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LC-MS测定南瓜、芦笋、水芹和番木瓜中吡唑醚菌酯残留量

2019-06-28陈鑫刘骞刘军

湖北农业科学 2019年5期
关键词:检测

陈鑫 刘骞 刘军

摘要:研究建立了一种快速高效测定南瓜、芦笋、水芹和番木瓜中吡唑醚菌酯残留量的方法。南瓜、芦笋、水芹和番木瓜经过乙腈提取、PSA和C18净化后,采用AQ-C18液相色谱柱分离,液相色谱质谱联用仪测定。结果表明,该方法的平均回收率为88.4%~110.0%,相对标准偏差为0~7.7%,符合农作物中农药残留分析要求。在0.01~1.00 mg/L具有良好的线性关系。该方法操作简单、快速、灵敏、准确,完全能够满足南瓜、芦笋、水芹和番木瓜中吡唑醚菌酯残留量的日常检测需要。

关键词:吡唑醚菌酯;液相色谱质谱(LC-MS);检测

中图分类号:O657.7+2         文献标识码:A

文章编号:0439-8114(2019)05-0092-04

Abstract: A rapid and efficient method for determination of pyraclostrobin in pumpkin, asparagus, cress and papaya was established in this study. Pumpkin, asparagus, cress and papaya samples were extracted by acetonitrile, and purified by PSA and C18. Then the target compound was analyzed with liquid chromatography mass spectrometry after its separation in AQ-C18 column. The recovery of this method was 88.4%~110.0% with the coefficient of variation from 0 to 7.7%, which met the requirements of pesticide residue analysis in crops. The linear relationship was good between 0.01 mg/L and 1.00 mg/L. This method was simple, rapid, sensitive and accurate. It was suitable for daily determination of pyraclostrobin in pumpkin, asparagus, cress and papaya.

Key words: pyraclostrobin; liquid chromatography mass spectrometry(LC-MS); determination

吡唑醚菌酯作为一种新型广谱杀菌剂,由巴斯夫公司于1993年发现,并于2002年登记上市。它的毒性作用机理是通过阻止细胞色素合成过程中的电子转移,从而抑制线粒体呼吸作用,使线粒体不能产生和提供细胞正常代谢所需的ATP,导致细胞死亡。吡唑醚菌酯具有广谱、高效、低毒和对非靶标生物安全,对使用者和环境安全友好,对作物安全性好等特点。截至目前,吡唑醚菌酯已在100多种农作物上登记使用[1]。吡唑醚菌酯在农作物中的大量使用自然会引起人们对相关农作物质量安全方面(如农药残留)的关注。因此,农作物中吡唑醚菌酯的残留检测十分重要。

目前,国内外关于农作物中吡唑醚菌酯的残留检测方法已有大量报道。Susana等[2]开发了葡萄中吡唑醚菌酯的液相色谱仪-二极管阵列检测器和气相色谱-质谱联用仪检测方法。Francesc等[3]建立了一种免疫亲和柱萃取-液相色譜-紫外检测器分析法检测水果汁中吡唑醚菌酯的方法。Adalberto等[4]报道了固相微萃取-气相色谱-质谱联用法用于芒果中吡唑醚菌酯残留量的测定。张志恒等[5]采用高效液相色谱法-二极管阵列测定了草莓中吡唑醚菌酯的残留量。王燕等[6]开发了一种丙酮提取-PSA小柱净化-高效液相色谱串联质谱测定人参中吡唑醚菌酯残留量的分析方法。刘军等[7]建立了一种乙腈提取-Carbon/NH2小柱净化-液相色谱质谱联用仪的分析方法,用于柑橘中吡唑醚菌酯残留量的分析。到目前为止暂未发现南瓜、芦笋、水芹和番木瓜中吡唑醚菌酯的残留检测方法。因此,本研究拟开发一种快速、简便的吡唑醚菌酯残留量检测方法。

1  材料与方法

1.1  材料与仪器设备

乙腈(分析纯,国药集团化学试剂有限公司);甲醇、甲酸、乙腈(色谱纯,美国J.T.Baker公司);吡唑醚菌酯标准品(纯度99.7%,上海农药研究所);无水硫酸钠(分析纯,国药集团化学试剂有限公司),使用前450 ℃灼烧4 h;提取盐包[6 g MgSO4+1.5 g NaOAc,岛津技迩(上海)商贸有限公司];净化管[50 mg PSA+50 mg C18+150 mg MgSO4,2 mL,岛津技迩(上海)商贸有限公司];试验用水为超纯水;南瓜、芦笋、水芹和番木瓜购置于当地超市和农贸市场。

LC 20ADvp高效液相色谱仪,配有LCMS 2010 EV质谱检测器和电喷雾离子源(ESI),自动进样器,LC-MS工作站(日本,岛津公司);色谱柱为InertSustainTM AQ-C18 HP,150 mm×2.1 mm,填料粒径 3 μm,[岛津技迩(上海)商贸有限公司];MS3涡旋混合器(IKA,德国);Stephan UMC 5食品粉碎机(Stephan,德国);T25分散器(IKA,德国);TDL-40B离心机(上海安亭科学仪器厂);XP504R型电子天平(瑞士Mettle Toledo公司);Milli-Q型超纯水机(美国Millipore公司)。

1.2  标准工作液的配制

称取适量的吡唑醚菌酯标准品溶于甲醇中,配制成浓度为80 mg/L的标准储备液。检测时再用乙腈稀释配成0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.00 mg/L系列浓度的标准工作溶液。

1.3  样品前处理方法

1.3.1  提取  将南瓜、芦笋、水芹和番木瓜样品分别用食品粉碎机打碎成泥状,然后称取10.0 g样品置于80 mL离心管中,再加入20 mL乙腈。使用T25分散器以15 000 r/min高速匀浆提取1 min。加入提取盐包(6 g MgSO4+1.5 g NaOAc)后使用T25分散器再匀浆提取1 min,最后4 000 r/min离心6 min。

1.3.2  净化  吸取1 mL上清液于2 mL净化管(50 mg PSA+50 mg C18+150 mg MgSO4),涡旋混匀1 min,再8 000 r/min离心5 min。取上清液经0.22 μm尼龙滤膜过滤于样品瓶中,待测。

1.4  液相色谱-质谱条件

色谱柱为InertSustainTM AQ-C18 HP(150 mm×2.1 mm,3 μm),流动相为含0.1%甲酸水溶液和乙腈(35+65,V+V),流速0.2 mL/min,柱温40 ℃,进样量5 μL,离子源模式为电喷雾(ESI+),SIM扫描模式(m/z[M+H]:388),检测器(DET)电压1.75 kV;CDL温度250 ℃;加热块温度200 ℃;干燥气压力0.04 MPa;雾化气流速1.5 L/min。

2  结果与分析

2.1  样品前处理

前处理采用了果蔬农药残留分析中常用的提取溶剂乙腈,相比于其他研究中采用丙酮[6]或者丙酮和二氯甲烷[8]作为提取溶剂,省去了置换溶剂的过程,且更加适合后续液相色谱-质谱的分析。采用QuEchERS方法对提取的样品进行净化,具有简单、高效、成本低的特点。由图1可知,该净化方法对南瓜、芦笋、水芹和番木瓜4种基质均有效,净化效果好,目标物峰型不受杂质的影响,完全能够满足吡唑醚菌酯的残留分析。

2.2  液相色谱-质谱联用分析

采用电喷雾电离模式对目标物进行离子化,选择离子模式进行定量分析。采用AQ-C18 HP色谱柱按照前述色谱条件对样品进行分离,吡唑醚菌酯的保留时间约为10 min(图1)。由图1可见,该仪器方法能够有效地将目标物与4种基质(南瓜、芦笋、水芹和番木瓜)中的杂质进行分离,尽量减少了杂质对目标物的干扰,保证了方法的可靠性。液相色谱-质谱联用法具有很好的分离性、选择性和灵敏度,已被广泛用于吡唑醚菌酯的分析[6]。

2.3 线性关系与检出限

按照前述仪器分析方法将吡唑醚菌酯的系列标准工作溶液平行测定3次。以平行测定的平均峰面积为纵坐标,以浓度(mg/L)为横坐标,作回归曲线,如图2所示。得到线性方程为y=1.88×107x,相关系数为0.995,吡唑醚菌酯在0.01~1.00 mg/L线性关系良好,与洪文英等[9]和吴迪等[10]所报道的结果一致。在上述仪器测定条件下,以10倍信噪比计算得出吡唑醚菌酯的最小检出量为8.6×10-3 ng。由此可见,该方法完全能够满足农作物中吡唑醚菌酯残留量检测要求。

2.4  添加回收试验

将购自超市和农贸市场的南瓜、芦笋、水芹和番木瓜作为未知样品。首先按照前述的分析测试方法确认样品中不含目标物。然后分别添加低(0.02 mg/kg)、中(0.20 mg/kg)、高(2.00 mg/kg,水芹高浓度添加为4.00 mg/kg)3个浓度梯度进行添加回收试验,并且每个浓度设置5个平行。按照前述的前处理和仪器分析方法得到添加回收试验结果如表1所示,南瓜样品的低、中、高3个添加浓度的平均回收率分别为98.4%、106.9%、91.8%,相对标准偏差分别为5.6%、3.2%、2.0%;芦笋样品的低、中、高3个添加浓度的平均回收率分别为94.8%、94.6%、107.2%,相对标准偏差分别为7.7%、3.2%、4.5%;水芹样品的低、中、高3个添加浓度的平均回收率分别为98.0%、110.0%、88.4%,相对标准偏差分别为5.8%、0、3.7%;番木瓜样品的低、中、高3个添加浓度的平均回收率分别为101.0%、97.0%、106.0%,相对标准偏差分别为5.4%、2.8%、2.7%。4种基质(南瓜、芦笋、水芹和番木瓜)中吡唑醚菌酯的平均回收率为88.4%~110.0%,滿足残留检测的要求。王燕等[6]的研究表明人参(根、茎、叶)中吡唑醚菌酯的加标回收率为86%~95%,刘军等[7]的研究表明柑橘(果肉、全果)中吡唑醚菌酯的加标回收率为98%~117%,与本研究的回收率结果相一致,可见该方法完全能够满足南瓜、芦笋、水芹和番木瓜中吡唑醚菌酯残留量的检测要求。

3  结论

本研究建立了南瓜、芦笋、水芹和番木瓜中吡唑醚菌酯的残留检测方法,该方法具有前处理方法操作简单、快速,设备要求低和仪器分析方法特异性强、灵敏度高等特点。南瓜、芦笋、水芹和番木瓜中吡唑醚菌酯的平均回收率为88.4%~110.0%,相对标准偏差为0~7.7%,能够满足日常检测的需要,该方法为农产品中吡唑醚菌酯的残留检测提供了很好的参考。

本研究仅分析了该方法在南瓜、芦笋、水芹和番木瓜4种农产品中的适用性,是否适合于其他更多的农产品还需进一步的验证。此外,试验仅研究了吡唑醚菌酯这一种代表性农药,其他种类的农药是否适用该方法也需进一步研究,以拓展该方法的适用性。

参考文献:

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[2] SUSANA M A,PIERLUIGI C,PAOLO C,et al. Validation and global uncertainty of a liquid chromatographic with diode array detection method for the screening of azoxystrobin,kresoxim-methyl,trifloxystrobin,famoxadone,pyraclostrobin and fenamidone in grapes and wine[J].Analytica Chimica Acta,2006,573-574:291-297.

[3] FRANCESC A E T,JOSEP V M,CONSUELO A,et al. Development of immunoaffinity columns for pyraclostrobin extraction from fruit juices and analysis by liquid chromatography with UV detection[J].Journal of Chromatography A,2011,1218:4902-4909.

[4] ADALBERTO M F,FáBIO N S,PEDRO A P P.Development,validation and application of a methodology based on solid-phase microextraction followed by gas chromatography coupled to mass spectrometry (SPME/GC-MS) for the determination of pesticide residues in mangoes[J].Talanta,2010,81:346-354.

[5] 張志恒,李红叶,吴  珉,等.百菌清、腈菌唑和吡唑醚菌酯在草莓中的残留及其风险评估[J].农药学学报,2009,11(4):449-455.

[6] 王  燕,王春伟,高  洁,等.高效液相色谱-串联质谱法研究吡唑醚菌酯在人参根、茎、叶和土壤中的残留动态及最终残留量[J].华南农业大学学报,2014,35(3):69-73.

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[8] 邵  辉,刘  磊,李  娜,等.黄瓜中吡唑醚菌酯和烯酰吗啉的测定方法[J].农药,2014,53(7):500-501.

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[10] 吴  迪,莘  婧,潘洪吉,等.凝胶渗透色谱-固相萃取-高效液相色谱法测定花生中的吡唑醚菌酯残留[J].农药学学报,2012,14(6):681-684.

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