亚临界水萃取技术在食品中多种农药、兽药残留检测中的应用

作     者：潘煜辰 

作者单位：上海海洋大学 

学位级别：硕士

导师姓名：陈舜胜

授予年度：2013年

学科分类：081704[工学-应用化学] 07[理学] 08[工学] 0817[工学-化学工程与技术] 09[农学] 0903[农学-农业资源与环境] 070302[理学-分析化学] 0703[理学-化学] 

主      题：亚临界水萃取 气相色谱-串联质谱 液相色谱-串联质谱 有机氯农药 拟除虫菊酯农药 茶叶 氯霉素 β-受体激动剂 猪肉 

摘      要：当今社会，食品越来越受到人们的关注，因农、兽药残留而引起的食品安全问题在近几年里也普遍发生，比如2010年“毒豇豆事件、2006年发生的瘦肉精中毒事件等。因此，如何更有效、更环保地对存在于这些植物性和动物性食品中的农兽药残留进行提取和检测也成为了研究的一大热点。目前对植物性和动物性食品中有害残留物的提取溶剂主要为甲醇、乙腈和丙酮等有机溶剂，其对人体和环境的危害性不言而喻。所以，本研究将亚临界水萃取技术引入到对有害残留物的提取过程中，并选取茶叶和猪肉作为主要的研究对象，考察该方法对其中农药和兽药的提取效率，以建立一种高效、绿色的前处理方法。 茶叶是我国历史悠久的农作物之一，同时也是重要的传统出口农产品。但进入21世纪以来，我国茶叶的出口数量和取得的经济效益均呈现下滑趋势，这主要缘于欧美等主要出口国均制定了更加严格的农药残留限量标准。欧盟和日本在2010和2006年颁布的相关标准[1]中分别规定了438种和273种农药在茶叶中的最大残留限量（MRL）。其中欧盟还规定了不得在进口农产品中检出的712种农药。相比之下，我国目前正在实施的茶叶中农药残留限量的标准[2-4]所规定并涉及的农药种类分别为9、13和7种，限量标准则要宽泛一些，如我国对氯氰菊酯的限量是20mg/kg，而欧盟和日本都定为0.5mg/kg[5]。这在很大程度上限制了我国茶叶的出口，因此对茶叶中农药残留的检测提出了更高的要求。 研究中采用亚临界水萃取及气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）检测茶叶中21种有机氯和拟除虫菊酯农药残留的方法。在萃取压力为5MPa条件下，样品经150℃的亚临界水提取15min后，将目标物转移至丙酮-正己烷（1：1，v/v）中，经ENVI-Carb固相萃取净化小柱净化，DB-5毛细管气相色谱柱分离，在多反应监测（MRM）模式下进行检测，基质匹配溶液内标法定量。各目标物在5.0～320.0μg/L范围内线性关系良好，相关系数均大于0.99，其定量限(信噪比（S/N）10)为50ng/g，检出限（S/N3）为10ng/g。茶叶基质中添加50、100和200ng/g的标准品时，21种农药的回收率为70.18%19.98%，相对标准偏差（RSD）为5.02%1.76%。该方法的灵敏度、准确度和精密度均符合农药残留测定的技术要求，适用于茶叶中有机氯和拟除虫菊酯农药残留的检测。 β-受体激动剂属苯乙胺类化合物，其中克伦特罗属于苯胺型，莱克多巴胺和沙丁胺醇属于苯酚型。由于这类药物能够促进动物生长、减少体内脂肪的沉积、提高瘦肉率，因而被广泛用于畜牧养殖业中。但是，如果长期食用含有大量β-受体激动剂残留的动物组织，会对身体健康造成很大伤害，包括中毒、引起恶性肿瘤，甚至致人死亡[6,7]。2002年，农业部将这类药物列入了《食品动物禁用的兽药及其他化合物清单》;食品法典委员会（CAC）于2012年7月通过表决将莱克多巴胺在猪肉中的最大残留限量（MRLs）定为10μg/kg，美国、日本和世界卫生组织（WHO）的限量分别规定为50、10和40μg/kg[8]，而欧盟仍维持零检出的标准。此外，克伦特罗和沙丁胺醇都规定为不得检出。氯霉素是一种高效广谱抗生素，常用于治疗动物传染性疾病，但当其通过食物链而富集于人体内时，会对人体健康构成危害，如导致再生障碍性贫血等[9,10]。欧盟、美国已将氯霉素列为禁用兽药，MRLs规定为1μg/kg;我国农业部193号公告[11]中也将氯霉素列为了一种禁用物质，MRLs规定为1.5μg/kg。 研究中采用亚临界水萃取及液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）检测猪肉中β-受体激动剂和氯霉素的方法。样品酶解后，经亚临界水萃取，C18固相分散萃取净化，Agilent XDB-C18柱（4.6mm×50mm，1.8μm）分离，采用液相色谱-串联质谱法在多反应监测（MRM）模式下检测，基质匹配溶液内标法定量。沙丁胺醇和莱克多巴胺在1.0～32.0ng/mL范围内线性关系良好，其定量限（S/N10）为0.5ng/g，检出限（S/N3）为0.25ng/g;克伦特罗和氯霉素在0.2～6.4ng/mL范围内线性关系良好，其定量限（S/N10）为0.1ng/g，检出限（S/N3）为0.05ng/g，相关系数均大于0.99。猪肉基质在3个添加水平下，回收率范围为79.15%13.02%，相对标准偏差（RSDs）范围为3.15%1.95%。该方法的灵敏度、准确度和精密度均符合兽药残留测定的技术要求，适用于猪肉中β-受体激动剂和氯霉素残留的检测。