QuEChERS法测定动物源性食品中氟虫腈及其代谢物的残留量
2021-03-29
(新疆农垦科学院分析测试中心,新疆石河子 832000)
氟虫腈是一种高效的苯吡唑类杀虫剂,且与现有的农药没有交叉抗性[1]。因此,广泛应用于水稻[2]、蔬菜[3]、棉花[4]等作物的各种害虫防治。虽然氟虫腈能有效地控制害虫,但它在环境中存在毒性和缓慢的代谢[5]。近期发现很多养殖户在畜禽饲养时使用氟虫腈作为杀虫剂,但对其并没有进行相应的处理,导致畜禽产品中检出一定量的氟虫腈及其代谢物。
关于氟虫腈及其代谢物的检测主要集中在蜂蜜、土壤、环境用水等基质中。其检测方法主要有电化学方法、气相色谱(GC)、气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)、高效液相色谱(HPLC)、液相色谱-串联质谱(LC-MS/MS)、液相色谱-串联离子阱等分析技术。近年来,氟虫腈在防治家禽虫害时的用量有所增加,因此建立一种快速且可靠的测定方法,具有重要意义。
1 材料与方法
1.1 实验材料与试剂
乙腈、乙酸铵、甲酸、乙酸乙酯、甲醇(色谱级,德国CNW 公司);无水硫酸镁、氯化钠(优级纯,广州化学试剂);十八烷基键合硅胶(C18)、N-丙基乙二胺(PSA)(上海安谱实验科技公司);超纯水(18.2 MΩ·cm)。氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈砜及氟虫腈亚砜标准品浓度均为1 mg/mL(天津环境中心)。
1.2 仪器与设备
Waters液质联用仪(美国Waters 公司);漩涡混合器;水浴氮吹仪;高速冷冻离心机;KQ-600DE数控超声仪;超纯水仪。
1.3 仪器参数
1.3.1 色谱条件
BEH C18 色谱柱(2.1×100.0 mm,1.7 μm),进样体积5 μL,柱温30 ℃,流动相为水-乙腈(梯度洗脱),流速为0.40 mL/min。
1.3.2 质谱条件
电喷雾负离子源,离子源温度150 ℃,脱溶剂气800 L/h,干燥气温度400 ℃,锥孔气50 L/h,以1 个母离子和2个子离子信息比较进行定性分析;对响应值最高的子离子进行定量分析。
1.4 样品处理
准确称取5.00 g 样品于50 mL 塑料离心管中,加入20 mL乙腈,10 000 r/min 高速离心5 min;吸取上清液4.0 mL置于10 mL离心管,加入200 mg C18粉末,3 000 r/min涡旋离心5 min,准确吸取2.0 mL上清液至另一10 mL氮吹管中,40 ℃下氮吹至净干,用乙腈水溶液定容至2 mL,过0.22 μm滤膜,待测。
1.5 标准曲线及检出限
采用外标法定量,在上述仪器条件下进行测定,以MS/MS 定量离子色谱峰面积(y)对浓度(x)绘制标准曲线,并求出相应的线性回归方程及相关系数。
1.6 方法回收率及精密度实验
采用对阴性样品(牛肉、羊肉、猪肉、鸡肉、鸡蛋)进行加标回收试验来考察方法的准确度和精密度,计算样品加标回收率。每个添加水平连续重复进样6次,计算其相对标准偏差(RSD)。
表1 氟虫腈及其代谢物添加回收率的实验结果
2 结果与讨论
2.1 色谱-质谱分析
2.1.1 质谱参数的优化
配制10 ng/mL的4种氟虫腈及其代谢物的标准溶液,持续进样注入质谱,调节锥孔电压和碰撞能量确定氟虫腈及代谢物的质谱参数。通过优化锥孔电压,得到母离子响应值最大且稳定;优化碰撞能量,得到响应值高且出峰稳定的几个碎片离子作为子离子。
2.1.2 分离条件的选择
结合氟虫腈与其代谢物的化学结构极为接近且极性均偏弱的特点,选择BEH C18 作为分离色谱柱。本实验比较了乙腈-水,乙腈-0.1%甲酸水溶液,乙腈-5 mmol/L乙酸铵水溶液,乙腈-5 mmol/L乙酸铵水溶液(含0.1%甲酸),甲醇-水,甲醇-5 mmol/L乙酸铵水溶液,甲醇-0.1%甲酸水溶液,甲醇-5 mmol/L 乙酸铵水溶液(含0.1%甲酸)等不同流动相体系对4种化合物的相应影响。最终结果表明,流动相为乙腈-5 mmol/L 乙酸铵水溶液(含0.1%甲酸)的体系时,4种化合物的响应较高。
2.2 提取条件优化
选取乙腈和乙酸乙酯作为提取溶剂,并对其提取效率进行了评价。结果表明,乙腈作为提取溶剂时,提取效率高于乙酸乙酯,同时乙腈作为提取溶剂能更好地去除基质的蛋白质,有利于后续的离心和净化。
2.3 净化条件优化
本文采用QuEChERS 技术对试样净化,比较了C18 和PSA 两种不同吸附剂添加量对动物源性基质的净化效果。结果表明,C18 吸附剂比PSA 吸附剂净化效果好,4 种氟虫腈及其代谢物的回收率均在80%以上;同时当C18吸附剂用量为200 mg时,4种氟虫腈及其代谢物的回收最好。因此本实验选用200 mg C18吸附剂作为净化条件。
2.4 方法学验证
2.4.1 线性范围
4 种氟虫腈在0.2~50.0 ng/mL浓度范围内具有良好的线性关系,相关系数均在0.99以上。按3倍信噪比和10倍信噪比计算,分别得到4种氟虫腈及其代谢物的检出限和定量限分别为1 μg/kg和2 μg/kg。
2.4.2 方法的准确度和精密度
对阴性样品(牛肉、羊肉、猪肉、鸡肉、鸡蛋)按照实验方法进行回收率和精密度实验。结果表明,在高、中、低3个添加水平下氟虫腈及其代谢物的回收率处于78.2%~106.3%之间,相对标准偏差在1.2%~5.8%之间(表1)。该方法的准确度高,精密度好。
2.5 实际样品的测定
利用本方法对新疆地区养殖及流通环节中牛肉、羊肉、鸡肉、鸡蛋、猪肉、猪肝等600 份样品进行检测,均未检出氟虫腈及其代谢物残留。
3 结论
通过对仪器色谱和质谱条件、试样提取和纯化条件的优化等,建立了超高效液相色谱-串联质谱法测定动物源性食物中4种氟虫腈及其代谢物残留物的方法,该方法前处理简单、分析时间短、灵敏度和准确度高,能满足国家规定的检测要求。