液相色谱——质谱法对蔬菜水果中农药残留克百威进行检测的方法探讨
2020-11-13韩吉祥
韩吉祥
克百威(carbofuran)别名呋喃丹,是一种氨基甲酸酯类杀虫剂和杀线虫剂,可用于多种作物防治土壤内及地面上的300多种害虫和线虫,并有缩短作物生长期、促进作物生长发育从而有效提高作物产量的作用。按中国农药毒性分级标准,呋喃丹是高毒农药,不能用在蔬菜和果树上,按照国家标准,对于氨基甲酸酯类农药残留的测定是用液相色谱仪(配有柱后衍生装置和荧光检测器)进行检测,本文采用液相色谱质谱法对克百威进行测定,对原方法进行了改良。
1. 实验部分
1.1 主要仪器和试剂
液相色谱—串联质谱仪:A B SCIEX 5500型旋转蒸发仪;氨基柱:(6mL,500mg)滤膜,0.2μm;乙腈、二氯甲烷、甲醇:色谱纯;甲酸:质谱纯;氯化钠:分析纯。
1.2 标准品配制
标准储备液(100μg/mL):准确称取标准品10mg于100mL容量瓶中,用甲醇溶解、定容。标准中间液(1μg/ mL):移取储备液1mL于100mL容量瓶中,用乙腈+水(3+2)溶解、定容。标准工作液:根据需要,准确吸取适量标准储备液,用乙腈+水溶液(3+2)稀释得到0.5ng/mL、1ng/mL、2g/mL、5ng/ mL、10ng/mL 的系列标准工作液。
1.3 样品处理
1. 试样制备:抽取蔬菜、水果样品,取可食用部分切碎后放入高速搅拌机中充分打碎,制成待测样,放入分装袋中备用。2. 提取:取20g样品与50mL乙腈混合,10000rpm下匀质2min后,滤纸过滤,滤液转入具塞量筒中,加入5g氯化钠,盖上盖子剧烈振荡,静置分层。准确移取10 mL上层的乙腈提取液(相当于4g样品)于鸡心瓶中,在40℃下减压浓缩至近干,鸡心瓶中残渣待净化。3. 净化:(1)活化:向氨基柱中加入5mL甲醇+二氯甲烷(1+99)混合液,流出液弃去,待溶剂到达填料上层,关闭考克阀。(2)上样:用6mL甲醇+二氯甲烷(1+99)混合液分三次洗涤待净化的鸡心瓶,洗涤液加入氨基柱,收集流出液。(3)淋洗:5mL甲醇+二氯甲烷(1+99)混合液淋洗氨基柱,流出液并入上一步的接收瓶。(4)重新溶解:35℃下将净化液减压浓缩至近干,用乙腈+水溶液(3+2)溶解并定容至2mL,高速涡旋后滤膜过滤上机分析。
1.4 仪器条件
色谱柱:C18柱3.5μm,100mm 2.1mm(内径)。流动相及梯度洗脱条件见表(1)。
柱温:40℃;进样量:10μL;电离源模式:电喷雾离子化;正离子扫描;雾化气:氮气;
碰撞气 :9psi; 气帘气(Curtain Gas):25psi;离子喷雾电压: 5500V;干燥气温度:550℃DP:去簇电压:101V;EP:入口电压:10V。
2. 结果及讨论
2.1 质谱方法的选择
克百威以正离子扫描的方式建立质谱方法,先在Q1进行全扫描,寻找到母离子222.1,然后Q2碎裂,在Q3进行子离子全扫描以确定各组分的主要碎片离子,将灵敏度最高的两个离子组成离子对(165.1/122.8),其中定量离子为222.1 / 165.1,定性离子为222.1 / 122.8,最后优化CE值。CE是碰撞能,是摸索完母离子以后,子离子必须优化的参数。找到子离子响应最好相对应的碰撞能。222.1/165.1的CE值为19;222.1/122.8的CE值为29。
2.2 色谱方法的建立
将处理好的样品上机,以0.1%的甲酸水溶液和乙腈作为流动相,采用梯度洗脱的方式进行色谱的分离,从色谱柱流出后再进入质谱仪中进行检测。标准品工作液用乙腈水溶液进行配制,降低了溶剂效应,避免出现杂峰,峰型也不会拖尾。同时,克百威在酸性条件下比较稳定,所以,加入少量甲酸就保证了化合物的稳定性。经过试验发现,该方法的谱图保留时间和灵敏度都比较理想。见下图。
2.3 样品的提取
克百威属于氨基甲酸酯类农药,试样用乙腈提取,提取液经过滤、振荡、减压浓缩后,采用固相萃取技术,用氨基柱进行分离、净化(样品流出氨基柱的过程就是样品净化的过程,氨基柱选择性吸附干扰杂质,而让被测物质流出。经过净化后的样品更干净),淋洗液经旋蒸减压浓缩(使用减压浓缩的方法,最大限度地降低被测物质的损失,保证了样品的回收率)后复溶,复溶液过滤膜后使用液相色谱-串联质谱仪进行检测。外标法定量。
2.4 標准曲线及线性范围
按照工作曲线方法配制5种不同浓度的标准溶液,按照仪器条件进行测试,结果表明,克百威的浓度在0.5-10ng/mL的范围内呈线性关系,线性回归方程及相关系数见下表(图)。
2.5 重现性及回收率
分别称取同一空白试样(豇豆),按本方法加标测定,加标回收率为102.2%,结果见表(2)。
2.6 方法的比较
按照国家标准NY/T 761-2008,检测氨基甲酸酯类农药所有的方法是用液相色谱仪(配有柱后衍生装置和荧光检测器)进行检测。与本方法相比,液相荧光柱后衍生需要双路衍生,同时要用到邻苯二甲醛和巯基乙醇等多种试剂做为衍生剂,而液相色谱质谱法所用到的只有甲醇、乙腈、二氯甲烷等实验室常备溶剂。相对检测器而言,质谱检测属于痕量分析,既能定性,又能定量,与荧光色谱检测相比,灵敏度更高。
3. 结论
农业产业化的发展使农产品的生产越来越依赖于农药、抗生素等外源物质。我国农产品的农药用量居高不下,而这些物质的不合理使用必将导致农产品中的农药残留超标,影响消费者食用安全。目前,农药残留快速检测方法种类繁多,其中液相色谱-质谱联用是利用内喷射式和粒子流式接口技术将液相色谱和质谱联接起来的方法。LC在分离方面非常有效,而MS允许分析物在痕量水平上进行确认。LCMS对简单样品具有几乎通用的多残留分析能力,检测灵敏度高、选择性好、定性定量可同时进行、结果可靠,主要用于分析热不稳定、分子量较大、难于用气相色谱分析的样品,是农药残留分析中很有力的一种方法,已成为对果蔬中氨基甲酸酯类农药残留进行检测的主流技术之一,得到了越来越广泛的应用。