李紫兰
(宣城市农产品质量安全监管局,安徽 宣城 242000)
现代农作物种植离不开农药的使用,农药为预防病虫害和提高农作物产量具有重要价值。但是,农药一旦使用不科学,就会给植物性产品质量和食用者生命安全带来威胁。随着我国农业技术的发展,农药残留检测手段和灵敏度都在逐步提升。本文从农药残留检测的样品前处理、定性、定量检测分析和检测过程的质量控制4个环节进行阐述。
待检样品须通过天平进行称取。首先准备1个开口大的容器,将待检样品进行剪碎或研磨处理,减少样品在容器壁上的粘连。若样品为冷冻样品,需要将冰晶一同进行匀浆处理,解冻样品需要尽快检测,避免反复冻融。
实验室一般采用匀浆提取(组织捣碎法)。该方法快速、简单,对仪器设备没有较高要求,且提取效果好。若样品含水量低,可以在处理前加入适量蒸馏水,室温静置30 min 再匀浆提取。若样品含水量高,如橙子、番茄或冷冻产品,可以先用食品料理机打碎再进行匀浆提取,具体试验方法可参照SOP进行。
实验室用乙腈作为提取剂时,需完全分离乙腈和水相,提高农药残留的回收量[1]。在盐析过程中,若加盐量不足或振荡不充分,则会导致乙腈和水相不易分开,造成农药残留的回收率降低。因此,只有加入足量的盐形成过饱和溶液,才能促进乙腈和水相完全分离。由于某些农药不耐热,所以需要控制加盐的顺序来把控系统放热,在加入乙腈充分混匀后再添加足量的盐。否则,会影响农药残留的回收率。
浓缩的方式和浓缩装置有关。气流吹蒸浓缩装置适合体积小、易挥发的提取液,主要通过空气流(或氮气流)吹动带出溶剂,因此该方法的农药损失量大。旋转蒸发装置不仅热量传递快,还可以一边减压一边旋转,不会发生爆沸,最后获得的农药残留的回收率较高。在使用过程中,为避免发生爆沸,需要注意水塔温度,最好低于40℃且浓缩液的体积不宜超过瓶身的1/3。若浓缩后不需要净化,可以用梨形瓶进行浓缩。若需要净化,则使用茄形瓶进行浓缩。浓缩结束后需要继续冷却,温度不超过5℃,可以提高回收率。
净化的方法有柱层析法、吹扫蒸馏法、液—液分配法、固相萃取法等。一般采用QuEChERS 方法,原理同固相萃取法,即利用吸附剂填料与基质中的杂质相互作用来吸附杂质,最终获取纯度较高的回收物[2]。若用乙腈作为提取剂,在净化结束后不能直接用气相色谱仪或气质联用仪测定,需要用氮气吹干乙腈,再用丙酮或乙酸乙酯等溶剂溶解后进行上机检测,否则会损害色谱柱。
2.1.1 基质干扰产生假阳性
基质干扰产生假阳性主要出现于气相色谱和气相色谱/质谱法。若样品匀浆过程中待检样品某次成分(蒜氨酸)、酶和底物发生反应产生含硫化合物,如氨、丙酮酸,这些物质和有机磷、有机农药性质相似,传统净化也无法去除,因此用气相色谱和气相色谱/质谱法不能分辨出植物性产品自身是否存在农药残留问题。解决方法:可将葱、蒜等植物样品切断,微波加热25 s 再进行提取;而花椰菜、结球甘蓝、白菜等十字花科植物含有硫氰酸酯和异硫氰酸酯类化合物,此类物质和氧乐果、甲胺磷、三唑酮等农药相似;香料、茶叶、香菇等植物由于具有小分子气味也会产生基质干扰,可使用基质加标并利用液相二级质谱测定[3]。
2.1.2 试剂、样品、操作过程中出现污染
如试剂盒内的某个试剂不纯造成假阳性;试剂制备或处理前没有更换枪头或清洗相关器皿;进样过程中枕头清洗不完全。解决方法:每批样品检测设有空白对照,上机时按从低到高的标准工作液浓度进行检测,增添洗针进样方式。
第一,待检样品提取方法不合理,没有严格按照SOP 操作,实验员随意更改提取条件或试剂配方,造成目标物丢失。解决方法是严格参照SOP 操作进行待检样品提取,对酸碱度敏感的目标物要在中性条件下提取。第二,某些农药不耐热(辛硫磷、敌百虫等)或对酸碱过于敏感(灭菌丹、克菌丹等),进样时自我分解出现假阴性。解决方法是进样时对柱温或流动相进行适当调节。第三,浓缩过程中使用旋转蒸发吹过干,造成目标物流失。解决方法是用旋转蒸发吹近干时取出,再用橡皮球慢慢吹干或自然晾干。第四,净化过程中目标物未淋洗掉或没有吸附到柱子上。解决方法是可以参照相似相容的原则选择合适的淋洗试剂,根据基质类型合理选择净化柱。
在植物性产品农药残留检测中,标准溶液的配置直接关乎结果的准确性和灵敏度。使用前,查看试剂有效期限和使用说明。配置时根据逐级稀释的方式进行配置,新配置的标准溶液需要对第1 次测定的图谱进行保存,在相同操作条件下可以使用这次图谱,若差异大,则需要重新配置标准溶液。单点校正时选取的校正点和目标物浓度相差不易超过2 倍,曲线校正时,目标物的待测浓度要落在校准曲线范围之内,否则会影响结果的准确性。
在利用气相色谱仪或气相色谱—质谱联用仪测定时,若分析物不能匹配标准质谱图或目标物回收率不在计算范围内都会出现基质效应,可以用不含待测物的基质标准液进行校正。当检查样本种类较多,可以对样本进行分类检测,每类样本用1 个基质标样,减少污染或干扰。还可以通过多次净化提取液,对其最终的提取液进行稀释,减少样品浓度来消除基质效应。
质量控制直接决定了样本农药残留检测的精密度和最终结果,只有对污染、加标回收率、目标物回收率和超标物质进行把控,才能提高检测结果的准确性。第一,排除检测过程中的污染,不同批次检测需要设置相应的空白试验,当空白值较高时分析是否有试剂污染、用具污染或样品残留。第二,不同批次植物性产品农药残留检测时利用加标回收率提高结果准确性,每个加标做2~3个平行。第三,每次测定样品时,每24 个样品配套1 个加样回收率试验,加样水平是方法定量限的2 倍,当回收率超过70%~120%则重新检测[4]。第四,当检测值接近限量值或超标,可以重复1次试验确保准确率。若结果相同,可用气质联用仪进行定性试验。
农药残留问题不仅影响农产品质量和食用者的生命健康,也会污染生态环境。因此,必须通过强有力的手段,规范农药在农业生产中的使用。虽然提高农药检测方法的准确性和灵敏度可以减少农药残留高的农产品流入市场,但是无法从根源上解决问题,需要提高农药生产、流通和使用的规范性,政府和市场应对农户进行系统性的农药剂量和使用培训,杜绝滥用农药。