7種菊花中有害物質與農藥殘留的分析測定

陸 鈁，蔡昊哲，蘇義龍，丁 晴

1.無錫市藥品安全檢驗檢測中心 (無錫 214028)2.南京中醫藥大學 (南京 210023)

菊花除了極具觀賞價值外,也有較高的藥用價值[1]。菊花除了自身含有一些微量元素外，也會從土壤中吸收有害的重金屬，同時，出于防治病蟲害的需要，在菊花生長過程中會被噴灑一些化學農藥，導致存在農藥殘留的風險[2-4]。因此，重金屬污染和農藥殘留是菊花外源性污染中兩大重要的因素。文獻表明，不同地區、不同品種的菊花，其重金屬含量以及農藥殘留組分均不同[5-6]。菊花作為藥食同源的食材，廣泛應用于日常生活中，其重金屬以及農藥殘留量限度需要更為嚴格控制，以降低其帶來的健康風險。

目前，對于各品種藥用菊、食用菊花中重金屬及有害元素以及農藥殘留量的比較研究較少，并且在現行的國家相關標準中，對于菊花中重金屬及有害元素與農藥殘留量，沒有提出明確的限量標準。因此本研究擬以各品種藥用菊及食用菊為研究對象，采用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)分析重金屬及有害元素，采用氣質聯用法分析農藥殘留量，并進行比較，為菊花中重金屬及有害元素和農藥殘留的限量標準的制定提供理論依據。保障菊花的食用、藥用安全。

1 材料與方法

1.1 主要材料與試劑

樣品材料：菊花樣品11批(樣品信息見表1)。

表1 樣品信息

主要試劑：有害元素標準品：鉛(批號：1810210-4，濃度：1 000 μg/mL)、砷(批號：17C038-4，濃度：1 000 μg/mL)、鎘(批號：181008-3，濃度：1 000 μg/mL)、汞(批號：17C021-4，濃度：1 000 μg/mL)、銅(批號：181024-4，濃度：1 000 μg/mL)、金(批號：176033-2，濃度：1 000 μg/mL)、鍺(批號：175062，濃度：1 000 μg/mL)、銦(批號：181017-1，濃度：1 000 μg/mL)，以上均購自國家有色金屬及電子材料分析測試中心；鉍，購自中國計量科學研究院；農藥標準品：10種擬除蟲菊酯類農藥混合對照品溶液(批號：283436；含量50 mg/L；美國o2si smart solutions公司)；10種有機磷農藥混合對照品溶液(批號285906;含量50 mg/L；美國o2si smart solutions公司)；22種有機氯農藥混合對照品溶液(批號：610005-201501；中國食品藥品檢定研究院)。

內標試劑：氘代莠去津(批號：118962-83-6；濃度：96%；美國o2si smart solutions公司)；氘代倍硫磷(批號：163165-75-1；濃度：99%；美國o2si smart solutions公司)。

硝酸(分析純，默克公司)；乙腈(分析純,默克公司)；甲苯(分析純)；冰醋酸(優級純)；實驗用水為超純水。

1.2 主要設備

Thermo iCAP—Q型電感耦合等離子體質譜儀(美國Thermo公司)；石墨爐消解儀(美國PE公司)； GCMS-TSQ8000氣質譜聯用儀(美國Thermo公司)；色譜柱(美國Thermo；TG-5MS；30 m×0.25 mm×0.25 μm)；METTLER TOLEDOXS-205型電子天平(瑞士METTLER公司)

1.3 方法

1.3.1 重金屬及有害元素

1.3.1.1 儀器分析條件

檢測模式:KED模式；射頻功率:1548.6 W；霧化器流速：1.076 L/min；冷卻器流速：13.86 L/min：輔助器流速：0.798 L/min；碰撞器流速：4.731 L/min。

測定時選取的同位素為63Cu、75As、114Cd、202Hg、208Pb，其中63Cu、75As以72Ge作為內標，114Cd以115In作為內標，202Hg、208Pb以209Bi作為內標 。

1.3.1.2 標準品貯備溶液的制備

分別精密量取鉛、鎘、砷、汞、銅單元素標準溶液適量，并用10%硝酸溶液分別稀釋制成含鉛、鎘、砷、汞、銅濃度為1、0.5、1、1、10 mg/L的溶液。

1.3.1.3 標準品溶液的制備

分別精密量取鉛、鎘、砷、銅標準品貯備液適量，并用10%硝酸溶液稀釋制成含鉛、砷濃度為0、1、5、10、20 mg/mL的溶液，含鎘濃度為0、0.5、2.5、5、10 mg/mL的溶液，含銅濃度為0、50、100、200、500 mg/mL的溶液，并混合成系列濃度混合溶液。另精密量取汞標準品貯備液適量，用10%硝酸溶液稀釋制成含汞濃度為0、0.2、0.5、1、2、5 mg/mL的溶液，此溶液必須臨用新制。

1.3.1.4 內標溶液的制備

分別精密量取鍺、銦、鉍單元素標準溶液適量，用水稀釋制成各含鍺、銦、鉍濃度為1 mg/mL的混合溶液。

1.3.1.5 樣品溶液的制備

取樣品適量并粉碎，過2號篩網，分別精密稱定0.5 g(準確至0.000 1 g )，放置到50 mL聚四氟乙烯離心管中，精密加硝酸5.0 mL，置石墨爐消解儀中，進行消解。冷卻后加入1mg/mL濃度的金單元素標準液200 μL，并用超純水定容至50 mL，置離心機中4 000 r/min離心15 min，取上清液，經0.45 μm微孔濾膜濾過。除不加金單元素標準溶液外，其余同法制備試劑空白溶液。

1.3.2 農藥殘留

1.3.2.1 儀器分析條件

色譜條件：以5%苯基甲基聚硅氧烷為固定液的彈性石英毛細管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)。進樣口溫度為240 ℃，不分流進樣。程序升溫：初始溫度70 ℃，保持2 min，先以每分鐘25 ℃升溫至150 ℃，再以每分鐘3 ℃升溫至200 ℃，最后以每分鐘8 ℃升溫至280 ℃，保持10 min。

質譜條件：離子源為轟擊源(EI)，溫度230 ℃。碰撞氣為高純氮氣，質譜傳輸接口溫度280 ℃。質譜監測模式為多反應監測(MRM)，各化合物的保留時間、監測離子對與碰撞電壓(CE)參考《中國藥典》2015版四部[7]。

1.3.2.2 混合對照品溶液的制備

精密量取對照品混合溶液適量,用含0.05%醋酸的乙腈分別制成每1 L含100 μg和1 000 μg的兩種溶液,即得。

1.3.2.3 內標溶液的制備

取氘代莠去津和氘代倍硫磷得混合內標溶液，并稀釋10倍，濃度為5 μg/mL，即得。

1.3.2.4 樣品溶液的制備

取樣品適量并粉碎，過3號篩網，精密稱定1 g (準確至0.000 1 g)，放置到50 mL聚苯乙烯具塞離心管中，加入15 mL濃度為1%的冰醋酸，利用渦旋震蕩儀使藥粉充分浸潤，并放置30 min。精密加入乙腈15.0 mL與內標溶液100 μL，渦旋并振蕩(500次/min)5 min，加入無水硫酸鎂與無水乙酸鈉的混合粉末(4∶1)7.5 g(美國Agilent公司制備的試劑盒)，立即搖散，再振蕩(500次/min)3 min，于冰浴中冷卻10 min。置離心機中(4 000 r/min)離心5 min，取上清液9 mL，置已預先裝有凈化材料的分散固相萃取凈化管中(美國Agilent公司制備的試劑盒)，渦旋并振蕩(500次/min)5 min。精密吸取上清液5.0 mL，置氮吹管中，氮吹(40 ℃以下)至0.4 mL左右，加甲苯定容至1 mL，渦旋，微孔濾膜(0.22 μm)濾過，即得。

1.3.2.5 基質混合對照品溶液的制備

取空白基質樣品1 g，一式6份，同“1.3.2.4”制備方法處理至氮吹結束，分別加入混合對照品溶液(100 μg/L)50 μL、100 μL，混合對照品溶液(1 000 μg/L)50 μL、100 μL、200 μL、400 μL，加入甲苯定容至1 mL，渦旋，微孔濾膜(0.22 μm)濾過，取濾液，即得。

2 結果與討論

2.1 重金屬及有害元素

2.1.1 線性關系考察

取鉛、鎘、砷、銅標準系列濃度混合溶液進樣測定，并另取汞系列濃度溶液進樣測定，以響應值(y)對濃度(x，ng/mL)進行線性回歸，結果見表2。

表2 線性關系

2.1.2 重復性試驗

取同一批樣品分別精密稱定，按“1.3.1.5”項下制備方法平行制備6份，按“1.3.1.1”項下儀器條件下測定，計算得到RSD結果分別為銅4.03%、砷4.51%、鎘3.65%、汞3.52%、鉛4.35%，結果表明重復性較好，該方法可行。

2.1.3回收率試驗及檢出限

精密稱定樣品0.25 g(準確至0.000 1 g)，分別加入一定量的鉛、鎘、砷、汞、銅標準溶液。按“1.3.1.5”項下制備方法平行制備6份樣品溶液，按“1.3.1.1”項下儀器條件下測定并計算回收率及RSD，結果見表3?；厥章示?0%～110%，結果表明該方法可行。

取空白溶液進樣11次，測定并計算檢出限，結果為銅0.004 mg/kg、砷0.003 mg/kg、鎘0.000 6 mg/kg、汞0.003 mg/kg、鉛0.000 9 mg/kg。

表3 樣品回收率(n=6)

2.1.4 樣品含量測定

按“1.3.1.5”項下制備樣品溶液，按“1.3.1.1”項下儀器條件下進行測定，結果見表4。

表4 樣品中重金屬及有害元素含量的測定結果

《中國藥典》2015年版僅對22種藥材飲片及部分中成藥的重金屬及有害元素做出了相關限量規定，目前暫無菊花中重金屬及有害元素的限度規定，本研究擬參考《中國藥典》2015年版植物藥限定標準[8]與《藥用植物及制劑進出口綠色行業標準》[9]。結果表明，除胎菊、滁菊、貢菊1、貢菊3中汞含量低于檢出限，其余元素均有檢出。各批次菊花中砷含量在0.05～0.77 mg/kg之間；汞含量在0.004～0.041 mg/kg之間；鉛含量在各品種菊花中差異較大。銅、砷、汞和鉛的含量均小于限定標準。亳菊與滁菊的鎘含量已接近限度，其余5種菊花鎘含量均超出了限度范圍，其中金絲皇菊中鎘含量高達1.04 mg/kg，是限定標準的3倍之多。

2.2 農藥殘留

2.2.1 線性關系考察

使用混合對照品溶液進樣分析，以峰面積(y)對濃度(x，ng/mL)進行線性回歸，結果見表5。

2.2.2 回收率試驗與檢出限

按“1.3.2.5”項下方法制備，精密稱定樣品1 g(準確至0.000 1 g)，并放置到50 mL聚苯乙烯具塞離心管中，分別平行制備6份，并分別加入標準品溶液(混合對照品100 μg/L)100 μL和 200 μL。按“1.3.1.1”項色譜條件與“2.3.2”項質譜條件測定并計算回收率及RSD，結果見表5。結果表明該方法可行。將對照品溶液逐級稀釋后進行分析測定，取信噪比約為3的溶液濃度作為檢出限，結果為0.006 mg/kg。因樣品中農藥殘留含量低于檢出限，故測定方法的重復性由回收率RSD值表示，見表5。

表5 42種農藥的回收率及線性關系

2.2.3 樣品含量測定

按“1.3.2.5”項下制備樣品溶液，按“1.3.2.1”項色譜條件與“2.3.2”項質譜條件進行測定。結果見表6。

表6 樣品中農藥殘留的測定結果

中國藥典2015年版并未對菊花中農藥殘留的限度標準作出規定，本研究擬參考GB 2763—2016《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》[10]中茶葉項下的限度規定：茶葉中毒死蜱、氰戊菊酯和氯氰菊酯的最大殘留限量分別為0.05 mg/kg、 0.1 mg/kg、20 mg/kg。由結果可知，胎菊中檢出了毒死蜱；杭白菊中檢出了毒死蜱及氰戊菊酯；貢菊1中檢出了毒死蜱、氯氰菊酯；滁菊中檢出了氯氰菊酯、氰戊菊酯，其余菊花中均未檢出農藥殘留。檢出的毒死蜱、氯氰菊酯含量均較低，均在限度范圍內。然而滁菊中的氰戊菊酯高達0.810 8 mg/kg，遠遠超出限量標準要求。

3 結論

造成菊花中重金屬及有害元素含量差異的原因較復雜。農作物通過根系從土壤中吸收并富集重金屬，也可通過葉片從大氣中吸收氣態或塵態鉛和汞等重金屬元素[11]，其中，植物對重金屬的選擇性吸收與積累是主要原因[12]。本次研究發現亳菊與滁菊的鎘含量已接近限度，其余5種菊花中鎘均超出了限度范圍，其中金絲皇菊中鎘含量是限定標準的3倍之多，存在一定的安全風險。

由文獻表明，氣質聯用儀能同時測定大量不同種類的農藥殘留組分，且有著其他技術無法比擬的優勢[13-15]。因此，本研究采用氣相色譜-質譜串聯法對7種菊花中42種農藥殘留(10種擬除蟲菊酯類、10種有機磷、22種有機氯)進行了分析測定，結果發現滁菊中的氰戊菊酯高達0.810 8 mg/kg，遠遠超出限量標準要求。

本次研究中，檢出了重金屬及有害元素和農藥殘留，且部分超出限量標準，但是現行的國家相關標準中，對于菊花中重金屬及有害元素與農藥殘留量，還沒有提出明確的限度標準，有關部門需盡快規范和完善，并加強市場管理，保障菊花的食用或藥用安全。