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液相色谱-串联质谱法测定草莓中二噻农残留

2014-07-24赫秀萍毕瑞锋

化学分析计量 2014年4期
关键词:串联乙腈草莓

赫秀萍,毕瑞锋

[1.青岛科技大学化工学院,山东青岛 266042; 2.诺安检测服务(青岛)有限公司,山东青岛 266002]

液相色谱-串联质谱法测定草莓中二噻农残留

赫秀萍1,2,毕瑞锋2

[1.青岛科技大学化工学院,山东青岛 266042; 2.诺安检测服务(青岛)有限公司,山东青岛 266002]

采用盐酸酸化乙腈提取草莓中二噻农残留,提取溶液经无水硫酸钠和PSA净化后,利用安捷伦Poroshell 120 EC-C18色谱柱进行分离,以甲醇-水(体积比20∶80,含5 mmol/L乙酸铵溶液)作为流动相,ESI负离子模式下进行液相色谱-四极杆串联质谱分析。结果表明,在10~200 µg/L浓度范围内,线性关系良好,r2>0.999 8,平均回收率为71.8%~78.3 %,相对标准偏差小于5% (n=6),方法定量限为5 µg/kg。该方法简单快速,可满足新鲜草莓中二噻农残留检测工作的需要。

液相色谱-串联质谱法;二噻农;草莓

二噻农,又称二氰蒽醌,5,10-二氢-5,10-二氧萘并[2,3,6]-1,4-二噻-2,3-二硫代腈,是20世纪60年代由德国Merck公司开发的一种抑制孢子体萌发的保护性杀菌剂,具有广谱、低毒、使用安全的特点。

草莓以其味道鲜美且具有营养价值丰富的特点,备受消费者青睐,随着大棚种植技术的推广,草莓在我国种植面积逐年扩大,然而大棚草莓极易遭遇枯萎病的危害,从而造成减产。二噻农对草莓枯萎病菌具有良好的抑制效果,因此喷洒二噻农成为防治枯萎病的一种重要手段[1],但草莓中的二噻农残留会对人体造成不良影响。为了保证消费者的身体健康,欧盟和日本针对草莓中的二噻农分别制定了限量标准,欧盟规定的最大残留限量为0.01 mg/kg,日本规定的最大残留限量为0.05 mg/kg。

目前国内食品中二噻农的检测方法主要采用高效液相色谱法[2,3],国外最近有使用气相质谱法[4]和高效液相-串联质谱法[5]的报道,检测二噻农的食品包括苹果、葡萄、梨、辣椒等,没有针对草莓基质的方法研究。笔者在QuEChERs[6]方法的基础上进行了改进,结合高效液相色谱-串联质谱技术建立了草莓中二噻农残留的快速分析方法。该方法简单快速、灵敏度高,解决了检测二噻农时回收率低的问题。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

高效液相色谱-四级杆串联质谱仪:1260/6460A型,美国Agilent公司;

顶盘天平:BSA2202S型,德国Sartorius公司;

均质器:Polytron PT3100D型,瑞士Kinematica公司;

高速离心机:上海菲恰尔分析仪器;

甲醇、乙腈:色谱纯,德国Merck公司;

二噻农固体标准品:纯度98.0%,德国Dr.Ehrenstorfer公司;

乙酸铵:HPLC级,美国Sigma公司;

PSA:N-丙基乙二胺,375μm (40目),美国Agilent公司;

纯水:来自超纯水仪,电阻率大于等于18 MΩ·cm。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 色谱条件

色谱柱:安捷伦Poroshell 120 EC-C18柱 (3.0 mm×100 mm,2.7 µm);柱温:35℃;样品室温度:室温;进样量:2 µL;流量:0.5 mL/min;总运行时间:12 min。流动相A为5 mmol/L 乙酸铵甲醇-水(体积比20∶80),溶液流动相B为5 mmol/L 乙酸铵甲醇溶液,梯度洗脱程序见表1。

表1 梯度洗脱程序

1.2.2 质谱条件

电离模式:ESI-模式;毛细管电压:3 000 V;喷嘴电压:500 V;干燥器温度:325℃;干燥气(氮气)流速:6 L/min;雾化气压力:276 kPa (40 Psi);鞘气(氮气)温度:350℃;鞘气(氮气)流量:10 L/min;采集模式:多反应监测(MRM)模式。

表2 监测离子对

1.3 样品预处理

准确称取10.0 g混合均匀的新鲜草莓样品至50 mL塑料离心管中,依次加入5 mL水、1 mL 浓盐酸和10 mL乙腈溶液,剧烈混合1 min,然后加入5 g氯化钠,均质1 min,然后再以3 000 r/min离心10 min。移取3 mL上清液至15 mL塑料离心管中,加入1 g无水硫酸钠和20 mg PSA,混合后,以3 000 r/min离心5 min,取上清液过0.45 µm的尼龙滤膜后转入进样瓶中,上机分析。

2 结果与讨论

2.1 样品预处理方法优化

QuEChERS方法[6]是一种蔬菜水果样品中农药残留快速提取方法,利用吸附剂填料(无水硫酸镁、PSA、C18、石墨化炭黑)与基质中的杂质相互作用,吸附杂质从而达到除杂净化的目的。然而在提取过程中无水硫酸镁吸水的同时放热,虽然有助于农药的提取[7],但可能会导致二噻农回收率不高[4]。金铨[4]的研究证明,二噻农在酸性和中性的乙腈中均非常稳定,而在碱性的乙腈-水(体积比30∶70)溶液中极不稳定。盐酸是提取二噻农良好的pH调节剂[8],因此本实验选择乙腈作为提取溶剂,用氯化钠-盐酸进行酸度调节。

PSA作为分散SPE的吸附剂,可有效去除乙腈提取液中的脂肪酸、糖类、酚类等酸性成分以及极性色素[9],由于PSA对二噻农有一定的吸附作用,所以对PSA的用量进行了考察。结果发现,每毫升提取液加入20 mg PSA 既能有效去除干扰,又不会明显影响二噻农的提取效果。

2.2 色谱条件的选择

Poroshell色谱柱是一种核壳结构的色谱柱,相对于同样规格的普通C18色谱柱,该色谱柱具有更小的系统背景压力和更高的柱效,有利于化合物的快速分析,因此被选为二噻农的分析柱。甲醇-水体系为液相色谱-质谱联用常用的流动相,实验证明在甲醇-水中添加5 mmol/L挥发性缓冲盐乙酸铵,比直接采用甲醇-水作为流动相目标物的响应更好;由于乙酸铵水溶液在室温环境下极易生长细菌,因此在弱洗脱相A相中添加20%的甲醇,在表1的梯度条件下,二噻农在4.39 min出峰,12 min内完成运行。

2.3 质谱条件的选择

配制质量浓度为5 mg/L的二噻农标准品用于质谱参数优化。首先在MS2 scan下进行母离子扫描,得到其准分子离子,在MS2 SIM下优化准分子离子对应的fragmentor值;通过子离子扫描Product Ion获得响应最高且最稳定的子离子,然后再利用多反应监测MRM模式优化得到子离子最大响应时的CE值,优化后的参数见表2。

对鞘气温度、鞘气流速、喷嘴电压进行了反复测试和优化,最终确定鞘气温度为350℃,鞘气流速为10 L/min,喷嘴电压为500 V,在该条件下目标物的响应值最高。

2.4 标准曲线方程和定量限

按1.3方法对草莓基质空白样品进行预处理,用提取的基质溶液准确配制质量浓度为5,10,50,100,200 µg/L的二噻农基质匹配校正标准溶液,在1.2仪器工作条件下进行测定。以质量浓度(X)为横坐标,峰面积(Y)为纵坐标进行线性回归,得回归方程为Y=8.25X-5.06,相关系数r2>0.999 8。图1为10 µg/L校正标准溶液的色谱图。

图1 二噻农溶剂标准品色谱图

根据10倍信噪比的添加浓度水平,确定该方法的定量限为5 µg/kg,低于欧盟和日本的限量水平。

2.5 回收率和精密度试验

向草莓基质空白样品中加入10,50,100 µg/kg 3个浓度水平的二噻农标准品进行回收试验,每个水平重复6次,检测结果见表3。由表3可知,平均回收率为71.8%~78.3%,相对标准偏差小于5% (n=6),满足GB/T 27404-2008[10]对痕量分析的要求。

表3 回收率和精密度试验结果(n=6)

2.6 方法应用

从市场随机采购20个新鲜草莓样品,按1.3方法对样品进行处理后,用本法进行二噻农分析,均未发现阳性检出。用该方法对3个辣椒样品进行分析,未发现阳性结果,回收率良好,由此证明该方法对其它种类的基质具有通用性,但需要进一步实验确认。

3 结语

建立了液相色谱-串联质谱联用仪检测新鲜草莓中二噻农的定量分析方法,该方法具有样品处理简单快速,测定周期短,灵敏度、准确度高等优点,为食品安全监管提供了新的检测手段。

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[10]GB/T 27404-2008 实验室质量控制规范食品理化检测[S].

Determination of Dithianon Residue in Strawberry by Liquid Chromatography-TandemMass Spectrometry

He Xiuping1,2, Bi Ruifeng2
[1. College of Chemical Engineering, Qingdao University of Science and Technology, Qingdao 266042, China; 2. Sino Analytica (Qingdao) Co. Ltd., Qingdao 266002, China]

Dithianon residue was extracted with acidic acetonitrile,the extract was purified by anhydrous sodium sulfate and PSA powder,and separated by Agilent Poroshell 120 EC-C18column with methanol-water (volum ratio was 20∶80,containing 5 mmol/L ammonium acetate) as the mobile phase,and then determined by using liquid chromatography-tandem mass spectrometry under ESI negative ion mode. The linear relationship was fine in the range of 10-200 µg/L for dithianon, the relative coefficients r2<0.999 8. The recovery was 71.8%-78.3 % with the relative standard deviations (RSDs) less than 5% (n=6),and the quantification limit was 5 µg/kg. The developed method is simple,fast and can meet the requirements of determining dithianon in fresh strawberry.

liquid chromatography-tandem mass spectrometry; dithianon; strawberry

O657.7

A

1008-6145(2014)04-0048-03

10.3969/j.issn.1008-6145.2014.04.014

联系人:赫秀萍;E-mail: 13969879875@163.com

2014-03-27

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