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超高效液相色谱-串联质谱法测定苹果中辛硫磷残留

2019-12-27韩煜晖张爱英梅寒

安徽农学通报 2019年23期
关键词:串联质谱超高效液相色谱辛硫磷

韩煜晖 张爱英 梅寒

摘 要:目的:建立检测苹果中辛硫磷残留的超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)。方法:样品经1%醋酸-乙腈溶液提取,PSA为净化剂,结合UPLC-MS/MS技术,采用正离子多反应监测(MRM)模式进行检测。结果:辛硫磷检出限为1.0μg/kg,定量限为4.0μg/kg,在2.0~100.0ng/mL范围内呈现良好的线性关系,相关系数R2>0.999,在4.0、8.0、40.0μg/kg的加标水平下回收率在82.71%~102.10%,相对标准偏差(RSD)在0.72%~3.10%。 结论:该方法快速简便、灵敏度高,能很好的满足苹果中辛硫磷残留的检测要求。

关键词:超高效液相色谱-串联质谱;苹果;辛硫磷

中图分类号 S859.84文献标识码 A文章编号 1007-7731(2019)23-0111-03

Determination of Phoxim in Apple by Ultra Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

Han Yuhui et al.

(Anhui grain and oil products quality supervision and testing station,Hefei 230000,China)

Abstract:Objective:To establish a method to detect the residue of Phoxim in apple by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS). Methods:The sample was extracted by 1% acetic acid-acetonitrile,cleaned-up by PSA ,then detected by UPLC-MS/MS under multiple reaction monitoring mode (MRM) .Results:The limits of detection ( LOD) of Phoxim was 1.0 μg/kg ,while limits of quantification ( LOQ) was 4.0 μg/kg,the linear ranges were 2.0~100.0 ng/mL and the correlation coefficients ( R2) was above 0.999.The recoveries in samples were between 82.71%~102.10% at three spiked levels (4.0,8.0,40.0 μg/kg) ,with relative standard deviations of 0.72%~3.10%(n=6).Conclusion:The method was convenient ,simple ,accurate and high efficiency,and can be applied to the determination of the residue of Phoxim in apple.

Key words:Ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry;Apple;Phoxim

近年來,我国消费者对水果蔬菜的安全问题日益关注,而果蔬中的农药残留是影响其食用安全性的最大因素,因而人们开始重视果蔬中农药残留的检测。辛硫磷作为高毒有机磷农药的替代品,是当前农业生产中应用较多的杀虫剂之一。目前,果蔬中的辛硫磷残留检测方法主要有气相色谱法[1-3]和液相色谱法[4-6],而由于辛硫磷在高温下易分解,限制了气相色谱法的检测;液相色谱法也因为其专一性差、易受杂质干扰等缺点未能得到广泛的应用。液相色谱-串联质谱因其抗基质干扰能力强、灵敏度高、分析速度快等优点而被广泛应用到于水果中的农残检测中[7-8]。与此同时,QuEChERS技术具有快速、简便且价格低廉等特点,是当前果蔬农残检测中应用较广的一种样品前处理方法[9-11]。

周霞等结合QuEChERS技术和液相色谱-串联质谱法研究了辛硫磷在春笋中的残留[12],但当前关于苹果中辛硫磷的残留分析文献报道仍较少。为此,本研究基于QuEChERS技术,采用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS),建立了快速检测苹果中辛硫磷农药残留的方法,并将此方法应用于实际样品的分析。结果显示,该方法准确、可靠,并缩短了样品的检测时间,可以满足分析的要求。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备 超高效液相色谱-质谱联用仪(型号Waters Xevo TQD,美国沃特世公司);十万分之一电子天平(型号XA105DU,瑞士Mettler Toledo公司);高速冷冻离心机(型号Multifuge X1R,美国赛默飞世尔科技公司);高速匀浆机(型号IKA T25,德国IKA公司);涡旋混合仪(型号IKA MS3,德国IKA公司)。

1.2 材料与试剂 辛硫磷(Phoxim)标准品(1000mg/L,农业部环境质量监督检验测试中心);乙腈(色谱纯,德国默克公司);甲酸、醋酸(色谱纯,上海安谱实验科技股份有限公司);实验用水为Milli-Q纯水仪制备的超纯水(美国密理博公司);检测样品为市售苹果。

1.3 实验方法

1.3.1 色谱条件 色谱柱:Waters UPLC BEH C18柱(2.1×50mm,1.7μm);流动相:0.1%甲酸水溶液(A)和乙腈溶液(B),梯度洗脱见表1。流速:0.3mL/min;柱温:35℃;进样量:10μL。

1.3.2 质谱条件 离子源:ESI源;扫描方式:正离子扫描;扫描模式:MRM(多反应监测)模式;喷雾电压:3200;离子源温度:500℃;辛硫磷质谱信息见表2。

1.3.3 标准溶液配制 准确吸取一定量的标准物质,用甲醇配置成浓度100mg/L的标准储备液,-20℃条件下保存。制备空白的苹果基质溶液,以此空白基质配制浓度为2、4、8、20、40、100ng/mL的标准系列。

1.3.4 样品制备 按照相关标准对苹果进行处理,用匀浆机破碎混匀,制成待测样,-20℃冷冻保存。称取10.0g样品于离心管中,加入20mL 1%醋酸-乙腈溶液,加入2颗玻璃均质子,然后加入1g NaCl,4g无水Mg SO4,0.5g柠檬酸氢二钠和1g柠檬酸钠,涡旋震荡1min,8000r/min离心5min,取10mL上清液加入含有150mg PSA(乙二胺-N-丙基硅烷)和900mg无水MgSO4的离心管中,涡旋震荡1min,8000r/min离心5min,取1mL上清液过0.22μm有机滤膜,待UPLC-MS/MS检测分析。

2 结果与分析

2.1 方法条件优化

2.1.1 样品前处理方法 本实验以QuEChERS技术为基础进行样品处理。水果样品的农残分析中一般采用乙腈、甲醇或者丙酮为提取溶剂,有文献报道甲醇和丙酮的提取效率较差[13-14],另外根据辛硫磷本身的性质,其在酸性条件下不易分解,因而本实验选定1%醋酸-乙腈溶液为提取溶剂。苹果样品含水量高,且含有较多的有机酸和糖类等杂质,因此,在提取过程中加入氯化钠和柠檬酸钠进行盐析和除杂,加入无水MgSO4除去多余的水分,在净化过程中加入PSA作为固相萃取吸附剂,去除有机酸等杂质。

2.1.2 色谱条件 样品提取溶剂选择酸化乙腈,为减少色谱分析过程中的溶剂效应,本实验流动相采用水-乙腈体系。水相中加入适量酸能促进化合物电离,提高其响应值和灵敏度。因此,选择0.1%甲酸水溶液为A相,乙腈为B相。实验选择Waters UPLC BEH C18柱,1.7μm的粒径和超高压的耐受能带来更好的分离度和灵敏度。流动相的梯度洗脱程序见表1。采用此条件对辛硫磷进行分析,总分析时长5min,目标物的保留时长1.97min。

2.1.3 质谱条件 采用仪器自带的Masslynx软件来优化目标物的质谱条件,运行Intellistart功能对目标物分别进行一级全扫描和二级质谱扫描,最终得到优化后的母离子、子离子、碰撞电压等参数。其中,以响应值最大的子离子为定量离子。对辛硫磷标准溶液进行分析,得到其MRM模式下的离子提取图,详见圖1。

2.2 方法学验证

2.2.1 线性方程、检出限及定量限 用空白的苹果基质溶液配制浓度分别为2.0、4.0、8.0、20.0、40.0、100.0ng/mL的标准溶液。按照上述分析条件测定,以目标物的峰面积(Y)对浓度(X,ng/mL)建立标准曲线,如图2所示。从图2可以看出,其线性回归方程为Y=7371.3X+3283.04,相关系数R2=0.999020,说明辛硫磷在2.0~100.0ng/mL范围内呈现出了良好的线性关系。以信噪比S/N≥3确定方法的检出限(LOD),S/N≥10确定方法的定量限(LOQ),得出LOD=1.0μg/kg,LOQ=4.0μg/kg。

2.2.2 加标回收率和精密度 本实验采用标准加入法进行回收率和精密度的考察,在空白苹果样品中加入不同浓度的标准溶液,制成加标含量分别为4.0、8.0、40.0μg/kg的样品,按照“1.3.4”样品制备方法进行处理,每个浓度水平做6个平行样品。由表3可知,苹果中辛硫磷3个水平的加标回收率在82.71%~102.10%,相对标准偏差(RSD)在0.72%~3.10%;方法的回收率和精密度均符合农残分析的要求。

2.3 实际样品测定 利用本实验建立的分析方法对市售的6种苹果样品进行了辛硫磷残留的检测,结果均未检出残留。

3 结论

本研究基于QuEChERS技术,采用超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS),建立了一种快速、简便、准确检测苹果中辛硫磷农药残留的方法,缩短了样品分析检测的时间,同时保证了结果的准确性。该方法灵敏度高、回收率稳定、重复性良好,能很好的满足苹果中辛硫磷残留的检测要求。

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(责编:张宏民)

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