气相色谱法测定柑橘中农药的基质效应研究

陈 杰，王桂泉，胡惠茗

（江安县食品检验检测中心，四川江安 644200）

柑橘是橘、柑、橙、金柑，柚、枳等的总称，是我国常见的水果之一。江安被称为“橙竹之乡”，‘血橙’‘青见’‘夏橙’等各类柑橘的金字招牌，一直名声在外，促进了江安经济的持续发展。然而，柑橘生产受病虫害干扰较大，存在着施用各种农药导致的农药多残留超标的现象。柑橘的基质复杂，含有大量挥发油、色素、果胶、有机酸等，其基质效应较强，严重影响了柑橘中相关农药的准确定量、质量安全和出口贸易[1-3]；同时会在一定程度上造成仪器污染，从而增大仪器的维护频率，缩短仪器的使用寿命[4]。因此只有全面了解基质效应，才能有效克服这些难题。气相色谱法（GC）是柑橘中农药多残留检测的主要方法之一，气相色谱火焰光度检测器（flame photometric detector，FPD）灵敏度高、分析速度快、选择性高，广泛应用于分离气体和易挥发的固体样品[5-9]。

基质效应是离子源中共存组分之间存在离子化竞争引起，可导致目标离子的增强或抑制，现有通过基质配制标准溶液减少基质效应的方法[10-11]。目前，针对柑橘基质效应的研究较少，加之各地柑橘品种不同，含糖量、杂质含量、柑橘精油组成不同，基质效应也就有所不同[12-15]。江安县是柑橘种植基地，柑橘种植事关全县经济发展，为了更好地保证柑橘品质，有必要对该县的柑橘品种进行基质效应研究。根据前期对大量柑橘样品中相关农药的测定结果，甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷等在柑橘中的检出频次较高，为了快速准确地测定柑橘中的农药残留，本研究采用气相色谱仪，对‘夏橙’‘青见’‘塔罗科血橙’‘无核橙’和‘沃柑’5 种柑橘中检出频次较高的5 种农药进行基质效应研究，研究结果可为柑橘中农药残留定性和定量、限量标准制修订提供方法依据。

1 材料与方法

1.1 材料、药剂与试剂

5 种柑橘品种分别为‘夏橙’‘青见’‘塔罗科血橙’‘无核橙’‘沃柑’。所有柑橘样品来源于宜宾市江安县柑橘种植基地（105.066 83 E、纬度28.723 85 N），每份样品不少于3 kg。柑橘样品参照《农药残留分析样本的采样方法》[16]采集，均匀混合后按照四分法[17]缩分，捣碎后取300 g保存待测。

甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷标准物质，均为100 μL/mL，成都市科隆化学品有限公司。乙腈，优级纯，成都市科隆化学品有限公司；丙酮，优级纯，成都市科隆化学品有限公司；正己烷，优级纯，成都市科隆化学品有限公司；氯化钠，优级纯，成都市科隆化学品有限公司。

1.2 仪器与设备

安捷伦7890A 气相色谱仪，安捷伦科技有限公司；ZGG-3000 圆形水浴氮吹仪，上海梓桂仪器有限公司；XH-C 旋涡混合器，金坛市医疗仪器厂；AR223CN 电子天平，奥豪斯仪器（上海）有限公司；HR-500D 高剪切均质乳化机，上海沪析实业有限公司；SHZ-DⅢ循环水真空泵，巩义市子华仪器有限责任公司；奥克斯HX-J681 绞肉机，佛山市海迅电器有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 标准溶液的配置

分别用丙酮将甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷标准物质稀释为10 μg/mL 浓度的标准储备液，4 ℃下避光保存。

溶剂标准曲线配制方法：采用10 μg/mL 的5 种农药混合标准溶液，分别利用丙酮将其稀释为0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 μg/mL 标准曲线。

基质标准曲线配制方法：采用10 μg/mL 的5 种农药混合标准溶液，利用‘夏橙’‘青见’‘塔罗科血橙’‘无核橙’和‘沃柑’空白基质提取液分别将其配置成浓度为0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 μg/mL 的基质标准曲线。

1.3.2 样品前处理

样品的前处理参考《蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定》[18]。柑橘样品经绞肉机初步粉碎后，于50 mL 锥形瓶中准确称取20.000 g 样品，加入10 mL 乙腈，用高剪切均质乳化机乳化样品，再用循环水真空泵将样品抽滤至装有氯化钠的比色管中，用旋涡混合器涡旋1 min 后静置1 h。取两份上清液，一份作为基质，另一份取10 mL 于离心管中，然后用水浴氮吹仪吹至近干，最后分别用丙酮和基质定容至5.0 mL，装入自动进样瓶中备用。

1.3.3 色谱条件

柱箱温度250 ℃，进样口温度250 ℃，压力8.255 psi，流速29.00 mL/min，隔垫吹扫流量3.0 mL/min；检测器温度250.1 ℃，燃气流量75.01 mL/min，助燃气流量100 mL/min，尾吹流量24.00 mL/min，信号值113.2（150 pA）；色谱柱流量6.000 mL/min；进样量1 μL。

1.3.4 基质效应考察

基质效应的测定方法和评判标准参照文献[19]中的方法，其计算公式见式（1）。

式中，Sm和Ss分别表示利用‘夏橙’‘青见’‘塔罗科血橙’‘无核橙’‘沃柑’空白基质提取液配制的标准曲线和溶剂配制的标准曲线斜率。

当ME＜0 时表示基质抑制效应，ME＞0 时表示基质增强效应，其中当ME的绝对值为0～20%时为弱基质效应，20%～50%时为中等基质效应，ME＞50%时为强基质效应。

2 结果分析

本实验利用丙酮和柑橘空白基质乙腈提取液分别配制成的0.05、0.1、0.2、0.4、0.8 μg/mL 标准曲线进样，分别比较了5 种柑橘品种中基质效应对甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷和三唑磷有机磷农药残留检测的响应情况，如表1～5 所示；分别比较了同一种农药在不同柑橘品种中的基质效应响应情况，如图1～5＜见第54页＞所示。

图1 不同农药在不同柑橘品种中的基质效应响应情况Fig.1 Response of different pesticides to substrate effects in different citrus varieties

表1 ‘夏橙’基质效应对有机磷农药残留检测的响应情况Table 1 Response of matrix effect to testing of organophosphorus pesticide residue in ‘Valencia Orange’

2.1 ‘夏橙’中农药基质效应的响应情况

‘夏橙’中农药基质效应的响应情况如表1 所示，‘夏橙’中5 种农药的基质效应范围为22%～106%，‘夏橙’中甲胺磷、乐果、甲基对硫磷、三唑磷为中等基质效应，氧乐果为强基质效应。氧乐果在‘夏橙’样品基质中基质效应最强，其次为甲胺磷、乐果、三唑磷、甲基对硫磷。

2.2 ‘青见’中农药基质效应的响应情况

‘青见’中农药基质效应的响应情况如表2（见下页）所示，‘青见’中5 种农药的基质效应范围为24%～94%，‘青见’中甲胺磷、乐果、甲基对硫磷、三唑磷为中等基质效应，氧乐果为强基质效应。氧乐果在‘青见’样品基质中基质效应最强，甲胺磷、乐果在‘青见’样品基质中基质效应几乎一致，其次为三唑磷、甲基对硫磷。

表2 ‘青见’基质效应对有机磷农药残留检测的响应情况Table 2 Response of matrix effect to testing of organophosphorus pesticide residue in ‘Qingjian’

2.3 ‘塔罗科血橙’中农药基质效应的响应情况

由表3（见下页）可知，‘塔罗科血橙’中5 种农药的基质效应范围为34%～110%，氧乐果在‘塔罗科血橙’样品基质中基质效应最强，为强基质效应；其次为三唑磷、甲胺磷、乐果、甲基对硫磷，为中等基质效应；乐果、甲基对硫磷在‘塔罗科血橙’样品基质中基质效应几乎一致。

表3 ‘塔罗科血橙’基质效应对有机磷农药残留检测的响应情况Table 3 Response of matrix effect to testing of organophosphorus pesticide residue in ‘Tarocco’

2.4 ‘无核橙’中农药基质效应的响应情况

如表4 所示，‘无核橙’中5 种农药的基质效应范围为21%～95%，氧乐果的基质效应最强，为强基质效应；其次为乐果、甲胺磷、三唑磷、甲基对硫磷，为中等基质效应。

表4 ‘无核橙’基质效应对有机磷农药残留检测的响应情况Table 4 Response of matrix effect to testing of organophosphorus pesticide residue in ‘Seedless orange’

2.5 ‘沃柑’中农药基质效应的响应情况

‘沃柑’中农药基质效应的响应情况如表5 所示，‘沃柑’中5 种农药的基质效应范围为20%～85%，‘沃柑’中甲胺磷、乐果、甲基对硫磷、三唑磷为中等基质效应，氧乐果为强基质效应。氧乐果在‘沃柑’样品基质中基质效应最强，其次为三唑磷、乐果、甲基对硫磷、甲胺磷；其中甲基对硫磷、甲胺磷在‘沃柑’样品基质中基质效应几乎一致。

表5 ‘沃柑’基质效应对有机磷农药残留检测的响应情况Table 5 Response of matrix effect to testing of organophosphorus pesticide residue in ‘Wogan’

2.6 同一种农药在不同柑橘品种中的基质效应响应情况

甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷在不同柑橘品种中的基质效应情况如图1～5 所示。相较于其他四个品种的柑橘，‘塔罗科血橙’在甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷5 种农药中基质效应最强。氧乐果在5种柑橘样品基质中均呈现强基质效应，甲胺磷、乐果、甲基对硫磷、三唑磷在5 种柑橘样品基质中均呈现中等基质效应。这与李新梅[20]的研究结果一致，她在对有机磷对黄瓜、白菜、番茄、豇豆、青菜、紫包菜的基质效应影响研究中发现，相较于丙溴磷、甲基对硫磷等农药，氧乐果、甲胺磷基质增强效应明显。韩宇[21]在气相色谱法测定蔬菜中有机磷类农药的基质效应研究中也发现，以黄瓜、茄子、生菜为基质，加入7 种有机磷类农药后，氧乐果的基质效应最强。而何炳竹等[22]的研究结果有所不同，何炳竹等研究发现，在沃柑样品基质中，相较于甲胺磷、乐果、三唑磷，氧乐果的基质效应最弱。这可能是由于地区土壤、气候差异，沃柑的色素、含糖量、杂质含量、柑橘精油等组成不同。

3 结论

通过比对不同柑橘品种样品基质中5 种有机磷农药的基质效应得出，基质效应的强弱与农药品种、柑橘品种关联较大，不同柑橘品种中农药基质效应有较大差别。氧乐果在5 种柑橘样品基质中均呈现强基质效应，甲胺磷、乐果、甲基对硫磷、三唑磷在5 种柑橘样品基质中均呈现中等基质效应。相较于其他四个品种的柑橘，‘塔罗科血橙’在甲胺磷、氧乐果、乐果、甲基对硫磷、三唑磷5种农药中基质效应最强。因此，在日常检测工作中，要尤其注意基质效应对检测结果的影响，特别是检测结果处于临界值时，要尽量采取基质配标等方法消除基质效应。