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QuEChERS-气相色谱串联质谱法检测诺丽酵素原液中12种农药残留

2019-06-11吴南村张群刘春华马晨吴学进

湖北农业科学 2019年1期
关键词:农药

吴南村 张群 刘春华 马晨 吴学进

摘要:建立了QuEChERS净化结合气相色谱串联质谱测定诺丽酵素原液中12种农药残留的方法。样品采用乙腈溶液提取,提取液中加入无水硫酸镁、氯化钠、柠檬酸钠、柠檬酸氢二钠脱水和缓冲,振荡分层后吸取上层清液,再经PSA净化离心后上机。结果表明,50 mg PSA能够满足方法的净化要求,12种农药均采用外标法定量,基质标准溶液在0.005~0.960 mg/L线性良好;在0.012、0.080、0.400 mg/kg 3个添加水平下回收率为84.2%~113.0%,RSD均小于15%,大部分农药定量限为0.012 mg/kg。该方法前处理简单快速,准确度和精密度符合检测要求,可满足诺丽酵素原液中的乙烯菌核利、腐霉利、联苯菊酯等12种农药残留的同时检测。

关键词:诺丽酵素原液;农药;QuEChERS;气相色谱串联质谱

中图分类号:O657.7+1         文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2019)01-0096-04

DOI:10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2019.01.023           开放科学(资源服务)标识码(OSID):

Simultaneous Determination of Fermentation Broth of Morinda Citrifolia using QuEChERS-Gas Chromatography-tandem Mass Spectrometry

WU Nan-cun1,2,ZHANG Qun1,2,LIU Chun-hua1,2,MA Chen1,2,WU Xue-jin1,2

(1. Analysis and Testing Center,Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences,Haikou 571101,China;

2.Hainan Key Laboratory for Quality and Safety of Tropical Fruits and Vegetables,Haikou 571101,China)

Abstract: A method has been developed for the simultaneous determination of 12 pesticides residues in fermentation broth of Morinda citrifolia using QuEChERS-gas chromatography-tandem mass spectrometry. The residue of 12 pesticides were extracted from samples by acetonitrile,then the extracting solution was cleaned up with PSA. Finally,the pesticides was analysed by gas chromatography-mass spectrometry under MRM mode via electrospray ionization.All pesticides were quantified by external standard method. The matrix calibration curves of the pesticides were linear in the range of 0.005~0.960 mg/L. The average recoveries of target compounds at three spiked concentration levels of 0.012,0.08,0.40 mg/kg were in the range of 84.2%~113.0%, RSD were less than 15%, the limit of quantification of most pesticides were 0.012 mg/kg. The results demonstrated the method is simple, fast aaccurated and can be used for analysis of the multiclass of pesticide residues in fermentation broth of morinda citrifolia.

Key words: Morinda citrifolia; pesticides; QuEChERS; gas chromatography-tandem mass spectrometry

諾丽(Noni)是茜草科巴戟天属的一种植物,学名海滨木巴戟(Morinda citrifolia Linn.),生长于热带和亚热带地区,是玻利尼西亚土著民有名的药用植物。研究表明诺丽果实含有黄酮化合物、环烯醚萜类化合物、氨基酸等对人体有益的成分[1-3]。国内由诺丽果开发的产品越来越多,诺丽酵素由诺丽果发酵而成,是诺丽产品中最受欢迎的品种。目前中国海南、西沙、云南和台湾等地均有诺丽的种植,海南和云南的种植已有一定的规模[4,5],市场上也有诺丽产品中农药残留的检测需求。

果树种植中常用有机氯和拟除虫菊酯类农药,这些农药目前的检测方法多为气相色谱、气相质谱法[6-8]。其中气相串联质谱法抗干扰能力强,且能够更准确的定量和定性,对实现多种农药的同时测定更有帮助。本研究以气相色谱-串联质谱法为检测手段,采用乙二胺基-N-丙基(PSA)为净化吸附剂,优化了各农药的碰撞能量等质谱参数,开发了一种简单高效的诺丽酵素原液中乙烯菌核利、腐霉利、联苯菊酯等12种农药残留的检测方法。

1  材料与方法

1.1  仪器、试剂

Agilent7890A/7000A型气相串极质谱仪,安捷伦公司;梅特勒AB-204N型电子天平,梅特勒-托利多仪器上海有限公司;LXJ-ⅡB型离心机,上海安亭科学仪器厂;XW-80A型漩涡混合器,上海青浦沪西仪器厂;多管涡旋混合器,北京优晟联合科技有限公司。

五氯硝基苯、乙烯菌核利、腐霉利、甲氰菊酯、联苯菊酯、氯氟氰菊酯、氟氰戊菊酯、氟氯氰菊酯、氟胺氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯等12种农药标准品1 000 mg/L,农业部天津环境质量监督检验测试中心;乙腈为色谱纯,Fisher公司;无水硫酸镁,广州化学试剂厂;PSA、C18、石墨化炭黑,安捷伦公司。

1.2  方法

1.2.1  样品前处理  称取10 g(精确到0.01 g)样品至50 mL聚四氟乙烯离心管中,加入15 mL乙腈,20 000 r/min涡旋提取2 min,再加入4 g MgSO4、1 g NaCl、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠20 000 r/min涡旋提取2 min,然后4 000 r/min离心5 min,吸取上层有机相1 mL至含有50 mg PSA和120 mg MgSO4的净化剂离心管中,涡旋1 min,10 000 r/min离心5 min,吸取上层清液上机。

1.2.2  标准溶液的配制

1)混合储备液。12种农药标准品采用丙酮等溶剂分别稀释为100 mg/L单标储备液,用丙酮稀释成多组4 mg/L混标储备液,于-18 ℃条件下避光保存。

2)基质标准溶液。按照“1.2.1”步骤提取不含目标化合物的空白样品,以此为稀释溶剂,根据需要配置成不同浓度的基质标准溶液。

1.2.3  气相质谱条件

1)色谱条件。HP-5MS 30 m×0.32 mm×0.25 μm色谱柱,进样口温度260 ℃,进样量1 μL,不分流进样,柱箱程序升温为70 ℃保持1 min,以25 ℃/min升到150 ℃保持3 min,以15 ℃/min升到200 ℃保持3 min,以20 ℃/min升到280 ℃保持8 min。载气为99.999%氦气,流速1 mL/min,溶剂延迟4.0 min,碰撞气为99.999%氮气。

2)质谱条件。电子轰击源(EI)70 eV,连接口温度280 ℃,离子源温度230 ℃,四极杆温度150 ℃,碰撞气流速为氮气1.5 mL/min,氦气2.25 mL/min。

2  结果与分析

2.1  质谱参数的优化

通过全扫描确定各农药保留时间和找出响应好的离子为母离子,对母离子进行二级质谱分析,确定碎片离子信息,并对离子对的最佳碰撞能量进行优化,最终得到几对母离子、子离子及最优碰撞能量。基质标准溶液TIC谱见图1,化合物的质谱参数见表1。

2.2  吸附剂及其用量的优化

诺丽酵素原液含有大量的有机酸类、酯类物质,PSA去除有机酸的效果较好,石墨化炭黑和C18结合能够去除色素和酯类物质,试验依照“1.2.1”前處理过程,对50 mg PSA和50 mg PSA+50 mg石墨化炭黑+50 mg C18两种吸附剂组合进行。结果表明,两种组合下除五氯硝基苯外其他回收率均在70%~120%,其中五氯硝基苯在添加石墨化炭黑和C18后回收率下降明显。诺丽酵素原液显暗棕色,其乙腈提取液仍有一些色素,但50 mg PSA处理后的提取液澄清,且回收率满足要求,故最终选取50 mg PSA。

2.3  线性关系和定量限

以目标化合物的浓度为横坐标,对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线,各化合物的线性回归方程、线性范围和相关系数见表2。方法中大部分化合物实际添加的最低浓度为0.012 mg/kg,该添加浓度下回收率满足检测要求,说明大部分化合物的定量限能达到0.012 mg/kg,具体定量限见表2。

2.4  准确度和精密度

在样品中添加目标化合物后放置0.5 h,然后依照“1.2.1”进行前处理,每个添加浓度做3个平行,对化合物的加标回收率及相对标准偏差进行考察并以此来衡量方法的准确度和精密度。回收率和相对标准偏差结果见表3。由表3可知,表明该方法的回收率和标准偏差均满足检测要求。

3  结论

本研究建立了乙腈提取,PSA净化,气相串联质谱MRM模式检测诺丽酵素原液中乙烯菌核利、腐霉利、氯氰菊酯等12种农药残留的方法,该方法操作简单,色谱和质谱条件能有效完成各农药的定量和定性,基质标准曲线线性良好,方法准确度和精密度均满足分析要求,可延伸运用于诺丽酵素原液、诺丽果汁的农残检测,推动该产业健康发展。

参考文献:

[1] 周  偏,蔡  坤,梁丛颖,等.诺丽酵素在自然发酵过程中体外抗氧化活性变化及品质研究[J].中国酿造,2018,37(1):92-96.

[2] 晏永球,童应鹏,陆  雨,等.诺丽的化学成分及药理活性研究进展[J].中草药,2017,48(9):1888-1905.

[3] 李  戈,张丽霞,牛迎凤,等.不同来源地诺丽果质量分析[J].中华中医药杂志,2016,31(9):3766-3769.

[4] 龚  敏,苏  奎,杨先会,等.诺丽鲜果与诺丽发酵汁化学成分研究[J].时珍国医国药,2011,22(2):341-342.

[5] 李晓花,管燕红,赵俊凌,等.不同产地诺丽干果的营养成分比较分析[J].食品工业,2016,37(9):292-295.

[6] 莫磊兴,范业赓,梁  俊,等.固相萃取与GC-μECD法测定香蕉中有机氯和拟除虫菊酯类农药残留[J].南方农业学报,2011, 42(6):616-619.

[7] 吴  帅,李湘南,王开宇,等.气相色谱-质谱法测定葡萄酒中33种农药残留[J].食品工业科技,2015,36(17):305-311.

[8] 吴凤琪,沈金灿,吴卫东,等.固相萃取-气相色谱串联质谱法测定葡萄酒中75种农药残留量[J].食品科技,2014,39(5):268-274.

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