QuEchERS-UPLC-MS/MS法测定蔬菜中5种植物生长调节剂

孙　涛　王　成　赵子刚　刘圣红　古丽斯坦　安　静　周　俊

(新疆农业科学院农业质量标准与检测技术研究所/农业部农产品质量安全风险评估实验室(乌鲁木齐)/新疆农产品质量安全实验室　乌鲁木齐 830091))

QuEchERS-UPLC-MS/MS法测定蔬菜中5种植物生长调节剂

孙涛王成赵子刚刘圣红古丽斯坦安静周俊*

(新疆农业科学院农业质量标准与检测技术研究所/农业部农产品质量安全风险评估实验室(乌鲁木齐)/新疆农产品质量安全实验室乌鲁木齐 830091))

摘要：应用超高效液相色谱-串联质谱联用(UPLC-MS/MS)技术，建立了同时检测蔬菜中5种植物生长调节剂的检测方法。样品经乙腈提取，QuEchERS法净化后，Waters HSST3超高效液相色谱柱分离，方法回收率在73.8%～96.3%之间；相对标准偏差(n=3)范围为1.4%～8.5%。方法检出限范围为1.1×10-3～1.86×10-2mg/kg。

关键词：蔬菜生长调节剂QuEchERS超高效液相色谱-串联质谱

植物生长调节剂，是用于调节植物生长发育的一类农药，包括人工合成的化合物和从生物中提取的天然植物激素，在农业生产过程中对提高农产品产量和质量发挥着重要作用。生长调节剂在农作物中的残留通过食物链进入人体后在一定程度上会对人体造成伤害。研究发现多效唑在土壤中残留半衰期较长，可能对非目标物产生危害；赤霉素能影响动物的生长发育；长期接触氯吡脲会引起人体内蛋白质代谢的紊乱；2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)能够引起内分泌系统功能紊乱[1]。

我国是世界上应用植物生长调节剂最广泛的国家,据不完全统计, 20世纪末我国每年施用植物生长调节剂的面积居世界第一[2]。矮壮素、赤霉素、2,4-D、氯吡脲、多效唑被广泛的应用于水果和蔬菜的生产和贮藏过程。检测植物生长调节剂的方法主要有气相色谱法(GC)[3]，气相色谱-质谱法(GC-MS)[4]，高效液相色谱法(HPLC)[5]，高效液相色谱-质谱法(HPLC-MS)[6]等。

QuEChERS法作为一种新型的广谱性的残留提取净化技术，自问世以来得到迅速发展和广泛应用[7]。UPLC-MS/MS法应用电喷雾离子源(ESI±)和超高压液相色谱柱，在提高了检测灵敏度前提下缩短了样品分析时间。该试验结合QuEchERS和超高效液相色谱-串联质谱法同时测定蔬菜中矮壮素、赤霉素、2,4-D、氯吡脲、多效唑等5种植物生长调节剂，前处理方法简单；方法灵敏度、回收率和重现性均令人满意。

1实验部分

1.1仪器与试剂

ACQUITY UPLC超高效液相色谱仪(美国Waters公司)；Micromass Quattro Premier XE三重四级杆串联质谱仪(美国Waters公司)，配有电喷雾离子源(ESI)；高速组织捣碎机(德国IKA公司)；Milli-Q超纯水设备(美国Millipore公司)；漩涡混合器(德国IKA公司)；微孔滤膜0.20μm(美国Pall公司)。

乙腈、甲醇等均为色谱纯；其他试剂均为分析纯；水为超纯水。

1.2标准工作液的配制

将矮壮素、赤霉素、2,4-D、氯吡脲、多效唑等标准品用甲醇配制成质量浓度为20mg/L的标准储备

液，依据需要稀释成适当质量浓度的标准工作液，于4℃下保存。

1.3色谱条件

色谱柱：Acquity HSST3(2.1mm×50mm，1.8μm)。柱温：40℃，样品室温度：10℃；进样量：5μL；流动相：溶剂A为甲醇，溶剂B为纯水；流速：0.20mL/min; 梯度为：起始，A40%，B60%；5min，A90%，B10%； 7.0min，A40%，B60%；8min，A40%，B60%。

1.4质谱条件

离子源：电喷雾离子源(ESI)；毛细管电压：3.00kV；离子源温度：110℃；锥孔反吹气流量：50L/h；脱溶剂气温度：350℃；脱溶剂气流量：650L/h。碰撞气：氩气，流量：0.18mL/min,驻留时间100ms，多反应监测扫描模式(MRM)，质谱参数见表1(除赤霉素和2,4-D为ESI-外，其余均为ESI+模式)。

表1　多反应监测扫描模式(MRM)的部分质谱参数

1.5样品采集及制备

由市场购买新鲜蔬菜，采用四分法均匀取样，按要求匀浆后冷冻保存。

1.6样品处理

提取：准确称取10 g(0.01 g)匀浆后的样品于50mL具塞离心管中，依次加入3g氯化钠，10mL乙腈，高速组织捣碎机中高速捣碎1min，10000r/min离心3min。

净化：吸取上层有机相1mL，加入含有150mg无水硫酸镁、50mg PSA粉末和50mg C18固相吸附剂的2mL离心管中，涡旋后静置2min。取0.5mL上清液加入0.5mL 50%甲醇溶液混匀，过0.20μm微孔滤膜，待UPLC-MS/MS 分析。

2结果与讨论

2.1目标农药的选择

植物生长调节剂多使用于水果和蔬菜的生产和贮藏过程，通过调研发现2,4-D、氯吡脲、赤霉素、矮壮素、多效唑的使用较普遍，蔬菜主要施用于番茄和黄瓜。依据GB 2763-2014食品中农药最大残留限量，对蔬菜中相关目标化合物相关限量值和测定方法进行整理，见表2。

表2　5种组分在蔬菜中残留限量及相关方法

2.2检测方法的选择

所选目标化合物的残留检测方法仅国标(GB)和行标(NY、SN)方法就多达7种，而且应用GB/T20769(液相色谱-串联质谱法测定水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量)仅能对多效唑残留进行测定，因此建立同时分析上述目标物残留的方法十分必要。高效液相色谱法的分辨率和灵敏度低，不能适用复杂基质中痕量残留物质的分析，且其不能提供结构方面的信息，在植物生长调节剂残留分析中受到较大限制。应用液相色谱串联质谱法测定植物生长调节剂残留，不仅可以实现对多种调节剂的同时测定和结构确证，还能满足其他国家对此类物质的分析要求。

2.3UPLC-MS/MS分离条件的选择

分析目标农药的分离多采用常规10～25cm C18或C8液相色谱柱，本实验采用Waters公司的超高效液相色谱柱Acquity HSST3(2.1mm×50mm,1.8μm)。对各项质谱条件进行了优化(见表1)，使各被测物的响应值达到最佳。图1为5种混合标准溶液的总离子流色谱图。图中1～5编号依次为矮壮素、赤霉素、2,4-D、氯吡脲和多效唑。

图1　5种组分总离子流色谱图

2.4线性关系、方法准确度及精密度、检出限及定量限

2.4.1线性关系

选取空白样本提取液配制系列基质标准工作溶液，绘制标准曲线进行定量，线性关系和相关系数：

矮壮素y=4.185x-23.6，r=0.9958；

赤霉素y=1.519×101x-21.9，r=0.9976；

2,4-Dy=3.345×101x+119.8，r=0.9992；

氯吡脲y=2.650×102x-3724.0，r=0.9962；

多效唑y=3.372×102x+623.9，r=0.9991；

2.4.2方法准确度及精密度、检出限及定量限

对5种植物生长调节剂分别按0.10、0.50mg/kg添加水平对黄瓜和番茄进行了加标回收试验，得到了较好的结果(回收率及其相对标准偏差(RSD)见表3)。在两个添加水平，平均回收率在73.8%～96.3%，RSD≤8.5%；以添加标准样品0.10mg/kg时按3倍信噪比计算方法检出限(LOD),10倍信噪比计算定量限(LOQ)。

表3　5种组分添加回收率、LOD与LOQ

2.5结论

试验选取番茄和黄瓜作为测试样品，QuEchERS法净化结合液相色谱串联质谱法对蔬菜生产过程中植物生长调节剂使用情况及可能对蔬菜的质量安全产生的影响进行了调研和分析；采用电喷雾离子源(ESI±)，Acquity HSST3超高效液相色谱柱对5种目标化合物进行分离；建立了超高效液相色谱-串联质谱法同时测定蔬菜中5种植物生长调节剂的分析方法，该方法简便、快速、灵敏，测定结果满足蔬菜中植物生长调节剂的检测要求。

参考文献

[1]史晓梅, 金芬, 黄玉婷, 等. 水果中常用植物生长调节剂的研究进展. 食品工业科技, 2012, (1):417-422.

[2]金芬, 邵华, 杨锚, 等. 国内外几种主要植物生长调节剂残留限量标准比较分析. 农业质量标准, 2007, (6):26-27.

[3]杨挺, 芦晓红, 皇甫伟国. 柱前衍生-气相色谱法测定柑橘中2,4-D残留量研究初报. 中国农学通报, 2006, 22(10): 330～333.

[4]吴平谷, 谭莹, 张晶, 等. 分级净化结合气相色谱-质谱联用法测定豆芽中10种植物生长调节剂.分析化学, 2014, 24(6): 866～871.

[5]张莹, 鹿毅, 杨涛, 等. 高效液相色谱法测定果蔬中八种植物生长促进剂残留. 分析科学学报,2012,28(5): 629-633.

[6]吴凤琪, 靳保辉, 陈 波, 等. 水果中8种外源性植物生长调节剂的液相色谱-串联质谱测定. 中国农学通报, 2010, 26(15):115-119.

[7]高阳, 徐应明, 孙扬, 等. QuEChERS提取法在农产品农药残留检测中的应用进展. 农业资源与环境学报, 2014, 31(2): 110-117.

Determination of five plant growth regulator in vegetables by QuEchERS-UPLC-MS/MS.

Sun Tao, Wang Cheng , Zhao Zigang, Liu Shenghong, Gulisitan, An Jing, Zhou Jun

*(InstituteofQualityStandards&TestingTechnologyforAgro-Products,XinJiangAcademyofAgriculturalScience,LaboratoryofQualityandSafetyRiskAssessmentforAgro-Products(Urumqi),KeyLaboratoryofAgro-ProductsQualityandSafetyofXinjiang,Urumqi830091)

Abstract：The components were extracted with acetonitrile, cleaned up by QuEchERS. The UPLC analyses were performed on an Acquity UPLC HSST3column by gradient eluation, the average recoveries of 5 components ranged from 73.8% to 96.3%, and the relative standard deviation were between 1.4% and 8.5%, the detection limits of 5 components ranged from 1.1×10-3to 1.86×10-2mg/kg.

Key word:vegetable; plant growth regulator; QuEchERS; UPLC-MS/MS

作者简介：孙涛，男，1978年出生，高级实验师，E-mail:suntaotxy@126.com。 通讯作者：周俊，女，1964年出生，副研究员。

DOI:10.3936/j.issn.1001-232x.2016.03.009

收稿日期：2015-11-16