用[1]。常用的農(nóng)藥包括氨基甲酸酯類、有機(jī)磷類、有機(jī)氯類和擬除蟲菊酯類等四大類。其中,氨基甲酸酯類農(nóng)藥(N-methylcarhamates,NMCs) 是一類高效、廣譜型殺蟲劑,具有代謝迅速、分解快、殘留期短的特性,在果蔬種植中得到了廣泛應(yīng)用[2]。然而,在果蔬種植過(guò)程中缺乏對(duì)農(nóng)藥使用的監(jiān)管,加之該類農(nóng)藥本身具有遺傳毒性和細(xì)胞毒性,導(dǎo)致人畜中毒現(xiàn)象時(shí)有發(fā)生[3]。因此,國(guó)際食品法典委員會(huì)和歐盟等國(guó)際組織,以及主要貿(mào)易國(guó)家對(duì)氨基甲酸酯類農(nóng)藥在食品中的最大殘留限量都做了嚴(yán)格限量規(guī)定。
目前,國(guó)內(nèi)外對(duì)氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法主要有氣相色譜法(GC)、氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)、液體相色譜(HPLC)、液相色譜-質(zhì)譜法(HPLC-MS) 等[4-7]。氣相色譜法不適用于測(cè)定非揮發(fā)性或熱不穩(wěn)定農(nóng)藥,這使液相色譜成為農(nóng)藥殘留物分析的最佳選擇。然而,液相分析試驗(yàn)操作繁瑣,消耗大量時(shí)間和流動(dòng)相,分離度、靈敏度不佳,難以完成批量樣品快速檢測(cè)[8]。因此,一種基于小顆粒填料(填料粒徑僅1.7 μm) 和高壓(達(dá)105 kPa以上) 的色譜技術(shù)-超高效液相色譜(UPLC)應(yīng)運(yùn)而生并成功應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測(cè),大大提高了分離度、靈敏度,提高了工作效率[9]。超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLC-MS/MS)可有效避免假陽(yáng)性結(jié)果并能提供痕量水平的量化結(jié)果,其高準(zhǔn)確度、高靈敏度的特點(diǎn)還可用于農(nóng)藥產(chǎn)品中隱性成分的檢測(cè)[10]。通過(guò)查閱近5年的文獻(xiàn)資料,對(duì)UPLC-MS/MS在果蔬氨基甲酸酯類農(nóng)藥檢驗(yàn)中的應(yīng)用進(jìn)行簡(jiǎn)要綜述,以期為更好地運(yùn)用該技術(shù)提供參考信息。
杭學(xué)宇等人[11]采用響應(yīng)面法優(yōu)化了QuEChERS對(duì)蔬菜樣品前處理?xiàng)l件,利用UPLC-MS/MS對(duì)蔬菜樣品中6種農(nóng)藥殘留進(jìn)行測(cè)定,發(fā)現(xiàn)樣品氨基甲酸酯類農(nóng)藥含量為0.200~100 μg/L,峰面積有良好的線性關(guān)系,檢出限為0.08~0.38 μg/kg,3個(gè)水平的加標(biāo)回收率為81.0%~111%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6) 為2.8%~4.9%。馮婉瑩等人[12]在QuEChERS前處理基礎(chǔ)上,針對(duì)菠菜中殘留的5種氨基甲酸酯類農(nóng)藥建立UPLC-MS/MS檢測(cè)法,所測(cè)定的6種殘留藥物的工作曲線線性范圍為0.1~20.0 μg/L,相關(guān)系數(shù)大于0.999 1,并測(cè)得其檢出限和定量限分別為0.10~0.20 μg/kg和 0.25~0.50 μg/kg,加標(biāo)回收率在 91.0%~101.0%,測(cè)定值(n=5) 的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.15%~5.57%。該測(cè)定方法具有靈敏度高、回收率高、重復(fù)性好、可操作性強(qiáng)等特點(diǎn),適用于菠菜中氨基甲酸酯類農(nóng)藥檢測(cè)。褚乾梅等人[13]采用QuEchERs對(duì)果蔬樣品進(jìn)行前處理,通過(guò)該方法優(yōu)化實(shí)現(xiàn)12種氨基甲酸酯類農(nóng)藥在ZOBRAX Eclipse XDB-C18柱上基線分離,建立了快速、靈敏、高效的UPL-MS/MS檢測(cè)方法,該方法在質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均大于0.996 6,檢出限為0.1 μg/L,加標(biāo)回收率為80%~127%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.1%~10.2%。馬合勤等人[14]對(duì)蔬菜樣品經(jīng)乙腈提取、小柱凈化,對(duì)4種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留進(jìn)行UPLC-MS/MS檢測(cè)。結(jié)果表明,質(zhì)量濃度范圍為0.025~0.800 μg/L時(shí),氨基甲酸酯類農(nóng)藥及其代謝物的線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)為0.997 4~0.999 8,在質(zhì)量濃度為 0.02~0.20 mg/kg 時(shí),回收率為84.4%~109.9%,相對(duì)平均偏差為0.2%~12.4%。黃玉賓等人[15]采用UPLC-MS/MS快速測(cè)定果蔬樣品中8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留含量,該方法檢出限為0.002 51~0.007 62 mg/kg,回收率為76%~110%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.1%~6.7%。李曉東等人[16]在QuEChERS基礎(chǔ)上對(duì)前處理進(jìn)行改進(jìn),建立蔬菜中17種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的UPLC-MS/MS檢測(cè)方法。結(jié)果表明,17種待測(cè)農(nóng)藥的質(zhì)量濃度為0.5~50.0 μg/L范圍內(nèi)且線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)大于0.999 0,檢出限為 0.3~1.6 μg/kg,對(duì)3個(gè)質(zhì)量濃度水平進(jìn)行添加回收試驗(yàn),平均加樣回收率為61.0%~107.6%,測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.6%~17.6%(n=6)。趙曉琳等人[17]利用UPLC-MS/MS檢測(cè)蘆筍中20種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留,對(duì)4類蘆筍空白基質(zhì)添加0.005~0.050 mg/kg農(nóng)藥樣品進(jìn)行回收率試驗(yàn),回收率為62.44%~85.99%,定量限為0.005 mg/kg,相對(duì)平均偏差均小于9%。為適應(yīng)食品安全風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)工作需要,盧忠魁等人[18]建立了可批量快速篩查6種氨基甲酸酯類農(nóng)藥及其代謝物的多殘留UPLC-MS/MS檢測(cè)方法,該方法檢出限0.01 mg/kg,在質(zhì)量濃度0.025~2.000 μg/L內(nèi)有良好線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)為0.997 9~0.999 7,加樣回收率為62.3%~114.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差2.53%~12.00%,適用于果蔬樣品中氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留快速檢測(cè),但該方法對(duì)克百威的測(cè)定中存在一定的物質(zhì)干擾。宋鑫等人[19]建立全自動(dòng)凝膠滲透色譜-固相萃取凈化-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GPC-SPE-UPL-MS/MS)定量測(cè)定蔬菜中7種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的方法。結(jié)果表明,該方法檢出限為 0.12~0.31 μg/kg(S/N=3),加標(biāo)回收率為80.3%~105.1%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.03%~7.10%,峰面積呈現(xiàn)良好線性關(guān)系(r≥0.999 0)。該方法有效去除了樣品中大分子基質(zhì)干擾,簡(jiǎn)化了前處理的操作,分析時(shí)間短、檢測(cè)性好、靈敏度高,適用于氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留檢測(cè),同時(shí)也為樣品前處理提供了新的思路。另有研究建立了基于石墨烯為填料的固相萃取結(jié)合UPL-MS/MS測(cè)定果汁樣品中氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留量的方法,樣品前處理12 min沒完成,洗脫液用量?jī)H為1.5 mL。在優(yōu)化的條件下,獲得了良好的線性關(guān)系(R>0.999) 和較低的檢出限 (0.002 2~0.033 0 ng/mL)。加標(biāo)回收率為 80.90~124.60%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于4.88%,與市售吸附劑相比,石墨烯的萃取效率更高。
隨著全球農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的發(fā)展,植物病害防治越來(lái)越重要。目前,植物病害的防治主要依賴農(nóng)藥來(lái)有效控制植物病原物的生長(zhǎng)和傳播,但是過(guò)量的化學(xué)防治帶來(lái)的食品健康和環(huán)境負(fù)面效應(yīng)不可忽視。因此,農(nóng)藥殘留的檢測(cè)技術(shù)引起了廣泛的關(guān)注。氨基甲酸酯類農(nóng)藥是果蔬種植中應(yīng)用范圍最廣的農(nóng)藥,可經(jīng)消化道和呼吸道迅速被機(jī)體吸收,能夠抑制機(jī)體內(nèi)乙酰膽堿酯酶的活性,對(duì)中樞及外周神經(jīng)系統(tǒng)具有毒副作用,造成人體慢性中毒。隨著氨基甲酸酯類農(nóng)藥造成的環(huán)境和食品問題的日益突出,建立快速、靈敏、有效、更適合基層實(shí)際需要的氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法,仍然是未來(lái)研究所關(guān)注的重點(diǎn)與熱點(diǎn)。