QuEChERS-气相色谱-串联质谱法测定3种食用菌中6种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的残留量

2020-07-06范良彪吴清实黄丽丽黄月群梁美娜

理化检验-化学分册 2020年6期

范良彪，吴清实，黄丽丽，黄月群，梁美娜，张庆∗

(1.泉州师范学院化工与材料学院，泉州 362000；2.桂林理工大学环境科学与工程学院，桂林 541006)

20世纪60年代，捷克科学家Musilek V 发现β-甲氧基丙烯酸是由生长在腐烂木头上的蘑菇等真菌分泌生成的具有抗菌活性的天然化合物[1]。到20世纪90年代，先正达和巴斯夫等2家公司开发了嘧菌酯和醚菌酯等甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂，随后一系列甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂逐渐被研发并投入了使用[2]。甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂是通过抑制真菌线粒体呼吸，阻断细胞色素之间电子传递，干扰三磷酸腺苷(ATP)产生，从而影响病原真菌体的能量循环，进而起到杀菌作用[3]。2018年，全球甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂销售额累计超过30亿美元，占杀菌剂市场份额的1/4，目前还以每年5%左右的速率增长[4]。蘑菇等真菌类食品深受广大人民群众的喜爱，是老百姓餐桌上的美食[5-6]。当受甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂污染的菌类产品被人类误食后，会对人体产生毒害作用，轻者产生头晕、心悸等症状，重者可能导致呕吐、功能紊乱等症状[7]。因此，加强对蘑菇等食用菌类食品中甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂残留的监测，具有重要的现实意义。

食品中甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂残留的主要检测方法有气相色谱法(GC)、高效液相色谱法(HPLC)、气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)和超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)[8-11]。其中色谱法(GC 和HPLC)检出限高，但专属性较差，对于微量的杀菌剂残留适用性较差；UPLC-MS/MS价格较高，对低沸点的杀菌剂的检测准确度偏低[12-14]。本工作采用QuEChERS[15-16]-GC-MS/MS法测定蘑菇等食用菌中6种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的残留量，以期为食用菌类食品中甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂残留的监测提供技术参考。

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

岛津GCMS-2010 PLUS 型气相色谱仪；岛津TQ-8040型三重四极杆质谱仪；Quintix 2102型电子天平；YGC-36型氮吹仪；H205 R 型高速冷冻台式离心机；Milli-Q gradient a10型超纯水系统。

甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂标准储备溶液:取啶氧菌酯、醚菌酯、嘧螨酯、醚菌胺、吡唑醚菌酯、氟嘧菌酯标准物质各1.0 mL 于10 mL 容量中，用体积比为1∶1的环己烷-乙酸乙酯溶液稀释至刻度，摇匀，配制成10.0 mg·L－1啶氧菌酯、醚菌酯、嘧螨酯、醚菌胺、吡唑醚菌酯、氟嘧菌酯的标准储备溶液。

甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂混合标准溶液系列:取适量的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂标准储备溶液，用体积比为1∶1的环己烷-乙酸乙酯溶液稀释，配制成0.02，0.04，0.1，0.2，0.4，1.0，2.0 mg·L－1的混合标准溶液系列。

啶氧菌酯(编号:SB05-404－2017)、醚菌酯(编号:SB05-212－2008)、嘧螨酯(编号:IST25038-100)、醚菌胺(编号:IST21241)、吡唑醚菌酯(编号:SB05-293－2015)、氟嘧菌酯(编号:1ST27017-100M)等6种标准物质的质量浓度均为100 mg·L－1。

乙腈、丙酮、甲醇、环己烷、乙酸乙酯均为分析纯；Qu ECh ERS萃取包(4g MgSO4和1 g乙酸钠)，净化管[400 mgN-丙基乙二胺(PSA)]。

1.2 仪器工作条件

1)色谱条件 Rtx-5 MS 色谱柱(30 m×0.25 mm，0.25μm)；进样口温度230 ℃；载气为高纯氦气，流量1.6 mL·min－1；恒流模式；不分流进样；进样量1μL。柱升温程序见表1。

表1 色谱柱升温程序Tab.1 Program of elevation of chromatographic column

2)质谱条件电子轰击离子源(EI)；离子源温度240 ℃；轰击能量70 eV；碰撞气为高纯氩气；接口温度270 ℃；溶剂延迟时间4.5 min；多反应监测模式(MRM)。其他质谱参数见表2。

表2 质谱参数Tab.2 MS parameters

1.3 试验方法

称取约200 g食用菌样品，粉碎后置于自封袋中，如过夜保存，需将其置于－18 ℃环境中冷冻。称取25.0 g 样品于塑料离心管中，加入体积比为1∶1的环己烷-乙酸乙酯溶液25 mL，再加入Qu ECh ERS 萃取包，涡旋提取2.0 min，以10 000 r·min－1的转速冷冻离心8 min；将上清液转移至PSA 净化管中，涡旋2.0 min，以10 000 r·min－1的转速冷冻离心8 min；取10 mL上清液于刻度试管中，于60 ℃氮吹至近干，加入体积比为1∶1的环己烷-乙酸乙酯溶液1.0 mL，涡旋溶解后过0.22μm 滤膜，滤液在仪器工作条件下测定。

2 结果与讨论

2.1 前处理方法的选择

食用菌中甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂的前处理方法主要有液液萃取法、固相萃取法、凝胶净化色谱(GPC)-浓缩法和QuEChERS提取法等。液液萃取法操作繁琐，基质去除不彻底，提取率较低，且易出现假阳性结果；固相萃取法净化效果好，但净化过程步骤冗长，易造成待测杀菌剂的损失，导致检测准确度偏低；GPC-浓缩法净化效果好，但溶剂消耗量较大，处理时间久，仪器成本较高，不利于该方法的推广应用；Qu ECh ERS提取法是近年来发展起来的一种前处理方法，具有提取步骤简单、净化效果好，且待测杀菌剂在提取过程中损失小等特点。试验考察了固相萃取法和Qu ECh ERS提取法等2种前处理方法对加标量为0.1 mg·L－1的样品中待测杀菌剂回收率的影响，结果见表3。

由表3 可知:Qu ECh ERS 提取法的回收率较高，推断原因是固相萃取法的操作步骤较为繁琐，净化、富集等过程造成了待测杀菌剂的损失，而Qu ECh ERS提取法步骤简单，待测杀菌剂在处理过程中的损失较小。试验选择前处理方法为Qu ECh-ERS提取法。

2.2 提取溶剂的选择

食用菌样品基质比较复杂，含有大量的蛋白质、糖类、脂肪、纤维素及矿物质等，提取溶剂是影响检测结果准确度的重要因素。合适的提取溶剂不仅能将样品中的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂提取完全，还能减少对基质中的杂质，尤其是干扰杂质的提取。按照试验方法进行测定，并考察了甲醇、乙腈、乙酸乙酯、环己烷和体积比为1∶1的环己烷-乙酸乙酯溶液等5种不同极性的提取溶剂对食用菌样品基质中6种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂提取效果的影响，结果见表4。

表3 前处理方法对6种杀菌剂回收率的影响Tab.3 Effect of the pretreatment method on the recovery of the 6 fungicides

表4 不同提取溶剂得到的提取回收率Tab.4 Extraction recoveries obtained with different extraction solvents

由表4可知:当以体积比为1∶1的环己烷-乙酸乙酯溶液作为提取溶剂时，6种甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂提取的效果最佳。试验选择体积比为1∶1的环己烷-乙酸乙酯溶液为提取溶剂。

2.3 分散固相吸附剂的选择

QuEChERS提取法常用的分散固相吸附剂主要有C18、石墨化碳黑(GCB)、PSA 等3种萃取剂。由于食用菌样品基质较为复杂，含有大量的极性、中等极性和弱极性化合物，选择合适的吸附剂，不仅能够降低基质成分干扰，还能提高检测灵敏度和准确度。试验考察了上述3种吸附剂对待测样品净化效果的影响。结果显示，C18萃取剂和GCB萃取剂对6种待测杀菌剂的吸附作用明显，回收率偏低；PSA萃取剂不仅能较好地去除基质效应，且对6种待测杀菌剂吸附较少，检测准确度好。因此，试验选择PSA 作分散固相吸附剂。