奶牛日粮及牛奶中克百威的测定

奶牛日粮及牛奶中克百威的测定

食用农产品的质量安全与人们的身心健康和社会稳定密切相关，也是一个现在的突出问题。近年来,出现的一系列牛奶安全问题,严重打击了消费者对奶制品的信心,而克百威(carbofuran)作为一种常用高效广谱的杀虫剂和杀螨剂,其在农产品中是否有残留,已引起人们的高度重视。克百威农药是氨基甲酸脂类农药的一种,别名呋喃丹或虫螨威,也叫大扶农,化学名2,3-二氢-2,2-二甲基-7-苯并呋喃基甲氨基甲酸脂,具有胃毒、触杀和内吸等杀虫作用,广泛用于棉花、水稻、甘蔗、花生、大豆、烟草等作物害虫的防治。在酸性土壤中克百威不易降解,易污染土壤和水源,残效期长,尤其在蔬菜和粮食生产中违规使用克百威,会对公众的健康构成直接威胁。虽然我国近年在蔬菜上已禁用该农药,但由于其对某些作物具生长刺激作用,所以仍有不少违章使用现象。目前,国内关于克百威残留检测,只有在果蔬、土壤等相关样品的研究,而在奶牛日粮及牛奶中是否有残留的研究尚未见报道。GC-MS(GasChromatography-MassSpectrometry,气相色谱质谱)法可以同时进行定量测定和阳性确证,具有高灵敏性,是检测克百威残留的一种有效方法,本试验利用GC-MS技术检测了克百威在奶牛日粮及牛奶中的残留量。1材料和方法1.1u3000仪器1200液相色谱(FLD),组织捣碎机(DS-1型),恒温水浴振荡机(SHZ-88型),谷物粉碎机(FW-100型),超声波清洗器(KQ-250DE型),旋转真空蒸发器(BUCHIR-200型)。1.2牧草饲料及牛奶样品处理同一个牛场内12头健康奶牛,分3组,分别采集试验期间牧草、饲料及牛奶样品,每组4个样本。由于牛奶样品是可被直接饮用食品,本试验对采集回的牛奶样品进行早、中、晚跟踪采样和测定,采集回样品置于-20℃保存。1.2.1乙腈的预处理分别称取牧草、饲料及牛奶样品20g放入组织捣碎机中,向其中加入80mL乙腈,组织捣碎约3min,在铺有助滤剂的布氏漏斗中减压抽滤,收集的滤液转移到装有6gNaCl的具塞量筒中,振荡150下,静置1min,再振荡100下静置60min,使水相和乙腈相充分分层。1.2.2淋洗氨基柱的制备吸取上层清液20mL置于烧瓶中,旋转蒸发至近干,2mL二氯甲烷和甲醇(V/V=95∶5)的混合溶液定容,待净化。用10mL的淋洗液(二氯甲烷:甲醇=95∶5)淋洗氨基柱,待液面接近上层底部时,加入样品的溶解液。用二氯甲烷和甲醇(V/V=95∶5)的混合溶液10mL淋洗层析柱,淋洗液全部收集,在旋转蒸发器上(40℃)减压浓缩至干,用甲醇定容至2mL,过膜,进行液质分析。1.3柱温、进样量、激发波长色谱柱:4.6m×150mm×5μm;柱温:42℃;进样量:5μL;流动相:甲醇∶水=20∶80;激发波长:330nm;发射波长:465nm。1.4检测方法1.4.1定性法采用克百威的标准样品质谱图进行定性分析(图1)。1.4.2定性法2试验结果2.1标准曲线及检出限向不含农残的奶牛日粮及牛奶中,添加0.5μg/mL的克百威标准溶液,根据克百威的最小进样量峰高为噪声3倍量计算,最小检出限为1.5×10-11g。2.2克百威在牧草、饲料和牛奶上的最低检测浓度样品取20g,定容至80mL,进样5L,克百威在牧草上的最低检测浓度为1.21×10-3mg/kg,饲料最低检测浓度为1.22×10-3mg/kg,牛奶上的最低检测浓度为1.20×10-3mg/kg。2.3相对保留时间即杂质峰的保留时间与主峰保留时间的比值,是一种化合物在规定条件下在层析系统中的运行时间。克百威为18.0~18.2min。2.4检测物品与标准品色谱图的分析采用气象色谱图(图3~6),将实际检测物品与标准品色谱图进行对比分析。在相对保留时间之内,通过比较峰值高度来判定,若峰值未超过标准品峰值,则无农药残留。3克百威在牛牛日粮及牛奶中的残留检测残留农药严重超标并危害人体,常用的氨基甲酸酯类农药,能通过呼吸道、消化道及皮肤进入人体后,其分子全部与胆碱酯酶的阴离子部位相结合,通过可逆性与竞争性相互作用,两者形成同一中间产物,在适当条件下又分解为胆碱酯酶与氨基甲酸酯,但在整个反应过程中,胆碱酯酶与氨基甲酸酯并未发生化学反应。氨基甲酸酯类农药重度中毒者会出现胸闷、肌肉颤抖等,严重的可出现脉搏、呼吸加快,甚至昏迷症状。而慢性中毒没有上述明显症状,反而更加深了人们对残留农药的麻痹大意。克百威属氨基甲酸酯类农药,原是我国生产和应用的氨基甲酸酯类杀虫剂主要品种之一,残留克百威长期作用于人体,可能导致基因突变,由于克百威与胆碱酯酶结合不可逆,因此毒性较高。本实验室采用气象色谱法,建立一套适应当前畜牧业发展的快速检测方法,也为克百威在牛牛日粮及牛奶中的残留量检测提供理论依据。目前,有关克百威在农药中的残留检测,在奶牛日粮及牛奶中的研究未见报道。本试验采用具有高灵敏性及特异性的高效气相色谱质谱法,通过将克百威水解或衍生化反应,以提高克百威及其代谢物的热稳定性后进行测定。曹殿洁等用气象色谱法检测常见果蔬中克百威的残留;王建等运用气相色谱法检测克百威的残留;谭头云等用气相色谱法测定大豆中克百威及其代谢物的残留量。阳海等研究发现,在弱碱性条件下,克百威降解速率最快,在酸性条件下不易降解,水溶液中的K+、Na+等金属阳离子对克百威降解起抑制作用,推测牛瘤胃的酸性环境不利于含克百威农药的日粮降解,食用此类牛肉或乳制品,易对人体健康造成危害。另外,克百威的超标残留能否通过日粮的饲喂造成乳制品的安全问题,目前还不清楚,我们将在下一步实验进行更深一步的研究。本试验通过比较色谱图中可疑峰是否为克百威残留,采用SCAN对可疑峰进行定性分析,将标准图与色谱图进行比较,对18min6.5质量数处特征离子组进行离子扫描(SIM)、定性分析,结果未检测到克百威残留。研究结果表明,克百威在牛奶中无残留,在牧草和饲料中有残留,但残留量远远小于最低残留限量(0.1mg/kg)要求,综上奶牛日粮及牛奶中克百威的残留量符合《GB2763-2005食品中最大农药残留限量》标准,对食品安全无不利影响。采用标准曲线法进行定量分析。准确称取克百威标准品0.0100g,用丙酮定容至10mL,配制成1000μg/mL