蔬菜农药残留检测中两种不同提取方法的比较研究

温州市农产品检验测试中心 浙江 温州 325014

民以食为天,食以安为先。蔬菜作为人们生活中的必需品,近年来所形成的农药残留问题逐步凸显[1],并因经常食用而对人的身体健康构成威胁。因此,对蔬菜中农药残留情况的检测和分析显得尤为重要[2],且对检测工作者的工作效率以及准确度都提出了新的要求[3]。但进行农药残留检测前必须通过前处理进行提取和纯化[1],目前,国内农药残留检测的提取方法主要有索氏提取法、震荡提取法、匀浆提取法、超声波提取法、固相萃取法、超临界液体萃取法等。本文通过对匀浆提取法和超声波提取法的对比,以探索更适合当前实验环境下的农药残留检测前处理方法,为同行提供参考。

1 材料与方法

1．1 仪器、试剂与耗材

1．1．1 仪器 在实验过程中所使用的主要仪器:气相色谱仪(Agilent7890B)、匀桨机、超声波清洗器、离心机、氮吹仪等。

1．1．2 试剂 在实验过程中所使用的主要试剂:乙腈(分析纯)、丙酮(分析纯)、正已烷(分析纯)、氯化钠(分析纯)等。

1．1．3 耗材 在实验过程中所使用的主要耗材:固相萃取柱,弗罗里矽柱(Florisil®),容积6m L,填充物1000mg。

1．2 样品处理

1．2．1 提取

方法一(匀浆提取法):称取已经处理好的蔬菜样品25．0g置于250m L烧杯中,加入50．0m L乙腈,在匀桨机中高速匀桨2min,用滤纸过滤,滤液收集到装有5－7g氯化钠的100m L具塞量筒中,收集滤液40m L－50m L,盖上塞子,剧烈震荡1min,在室温下静置30min,使乙腈相和水相分层。

方法二(超声波提取法):称取已经处理好的蔬菜样品25．0g置于100m L离心管中,加入50．0m L乙腈,将离心管固定于固定架上,放入超声波清洗器中超声提取10min,取出后加入5－7g氯化钠;剧烈振荡1min,放入离心机4000r/min离心5min,使乙腈相和水相分层。

1．2．2 净化

有机磷类农药:取10．00m L乙腈相溶液,放入10m L刻度试管中,将刻度试管放在60℃水浴锅内加热,通入氮气,蒸发近干,用丙酮定容到5．0m L,混匀待测。

有机氯、除虫菊酯类农药:取10．00m L乙腈相溶液,放入10m L刻度试管中,将刻度试管放在60℃水浴锅内加热,通入氮气,蒸发至干,立刻加入2．0m L正已烷,盖上盖子,待净化。将弗罗里矽柱依次用5．0m L丙酮＋正乙烷(10＋90)、5．0m L正乙烷预淋洗,当溶剂液面到达柱吸附层表面时,立刻倒入上述待净化液,用15m L刻度试管接收洗脱液,用5．0m L丙酮＋正乙烷(10＋90)冲洗10m L刻度试管后淋洗弗罗里矽柱,并重复一次。将盛有淋洗液的15m L刻度试管置于氮吹仪上,40℃氮吹蒸发至5m L以下,用正乙烷定容至5．0m L,混匀待测。

1．3 气相色谱条件

1．3．1 有机磷农药 进样口温度:220℃;检测器:FPD,温度:250℃;色谱柱:DB－17(30m×0．53mm×1．00μm);载气:氮气,恒流模式,流速为10m L/min;不分流进样;柱温:

1．3．2 有机氯、除虫菊酯类农药 进样口温度:200℃;检测器:ECD,温度:320℃;色谱柱:DB－17(30m×0．25mm×0．25μm);载气:氮气,恒流模式,流速为1m L/min;辅助气:氮气,流速为60m L/min;不分流进样;柱温:。

2 结果与分析

2．1 提取条件的选择 农药残留检测的提取方法有很多种。本试验主要比较了在其它条件全部相同的情况下,分别采用匀浆提取法和超声波提取法处理样品时,对农药残留检测的过程以及检测结果造成的影响。

2．2 提取速度的表现 根据本单位的实验条件,以超声波提取法和匀浆提取法分别对处理10组、25组、50组蔬菜样品的速度进行记录(见表1)。结果发现,超声波提取法只需1名实验人员即可独立完成提取步骤,而匀浆提取法则需3个实验人员一起配合才能较好地完成。随着样品数量的增加,超声波提取法因可以对大量样品同时进行超声波提取作业,故所消耗时长的增长幅度较小;而匀浆提取法的提取作业受人力、仪器数量的限制,消耗时间出现大幅延长。由此,两种提取方法在处理不同数量样品时,以超声波提取法所消耗人力少、且用时短。

2．3 回收率的差异性 用超声波提取法和匀浆提取法分别处理40种农药的加标样品(蒲瓜),所获得的回收率及F检验与t检验表现值见表2。结果发现,40种农药回收率的F检验数值均在F检验临界值F0．025(9,9)＝4．03和 F0．975(9,9)＝0．25之间,表明该两种前处理方法的总体方差无显著差异(显著性水平0．05),且可用t检验来比较两种提取方法之间是否存在差异;又对40种农药回收率的t检验结果都大于t检验临界值t0．025(18)＝2．101,表明在0．05的显著性水平下,该两种回收率之间存在差异,且以匀浆提取法回收率较优。

表1 超声波提取法和匀浆提取法在处理不同数量样品时的表现

表2 超声波提取法和匀浆提取法分别处理40种农药的回收率及检验结果

甲 基 异 柳 磷 0．10 10 90．16 1．20 10 99．65 1．37 0．77 16．53丙 溴 磷 0．10 10 95．40 1．87 10 100．08 1．91 0．96 5．55三 唑 磷 0．10 10 97．20 1．86 10 99．93 2．45 0．57 2．81氧 乐 果 0．10 10 72．75 2．62 10 82．62 1．89 1．93 9．66乐 果 0．10 10 84．76 2．13 10 93．23 1．98 1．16 9．21杀 螟 硫 磷 0．10 10 85．86 1．42 10 97．58 1．30 1．20 19．23倍 硫 磷 0．10 10 83．12 1．86 10 95．38 1．32 1．98 16．99水 胺 硫 磷 0．10 10 86．31 2．02 10 97．49 1．73 1．36 13．31杀 扑 磷 0．10 10 85．50 1．51 10 94．50 1．50 1．02 13．37亚 胺 硫 磷 0．10 10 85．81 1．27 10 94．90 1．44 0．78 14．93百 菌 清 0．050 10 84．70 2．38 10 94．68 1．77 1．80 10．66联 苯 菊 酯 0．050 10 99．12 2．06 10 101．58 2．22 0．87 2．57氯 氟 氰 菊 酯 0．050 10 98．12 1．52 10 109．44 2．55 0．36 12．08氯 氰 菊 酯 0．050 10 92．94 1．81 10 97．32 1．61 1．26 5．71氰 戊 菊 酯 0．050 10 97．22 1．56 10 100．80 1．83 0．72 4．71溴 氰 菊 酯 0．050 10 103．60 1．78 10 111．04 1．77 1．01 9．39五 氯 硝 基 苯 0．050 10 81．48 2．28 10 89．88 2．23 1．05 8．33三 唑 酮 0．050 10 97．10 1．61 10 104．28 2．42 0．44 7．80腐 霉 利 0．050 10 91．30 2．45 10 101．12 1．78 1．90 10．26氟 氯 氰 菊 酯 0．050 10 96．88 2．20 10 109．50 1．74 1．59 14．24氟 氰 戊 菊 酯 0．050 10 99．84 2．18 10 108．72 2．27 0．92 8．93氟 胺 氰 菊 酯 0．050 10 95．34 1．82 10 103．62 2．10 0．76 9．43三 氯 杀 螨 醇 0．050 10 81．74 3．39 10 88．52 2．83 1．43 4．85甲 氰 菊 酯 0．050 10 92．44 1．80 10 97．60 2．27 0．63 5．63乙 烯 菌 核 利 0．050 10 82．86 2．99 10 100．02 1．80 2．77 15．56异 菌 脲 0．050 10 83．34 2．20 10 101．76 1．51 2．12 21．86氯 菊 酯 0．050 10 84．36 1．99 10 95．62 2．09 0．91 12．35

3 讨论与结论

蔬菜中农药残留问题越来越引发人们的高度关注,因而其检测技术也越来越受到重视[2]。为了更好地保障上市蔬菜安全,各地对农药残留检测的工作量也与日俱增;而样品的前处理是农药残留检测的重要环节,对检测结果的准确性和可靠性起着至关重要的作用[1]。由于蔬菜、水果等样品基质复杂[4],故在农药残留分析过程中对样品的提取步骤十分重要,并直接影响到最后的检测结果;样品前处理要求尽可能完全提取样品中的待测组分[5],而且处理速度、人员要求和回收率也是选择前处理方法的重要指标。采用超声波提取法和匀浆提取法,分别用蒲瓜进行40种农药的回收实验,回收率都在71．91%－111．04%之间,说明该两种方法对农药的提取都具有良好的效果;但该两种方法之间也存在一定的差异,且都各有优点和不足。超声波提取法需要的实验人员少,操作简单,耗时短,可以同时处理大量样品,迅速出具大批量样品的检测结果,但准确度稍低;而匀浆提取法提取完全,准确度更高,但需要更多的实验人员配合操作,以及需要更长的前处理过程,而且前处理效率受到实验硬件条件的制约非常明显。所以,在选择提取方法之前,需要在对检测任务的具体要求进行充分分析研究后,再选择相对比较适合的方法对样品进行提取。如检测任务要求短期内完成大量样品检测工作时,选择超声波提取法比较容易满足检测要求;而对准确度要求较高的检测任务,则采用匀浆提取法会更加合适。只有根据实际需求选择合适的提取方法,才能更好地完成相关检测任务。