气相色谱法测定12种水果基质中14种有机磷农药的基质效应评价

普娅丽 杨晓隆 倪艳琴 李俊

摘 要：目的：分析水果的基质效应，以期为气相色谱法检测水果中有机磷农药提供一定参考。方法：参照NY/T 761—2008标准方法，用空白样品基质和丙酮分别配制混合标准溶液，并计算基质效应，将14种有机磷类农药加入12种水果基质中，计算加标回收率。结果：14种有机磷农药在12种水果基质中存在基质减弱或者增强效应，基质效应最大的是甲胺磷、氧乐果、乙酰甲胺磷、乐果。结论：建议在进行水果样品的有机磷农药残留检测中，采用空白样品基质配制标准溶液进行校准，以保证检测结果更准确。

关键词：气相色谱法；有机磷农药；水果；基质效应

Abstract： Objective： Explore and analyze the matrix effect of fruit in order to provide some reference for GC determination organophosphorus pesticides in fruits. Method： Referring to the NY/T 761—2008 standard method， a mixed standard solution was prepared using blank sample matrix and acetone， and the matrix effect was calculated. 14 organic phosphorus pesticides were added to 12 fruit matrices， and the recovery rate of the added standard was calculated. Result： Through comparison， it was found that 14 kinds of organic phosphorus pesticides had matrix weakening or enhancement effect in 12 kinds of fruit matrix， and the largest ones were methamidophos， omethoate， acephate， dimethoate. Conclusion： It is suggested that the standard solution is prepared with the blank sample matrix to ensure the more accurate test results.

Keywords： gas chromatography; organophosphorus pesticides; fruits; matrix effects

有机磷农药作为作物杀虫剂，价格便宜且效果好，因其广谱和高效在农业上被广泛应用，是世界上生产和使用最广泛的农药种类[1]。因其急性毒性较强，若使用不当易残留在作物和环境中，而使人类身体健康受到影响[2]。近年来，农药在食品及农产品中残留超标的事件时有发生，農残超标不仅会影响我国农产品出口，也会影响到人们的身体健康[3]。因此，有必要加强农药检测。目前，我国检测机构常参照NY/T 761—2008[4]或GB 23200.116—2019[5]使用气相色谱法[含火焰光度检测器（Flame Photometric Detector，FPD）]进行农产品中农药残留的检测，由于农产品基质背景复杂，采用气相色谱法进行农残检测分析时会产生基质效应，进而影响到农残检测定量的准确性。

基质效应是指样品中除了待测物以外的其他基质成分对待测物测定值的影响[6]。基质效应分为基质减弱和基质增强效应，若阳性样品未检出则是因为基质减弱效应，若出现假阳性样品则是因为基质增强效应，假阳性样品的检出和阳性样品未检出都会给检测结果带来很大的分析误差[7]。大多数有机磷农药在实际分析中，样品中的基质会减少色谱系统活性位点与待测分子作用的机会，使待测物检测信号增强，最终表现出基质增强效应[8]。近几年已有不少学者通过研究表明，气相色谱法在测定农残时对有机磷农药的测定影响较大[9-11]。探究蔬菜中农药残留检测基质效应的文献较多，但探究水果中农药残留检测基质效应的文献较少。基于此，笔者针对常用的14种有机磷农药，选择了哈密瓜、葡萄、橘子、西瓜、柿子、橙子、梨、桃子、苹果、火龙果、柚子、芒果12种水果，分别采用丙酮和水果空白基质配制不同浓度的标准溶液，并对12种水果进行加标回收试验，来探究分析水果的基质效应及其对回收率的影响，以期为气相色谱法检测水果中有机磷农药提供一定参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

检测样品：哈密瓜、葡萄、橘子、西瓜、柿子、橙子、梨、桃子、苹果、火龙果、柚子及芒果，购于元江县农贸市场。

标准溶液：甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果、毒死蜱、乐果、甲基对硫磷、甲拌磷、水胺硫磷、敌敌畏、亚胺硫磷、马拉硫磷、三唑磷、杀螟硫磷及对硫磷共14种农药，均购自天津农业部，浓度为100 μg·mL-1。

试剂：乙腈（优级纯）、丙酮（农残级）、氯化钠（分析纯）。

1.2 仪器与设备

Agileng 7890B气相色谱仪（FPD检测器）、弗鲁克FA25匀浆机、自制氮吹仪、恒温水浴锅、XH-D漩涡混合仪、奥豪斯CP1502电子天平0.1 g。

1.3 试验方法

1.3.1 样品处理

水果样品去核取可食部分放入制样机匀浆，分别称取25.00 g的水果匀浆样品于烧杯中，再加入50 mL的乙腈提取试剂。用转速为15 000 r·min-1的高速匀浆机匀浆2 min，用定性滤纸过滤，滤液收集到事先装有5～7 g氯化钠的100 mL具塞量筒中，盖上塞子，双手按住具塞量筒两端匀速剧烈振荡2 min，然后在室温下静置30 min，直到水相和乙腈相分层。从100 mL具塞量筒中吸取10.00 mL乙腈溶液，放入100 mL的烧杯中，烧杯内缓缓通入氮气，将烧杯放在80 ℃水浴锅上加热，蒸发至近干，再用丙酮定容至5.00 mL，振荡混匀，用0.22 μm微孔滤膜过滤后装入2 mL样品瓶，气相色谱上机测定[4]。

1.3.2 溶液配制

将购买的标准溶液稀释，配制成浓度为5 μg·mL-1的中间储备液。根据NY/T 761—2008[4]第一部分的方法，对12种水果样品进行处理，净化浓缩后上机检测，得到不含14种待测有机磷农药的12种水果基质，然后分别用丙酮和12种水果空白基质配制浓度为0.2 μg·mL-1的标准工作液。

1.3.3 色谱条件

色谱柱：Agilent DB-17（30 m×0.32 mm×0.50 μm）；进样口温度250 ℃，检测器温度300 ℃，安捷伦5190-3316衬管；进样模式：不分流，进样量1 μL。

柱温升温程序：初始温度150 ℃，保持2 min，以8 ℃·min-1的速率升温至250 ℃，保持15 min。

载气：99.999%高纯氮气N2，恒流流量为1 mL·min-1；空气：100 mL·min-1；氢气：75 mL·min-1。

1.3.4 加标回收试验

分别称取25.00 g的水果匀浆样品于烧杯中，加入1 mL浓度为5 μg·mL-1的中间储备液，往称好的匀浆样品中加入50 mL的乙腈提取试剂，用转速为15 000 r·min-1的高速匀浆机匀浆2 min，用定性滤纸过滤，滤液收集到事先装有5～7 g氯化钠的100 mL具塞量筒中，盖上塞子，双手按住具塞量筒两端匀速剧烈振荡2 min，然后在室温下静置30 min，直到水相和乙腈相分层。从100 mL具塞量筒中吸取10.00 mL乙腈溶液，放入100 mL的烧杯中，烧杯内缓缓通入氮气，将烧杯放在80 ℃水浴锅上加热，蒸发至近干，再用丙酮定容至5.00 mL，振荡混匀，用0.22 μm微孔滤膜过滤后装入2 mL样品瓶，得到理论浓度为0.2 mg·kg-1的加标样品，气相色谱上机测定。分别用丙酮配制的0.2 μg·mL-1标准溶液和用各自水果基质配制的0.2 μg·mL-1标准溶液进行校准定量。

1.3.5 基质效應测定

用气相色谱仪的FPD检测器进行测定，通过谱图记录各个农药响应的峰面积，计算出每种农药在不同水果基质中的基质效应，基质效应公式为基质效应=基质标样峰面积/丙酮标样峰面积[11]。当结果大于1为增强效应，当结果小于1为减弱效应。

2 结果与分析

2.1 丙酮溶剂标液与西瓜基质标液（浓度0.2 μg·mL-1）的谱图对照

笔者采用气相色谱法将14种有机磷农药按保留时间不同分为Ⅰ、Ⅱ两组，分离效果和峰形满足检测要求，且可以通过溶剂标与基质标的色谱图看出响应值的不同。用丙酮溶剂配制的甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果、乐果、亚胺硫磷在FPD检测器上响应较低，但用基质配制相同浓度的甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果、乐果、亚胺硫磷在FPD检测器上响应明显增强（见图1～图4）。

2.2 12种水果基质中14种有机磷农药的基质效应

对12种水果基质中14种有机磷农药的基质效应进行分析评价，由表1可知：①在12种水果基质中14种有机磷农药存在一定程度的基质效应，基质效应主要与农药种类有关；②大部分农药在大部分水果中呈现基质增强效应，尤其以甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果、乐果最强，基质效应均大于2.0，敌敌畏、毒死蜱次之，基质效应在1.02～1.32，其他农药基质效应结果值在1.0附近，基质效应不明显；③基质效应与农药种类有关，与样品基质也有关；④三唑磷在12种水果中均呈基质减弱效应。

2.3 不同校准方法测定回收率结果

用本方法对14种有机磷农药在12种水果样品中进行加标回收试验，校准时分别用空白基质和丙酮溶剂配制的标准溶液进行，每个水果样品做2个平行样，结果取2次平行样品的平均值，比较计算结果。由表2、表3可知，校准加标样品时用丙酮溶剂配制标准溶液，甲胺磷、乐果、乙酰甲胺磷、氧乐果的回收率超过了130%，其余农药的回收率也不是特别理想，部分偏离了日常农残检测最大允许范围（70%～130%）。但用样品空白基质配制的标准溶液进行校准时，14种农药的回收率均在70%～120%，符合规定要求。结果表明，用空白样品基质配制混合标准溶液比用丙酮配制标准溶液时得出的回收率较为理想。但需要注意的是，检测甲胺磷、乙酰甲胺磷2种农药虽然已经用与本底一致的基质标液进行校准，但加标回收率依然很难达到100%，这是因为甲胺磷、乙酰甲胺磷水溶性较强，在前处理过程中很难100%将农药提取到溶剂中，当定量检测结果处于国家食品安全标准中规定的农药残留限量值附近时，最终需要结合质控样品的回收率情况校正检测结果后进行判定。

3 结论与讨论

实验结果表明，本研究中的14种有机磷类农药在12种水果基质中存在基质效应，少部分有机磷农药基质效应不明显，但水果基质中大多数有机磷农药呈现出基质增强效应。参考罗贵文[11]、刘欣红[12]、杨代凤[13]等实验研究结果，发现基质效应的强弱与水果的品种有一定关系，与有机磷农药的种类关系更大。因为氧乐果、甲胺磷、乐果、乙酰甲胺磷4种农药成分中含有P=O键，所以在12种水果中都有很强的基质增强效应；而毒死蜱、甲拌磷、对硫磷含有P=S键，所以基质效应不明显。当用丙酮溶剂配制标准溶液进行结果校准时，在12种水果中加标样品部分农药回收率超过130%，若不用空白基质配制标准溶液就会导致检测结果明显偏高。基质效应随农药类型、基质类型而变化，在有机磷农药残留的定量检测工作中，解决基质效应的最有效办法是利用不含待测农药的空白基质溶液来配制标准溶液校准样品，可以明显降低基质效应带来的干扰，使检测结果更准确。基质配标法因其操作方便、快捷和简单，在日常工作中进行单个样品或同一种类样品分析时比较容易操作，但在进行样品种类繁多的批量化检测时应尽量把同种类型的样品分在一组，或者可以参考部分学者的研究，选择基质效应适中的空白基质，以此配制标准溶液，对样品进行校准，以确保定量准确[9-14]。此外，勤换衬管和隔垫使有机磷农药不易被吸附，也可有效降低基质效应的影响[15]。尤其是当样品检测结果超标或处于临界值时，再次校准时必须用空白样品基质配制标准溶液，以保证检测结果的准确性。

参考文献

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作者简介：普娅丽（1994—），女，彝族，云南红河人，本科，农艺师。研究方向：农产品质量安全检测。