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LC-MS/MS法测定大棚蔬菜氨基甲酸酯类农药残留分析研究

2016-04-06李满秀贾海清任光明

关键词:氨基甲酸酯百威乙腈

张 婷,李满秀,贾海清,任光明

(忻州师范学院 化学系,材料与计算化学山西省高等学校重点实验室,山西 忻州 034000)

LC-MS/MS法测定大棚蔬菜氨基甲酸酯类农药残留分析研究

张 婷,李满秀,贾海清,任光明

(忻州师范学院 化学系,材料与计算化学山西省高等学校重点实验室,山西 忻州 034000)

利用LC-MS/MS分析系统,建立了蔬菜中氨基甲酸酯类农药残留分析方法,并测定了6种叶子菜中的农药残留量.结果表明,氨基甲酸酯类农药甲萘威、抗蚜威、克百威在0.05~100 ng/mL范围内线性回归良好,相关系数R2均大于0.9990,检出限在0.02~0.09 μg/kg之间,定量限在0.07~0.28 μg/kg之间,平均加标回收率均大于81.3%,相对标准偏差均低于9.82%.本法灵敏度高、准确性好、精密度好、选择性强、分析速度快,应用范围广,可以满足对蔬菜中氨基甲酸酯类农药残留的分析检测要求.

液质联用;蔬菜;农药残留;氨基甲酸酯

氨基甲酸酯类农药具有易分解、致药性强、针对性强等特点,其致毒性较有机磷农药弱,是一种应用极广的杀虫剂[1].甲奈威(Carbaryl)具有胃毒作用,能有效防治150多种农作物虫害,而且可以毒杀对其他农药有抗药性的害虫.抗蚜威(pirimicarb)是一种专性杀蚜剂,属于中等毒性农药,对害虫具有触杀和熏蒸作用,并能渗透到叶片组织内,杀死叶片背面的害虫.克百威(carbofuran)是氨基甲酸酯类农药的一种,属于广谱、高效、剧毒类农药,可用于防治300多种害虫和线虫[2-4].蔬菜中农药残留量影响着蔬菜食用安全,影响身体健康.由于害虫对农药的抗药性越来越强,因而施用量也越来越大,因此,急需建立一种方便、高效的蔬菜中多种类农药残留检测方法[5-6].

在我国引起农药残留中毒的品种主要是有机磷农药和氨基甲酸酯类农药,如敌敌畏、乐果、甲基对硫磷、仲丁威、甲萘威、抗蚜威和克百威等[7].本实验主要研究后3种农药的残留测定方法.由于氨基甲酸类农药不易挥发,很难采用GC(气液色谱)来测定.目前,采用较多的是液相色谱柱后衍生荧光检测及LC/MS检测[8].本实验采用液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)来检测蔬菜中氨基甲酸酯类农药残留.三种农药的结构式见图1.

图1 甲萘威、克百威、抗蚜威结构式Fig.1Structure of Carbaryl,Carbofuran,Pirimicarb

本文选取前处理后的白菜、芹菜、香菜、菠菜、油麦菜和油菜共6种,采用LC-MS/MS液质联用检测技术来分析蔬菜中甲萘威、克百威、抗蚜威三种农药的残留量.液相色谱液具有较高的分离能力,质谱分析灵敏度高、检测限低.本方法前处理简单易操作、可行性高,分析检测快速、结果令人满意.

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

仪器:LCMS-8030液质联用仪分析系统(岛津制作所),AMR800B型榨汁机(中山市安蜜尔电器实业有限公司),YRE-2000A型旋转蒸发仪(巩义市予华仪器有限责任公司),KQ-400KDE型高功率数控超声波清洗器(江苏省昆山市淀山湖镇),SHZ-DⅢ型予华牌循环水真空泵(巩义市予华仪器有限责任公司),DragonL Pipette移液枪(大龙医疗设备有限公司),AL204型电子分析天平(梅特勒-托利多仪器上海有限公司),PE管.

试剂:甲萘威、克百威、抗蚜威(中国食药品检验研究所),无水硫酸镁(分析纯,天津市致远化学试剂有限公司),氯化钠(分析纯,天津市凯通化学试剂有限公司),甲醇、乙腈(色谱纯,Fisher公司),其他试剂均为分析纯,实验用水为屈臣氏蒸馏水.

1.2 样品采集及前处理

实际样品白菜、芹菜、香菜、菠菜、油麦菜、油菜于冬季购自当地华美超市,该类叶子蔬菜均来源于当地大棚蔬菜.新鲜叶子类蔬菜于榨汁机中粉碎均质,称取样品10.0 g置于100 mL的烧杯中,加入15 mL的乙腈提取剂,充分振荡约15 min,加入10.0 g无水硫酸镁和1.0 g氯化钠于超声清洗器中超声萃取20 min,抽虑,滤液用10 mL乙腈萃取2次,合并萃取液,在40℃条件下在旋转蒸发仪中将乙腈蒸发至近干,残渣用乙腈和超纯水体积比3∶2溶解至2.5 mL,转移到PE管中,用0.22 μm的微孔滤膜过滤,滤液于4℃冰箱中储存,贴标签备用.

1.3 色谱-质谱分析条件

1.3.1 液相色谱条件

IntertSustain C18色谱柱,(150mm×4.0mm,5 μm,日本岛津公司);流动相:A相-0.02%甲酸水溶液;B相-甲醇;A∶B=60∶40(V/V);流速:0.4 mL/min;进样体积:5 μL.

1.3.2 质谱条件

干燥气:氮气,15 L/min;碰撞气:氩气,雾化气:氮气,3.0 L/min;脱溶剂管温度:250℃,真空度:1.8× 10-3Pa,加热模块温度:450℃,检测模式:多反应监测(MRM)正离子模式,离子源:电喷雾电离源.驻留时间:100 ms.

2 结果讨论

2.1 样品前处理方法考察

本实验对提取剂甲醇、乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷进行考察,实验结果表明,乙腈回收率均大于80%,且乙腈做提取剂基质干扰较小,回收率高,重现性好,因此选择10 mL乙腈为萃取溶剂.选择乙腈与水体积比3∶2为上样溶液.

2.2 色谱-质谱条件考察

色谱条件考察:本实验对色谱柱的种类,流动相的种类、比例、流速进行考察,选择最优的的测样条件为色谱条件,即C18色谱柱,甲醇、甲酸水溶液为流动相,流速为0.4 mL/min.

质谱条件考察:将三种农药储备液稀释到1 μg/ mL,二通进样,对质谱条件进行优化,优化后的质谱参数如表1所示,色谱图如图2所示.

2.3 校准曲线的绘制

用甲醇分别配制甲萘威0.52 mg/mL,抗蚜威0.66 mg/mL,克百威0.62 mg/mL储备液于冰箱中-4℃条件下储存备用.配制0.05~100 ng/mL系列标准溶液,按1.3项中的分析条件进行测定,外标法定量.校准曲线,线性回归方程、相关系数、方法检出限及定量限值见表2.

由表2可知,三种物质在该色谱条件下具有良好的线性关系,相关系数R2均大于0.9990,方法检出限在0.02~0.09 μg/kg之间(S/N≥3),定量限在0.07~0.28 μg/kg(S/N≥10)之间,检出限低,能准确检测实际样品农药残留量.

表1 三种农药质谱参数质谱图Tab.1Mass spectrogram parameters and mass spectrometry of three pesticides

图2 三种农药的色谱图,1.甲萘威;2.抗蚜威;3.克百威Fig.2 Chromatograms of three kinds of pesticides, 1.Carbaryl;2.Pirimicarb;3.Carbofuran

表2 甲萘威、抗蚜威、克百威线性及灵敏度Tab.2 Linearity and sensitivity of Carbaryl,Pirimicarb and Carbofuran

2.4 回收率与精密度实验

本实验采用添加回收的方法,按照1.2项前处理方法对白菜样品按5、10、15 μg/kg三个质量浓度进行加标回收率平行测定实验,加标回收率及精密度(n=6)数据如表3所示.平均加标回收率均大于81.3%,日内精密度低于4.31%,日间精密度低于9.82%,满足农药残留测定要求.

2.5 实际样品测定

实际样品白菜、芹菜、香菜、菠菜、油麦菜、油菜六种叶子菜按1.2项前处理方法处理后用液质联用分析检测,农药残留量的平均值及相对标准偏差(n=4)如表4所示.由表4可知,菠菜中甲萘威、抗蚜威残留量为0.7776 μg/kg、1.8861 μg/kg,白菜中克百威含量为10.840 μg/kg,其它蔬菜中未检出.国家标准GB2763-2014规定,蔬菜中甲萘威、抗蚜威、克百威的含量为1 mg/kg、0.5 mg/kg、0.02 mg/kg,由此可知上述6种叶子菜的三种农药残留量均低于国家标准.

表3 三种农药的加标回收率及精密度Tab.3 Recovery and precision data of 3 kinds of pesticides

表4 三种农药在实际样品中的含量Tab.4 Content of three pesticides in actual samples

3 结论

本文建立了液相色谱-串联质谱法测定大棚蔬菜样品中氨基甲酸酯类农药残留分析方法,样品经乙腈超声提取,多反应监测(MRM)模式测定.不同浓度的精密度实验结果表明,仪器精密度良好,方法分析速度快、重复性好、灵敏高,分析速度快,应用范围广,适合蔬菜中常用农药的高灵敏度检测.六种蔬菜中菠菜、白菜中有检出农药残留.氨基甲酸酯类农药作为常用的杀虫剂,其含量的安全性必须引起足够大的重视,因此,需要农业部门进一步监管,减少食品安全问题.

[1]Li M,Jin Y,Li H F,et al.Rapid determination of residual pesticides in tobacco by the quick,easy,cheap,effective,rug⁃ged,and safe sample pretreatment method coupled with LCMS[J].Journal of Separation Science,2013,36(15):2522-2529.

[2]文君,孙成均,缪红,等.高效液相色谱法同时测定蔬菜中5种氨基甲酸酯类农药[J].中国卫生检验杂志,2007,17(6):964-965.

[3]杨大进,方从容,蒋定国.六六六、滴滴涕分析质量控制样品的制作[J].中国卫生检验杂志,2003,13(3):263-264.

[4]李志伟,梁丹,张建夫.氨基甲酸酯类农药残留分析方法的研究进展[J].华中农业大学学报,2008,27(5):691-

[5]695. Walorczyk S,Drozdzynski D,Gnusowski B.Multiresidue de⁃termination of 160 pesticides in wines employing mixedmode dispersive-solid phase extraction and gas chromatogra⁃phy-tandem mass spectrometry.Talanta[J].2011,85(4):

[6]1856-1870.李崇英,白亚之,钮松召,等.食品中氨基甲酸酯类农药残

[7]留的分析方法[J].分析科学学报,2007,23(6):723-724.龚炜.烟草中农药残留的液相色谱-串联质谱分析方法研

[8]究[D].郑州:郑州大学,2007.何强,刘学芝,孔祥虹,等.超高效液相色谱-串联质谱法测定浓缩苹果汁中61种农药残留量[J].分析实验室,2015,34(3):300-306.

责任编辑:毕和平

Analysis of Canopy Vegetables Carbamate Pesticide Residue by LC-MS/MS

ZHANG Ting,LI Manxiu,JIA Haiqing,REN Guangming
(Xinzhou Normal University,Higher Education Key Laboratory of Materials and Computational Chemistry in Shanxi Province,Xinzhou034000,China)

With LC-MS/MS analysis system,this paper analyzes the carbamate pesticide residues in vegetables,and deter⁃mines the pesticide residues in six kinds of vegetables.Ultrasonic extraction and rotary evaporator are used to remove sol⁃vent.The result shows that carbamate pesticide methyl,carbaryl and pirimicarb,budweiser within 0.05~100 ng/mL have good linear regression,correlation coefficient R2is greater than 0.9990,method detection limit is from 0.02 μg/kg to 0.09 μg/ kg,quantification limit is from 0.07 μg/kg to 0.28 μg/kg,standard addition recovery is greater than 81.3%,and relative stan⁃dard deviation is below 9.82%.It proves that the research method has features of high sensitivity,accuracy,precision,selec⁃tivity,fast analysis,and wide application range,thus can meet the needs for carbamate pesticide residues in vegetables in testing requirements.

liquid mass spectrometry;vegetables;pesticides;carbamate

O 657

:A

:1674-4942(2016)04-0414-04

10.12051/j.issn.1674-4942.2016.04.013

2016-08-08

忻州师范学院院级青年基金项目(QN201401);重点建设学科项目(YK201303)

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