几种农药残留量检测的前处理技术研究

近年来，食品安全已成为人们日益关心的问题，人们食用被农药污染的农产品, 可能引起急性或慢性中毒, 严重时甚至危及生命, 或给后代带来潜在的危害。谷物、蔬菜、果品、畜禽产品、水产品以及土壤和水体中的农药残留严重危害人体健康和生命安全，直接影响我国经济发展和社会稳定，同时农药残留作为技术壁垒严重影响着农产品贸易, 成为制约和限制我国蔬菜、水果等农产品出口的重大隐患^[1]。因此，对农产品中农药残留量进行科学、及时、准确的分析检测至关重要，而农残检测中的前处理技术是个关键环节^[2]。毒死蜱、氯氰菊酯、茚虫威、烯酰吗啉等农药是我国蔬菜生产上较有代表性和常用的杀虫剂和杀菌剂品种，其残留量是影响蔬菜等农产品质量安全的重要因素之一^[3-7]。本文主要研究了上述4种常用农药在蔬菜、水果、土壤等介质中残留检测的前处理技术，对不同提取方法的提取效果进行综合分析比较，并进行各种方法的效率分析，优化提取条件，为这几种农药残留的检测提供参考。

1材料与方法

1.1仪器、试剂和供试材料

1.1.1仪器设备

气相色谱仪（GC 6890），美国安捷伦公司；电子天平（BP211D）、电子天平（ALC-210.2），德国赛多利斯股份公司；微波消解仪（MARS MD9168），美国CEM公司；高速组织捣碎机（DLAX 900+18G），德国海道尔夫公司；固相萃取仪，美国SUPELCO公司；氮吹仪（N-EVAP24），美国Organomation公司。

1.1.2药品和试剂

石油醚、正己烷、环己烷、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、乙腈、甲苯、甲醇、氯化钠、无水硫酸钠、无水硫酸镁、弗罗里硅土固相萃取柱等。

1.1.3供试样品及其制备

蔬菜、水果样品取其可食部位（分）进行检测，采用对角线分割法缩分，取0.5 kg左右。将供测部位切块，用食品加工机粉碎至没有固形物存在。土壤样品采用对角线取样法或棋盘式取样法多点采集表层土壤，混合均匀，按四分法处理，直到所需数量为止，过18号筛网，充分混合均匀后保存待测。

1.2提取试剂的研究

采用石油醚、乙酸乙酯、正己烷、丙酮、环己烷、乙腈、二氯甲烷等7种不同溶剂对普通白菜和土壤样品进行提取分析，通过比较其提取色素提取量、浓缩后形态、GC-MS分析结果等比较其提取效果，再考虑价格、毒性等因素确定最优提取试剂。

1.3提取方法的研究

1.3.1不同提取方法的正交试验

对同一样品同时采用振荡法、匀浆法、微波法和超声法等不同方法进行烯酰吗啉的添加回收试验，添加浓度为0.1 mg/kg，每处理重复3次，对不同提取方法各因素按3因素╳3水平组成不同组合正交试验^[8]。蔬菜或水果样品处理：称取25.00 g蔬菜或水果样品，设定不同提取方法处理的条件（详见表1）进行提取；过滤，收集滤液40 mL~50 mL，加入2~ 3g氯化钠，盖上塞子，剧烈震荡1 min，在室温下静止10 min；分层后，准确吸取10.00 mL乙腈溶液，蒸发近干。土壤样品处理：准确称取15.00 g于三角瓶中，加入5 mL纯净水后，设定不同提取方法处理的条件（详见表1）进行提取；加入2 g氯化钠，再振荡15分钟，静置，分层，准确移取15.00 mL上清液，氮吹至近干。

表1. 不同方法提取条件影响正交分析的因素-水平表

Tab.1. Orthogonal test factor-levels of differentextraction methods

在上述近干溶液中加入2 mL正己烷，先用5mL丙酮+正己烷的混合溶液（10+90）、5mL丙酮预淋洗用弗罗里硅土固相萃取小柱，将样品溶液转移到固相萃取小柱上，再用5mL正己烷+丙酮的混合溶液（10+90）淋洗，收集，氮吹，定容至2.00mL，混匀，用于气相色谱分析。

1.3.2色谱定性定量测定

吸取1.0 μL毒死蜱、氯氰菊酯、茚虫威、烯酰吗啉混合标准溶液及净化后的样品溶液注入色谱仪中，以保留时间定性，外标法定量，计算样品中农药的添加回收率。

1.3.3重复放大试验

分别设不同的添加浓度（0.02 mg/kg、0.2mg/kg、1.0 mg/kg），每个处理三次重复，按照各个优化的提取方法，进行普通白菜、土壤中毒死蜱、氯氰菊酯、茚虫威、烯酰吗啉等4种农药的添加回收率试验，对正交试验所获得的最佳萃取条件加以验证，。

1.3.4添加回收率试验

以优化后的提取条件，进行柑桔、番茄、菠菜、菜豆、萝卜和土壤中4种农药的添加回收率试验，检验提取方法的适用性。

2结果与分析

2.1不同溶剂提取效果的比较

农药残留分析比较常用的为丙酮和乙腈，两种试剂各有优缺点。丙酮价格便宜、毒性小、提取效率高，比较典型的方法有美国FDA 官方方法PAM302和德国的DFG S19等，其缺点是提取杂质较多、进一步净化往往需要溶剂萃取，试剂消耗量也比较大^[9]。乙腈在盐析的状态下即可与水分层，其提取杂质少，试剂的消耗量小，比较典型的农药残留分析方法有我国的NY/T 761方法、加拿大农业部方法、日本MAPS方法和美国农业部的QuEChERS方法等^[1、10]。对7种不同溶剂的提取效果结果图1.，图2.。由图可知，乙腈对蔬菜、水果、土壤等样品的提取液色谱图杂质少，对4种农药色谱峰几乎没有干扰，是较理想的残留分析溶剂。虽然乙腈的毒性比丙酮大，但其用量少，只要控制好提取时的环境条件和做好个人防护，可以有效地避免不良影响、提高工作效率，试验结果表明乙腈是较好的提取试剂。

2.2不同提取方法研究结果

采用不同的提取方法，烯酰吗啉的添加回收率在47.13%~119.78%之间，各因素A、B、C的极差在2.68~38.3之间。不同提取方法因素A、B、C的极差从大到小排序不同，各提取方法各因素中极差最小的均为C因素，这表明，4种提取方法，提取时间对提取效果影响较小；采用振荡法提取普通白菜、采用微波法、超声波法提取土壤中烯酰吗啉残留时，B因素的极差最大，这表明振荡速率、微波功率、超声波频率依次对其提取效果影响最大；而除此之外，各因素中极差最大的均为C，即样品量和溶剂量比，这表明，样品与提取溶剂比对烯酰吗啉的提取效果影响较大。综合考虑三个因素的影响，采用振荡法时，以取质溶比为（1+2，g+mL），振荡速率为120 r/min，提取15min为较合适的提取条件。各提取方法适宜的提取条件见表2.。

以上4种提取方法，各有其优缺点，综合时间、成本、回收率范围、稳定性及提取样品本底的考虑，蔬菜和水果中4种农药残留检测采用匀浆法提取，提取条件为：样品量和溶剂量比为（1+2，g+mL），匀浆速率为15 000 rpm，提取2.0 min；土壤中4种农药残留提取采用振荡法提取，提取条件为：样品量和溶剂量比为（1+2，g+mL），振荡速率为120 r/min，提取15min，进行重复放大试验。

表2. 正交法选择提取条件的试验结果（烯酰吗啉添加回收试验）

Tab.2. Results of 4 different extractionmethods by orthogonal test programming(dimethomorph)

3.3重复放大试验结果

普通白菜和土壤添加回收的正交重复放大试验结果分别见表3.。在0.02~1.00 mg/kg水平上，毒死蜱、氯氰菊酯、茚虫威、烯酰吗啉4种农药在普通白菜的添加回收率在87.85~104.67%之间，RSD值在2.17~6.32%之间，在土壤中的添加回收率在81.79~114.19%之间，RSD值在2.17~9.35%之间，均具有较好的重现性和准确度，可以满足日常检测的要求，可以在农药残留检测实际工作中应用。

表3. 正交重复放大试验添加回收率试验结果

Tab.3. Recovery results of repeatamplification orthogonal test

3.4添加回收率试验结果

按照以上检测方法处理样品测定回收率，试验结果见表4。柑桔、番茄、菠菜、菜豆、萝卜、土壤中毒死蜱残留量添加回收率在92.33%~105.40%之间，RSD值在0.52%~8.61%之间，氯氰菊酯残留量添加回收率在84.30%~104.27%之间，RSD值在0.92%~9.98%之间，茚虫威残留量添加回收率在93.20%~112.80%之间，RSD值在1.90%~9.43%之间，烯酰吗啉残留量添加回收率在92.30%~104.40%之间，RSD值在1.26%~6.70%之间，均有较好的准确度，能够满足日常检测分析要求。

表4. 不同样品中4种农药添加回收率试验结果

Tab.4. Recovery results of the 4 kinds pesticideresidues in different samples

4结论

经初步预备试验，通过综合比较丙酮等7种不同溶剂对蔬菜、土壤等介质的提取效果等因素，确定4种农药残留分析提取试剂以乙腈为宜。经正交及重复放大试验，确定蔬菜和水果中毒死蜱、氯氰菊酯、茚虫威、烯酰吗啉种农药残留采用匀浆法提取，土壤中4种农药残留提取采用振荡法提取，并优化了提取条件，在该提取条件下，4种农药添加回收率在81.79%~114.19%之间，RSD在2.17%~9.35%之间，具有较好的重现性和准确度。


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