QuEChERS 结合液相色谱-串联质谱联用法同时测定植物源性食品中多种双酰胺类农药残留
2021-04-14张天旭曹小彦
◎ 张天旭,李 国,曹小彦
(广电计量检测(成都)有限公司,四川 成都 610000)
随着农药新成分的开发,双酰胺类杀虫剂以其高效、低毒、对环境友好的独特优势获得了广大种植户的认可,使用量逐年增加[1]。以氯虫苯甲酰胺、氟苯虫酰胺等为代表的双酰胺类杀虫剂广泛用于水稻、蔬菜等作物上,这类杀虫剂具有毒性低、效果好等特点。国内限量标准[2]中除了氟苯虫酰胺、氯虫苯甲酰胺和溴氰虫酰胺规定了部分蔬菜水果中临时限量外,其余双酰胺类农药并未规定限量。国家标准中仅有氟苯虫酰胺有规定的检测方法[3],地方及其他标准中也只有一项地方标准规定了大米中氯虫苯甲酰胺的测定方法[4],为液相色谱法,其余双酰胺类农药并无检测方法,因此,开发一种高效、准确便捷的检测方法迫在眉睫。基于此,笔者利用QuEChERS 结合液相色谱-串联质谱法[5],建立适用于植物源性食品中多种双酰胺类农药残留同时检测的方法,为农产品中农药残留的风险检测提供更准确、便捷、环保的技术支持。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
AB 4500 串联质谱仪(美国AB SCIEX 公司)、ME204E 万分之一天平(MettlerToledo 公司)、LD5-2B低速离心机(北京京立离心机有限公司)。
氟苯虫酰胺、氟虫苯甲酰胺、溴氰虫酰胺、四氯虫酰胺、环丙虫酰胺和四唑虫酰胺标准品纯度为98%,均购自Merck 公司;甲酸、乙腈均为色谱纯,购自Thermo Scientific 公司);N-丙基乙二胺、十八烷基硅烷键合硅胶、石墨化炭黑,均购自CNW 公司。
1.2 标准溶液配制
准确称取适量标准物质于10 mL 容量瓶中,以乙腈溶解并定容,配制成100 mg·L-1的单标储备液。再将单个储备液用乙腈配制成10 mg·L-1混合标准中间液,于-18 ℃贮存,有效期1 年。
1.3 样品前处理
蔬菜、水果和食用菌:称取均匀试样10.00 g于50 mL塑料离心管中,加入15 mL 乙腈、1 g 柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠、2 g 氯化钠及一颗陶瓷质子,盖上离心管盖,涡旋震荡2 min,4 000 r·min-1离心3 min。移取上层乙腈3 mL 溶液,加入到装有100 mg PSA 的15 mL离心管中,涡旋2 min,4 000 r·min-1离心3 min,准确移取3 mL 于40 ℃水浴中氮气缓缓吹至近干,准确加入1 mL 乙腈+水(3+2)涡旋30 s,过0.22 μm 有机滤膜,待测。
称取谷物、油料试样5.00 g(茶叶、香辛料试样2.00 g)于50 mL 塑料离心管中,加10 mL 水涡旋混匀,静置30 min,加入15 mL 1%醋酸乙腈、1 g 柠檬酸钠、2 g 氯化钠及一颗陶瓷质子,盖上离心管盖,涡旋震荡2 min,4 000 r·min-1离心3 min。移取上层乙腈3 mL溶液,加入到装有200 mg C18 和200 mg PSA(茶叶、香辛料加入到装有200 mg C18、200 mg PSA 和10 mg GCB)的15 mL 离心管中,涡旋2 min,4 000 r·min-1离心3 min,准确移取3 mL 于40 ℃水浴中氮气缓缓吹至近干,准确加入1 mL 乙腈+水(3+2)涡旋30 s,过0.22 μm 有机滤膜,待测。
1.4 仪器参考条件
色谱柱:Venusil MP C18 色谱柱(10 cm×2.1 mm,3 μm);柱温:40 ℃;进样量:2 μL;流速:0.4 mL·min-1;流动相:A 为0.1%甲酸水溶液,B 为乙腈,梯度洗脱程序:0 ~0.1 min,10% B;0.1 ~2 min,10%→90% B;2 ~4min,90% B;4 ~4.01 min,90% →10% B;4.01 ~6 min,10% B。
质谱测定条件:ESI 正离子扫描;检测方式:MRM;气帘气:32 L·min-1;雾化气:50 L·min-1;辅助加热气:55 L·min-1;碰撞气:Medium;辅助加热气温度:500 ℃;喷雾电压:5 500 V。定性离子对、定量离子对、碰撞能量、去簇电压见表1。
表1 6 种双酰胺类农药残留的质谱参数表
1.5 标准曲线绘制
选用不同的空白样品进行提取、净化、浓缩和复溶后,所得到的基质空白液作为混合标准溶液的稀释液,按1.3 节的操作准确配制成质量浓度为0.2 μg·L-1、0.5 μg·L-1、1.0 μg·L-1、2.0 μg·L-1、5.0 μg·L-1、10.0 μg·L-1、20.0 μg·L-1和50.0 μg·L-1系列标准工作溶液,以1.4 的条件进行上机测定,绘制标准曲线,进行线性回归计算。
1.6 精密度和回收率测定
本次测试采用空白基质配标-外标法定量,基质标准溶液与样品溶液在同一仪器条件下检测。基质选择为白菜、苹果、大米和绿茶,添加浓度水平为1.0 mg·kg-1、6.0 mg·kg-1和25.0 mg·kg-1,按照1.3 进行前处理,针对植物源性食品中不同基质可采用不同组合的净化方式[6],对于油料基质样品,净化时选择以PSA 和C18组合方式净化,比例为2 ∶1、1 ∶1、1 ∶2。茶叶的上清液分别加入到含量为20 mg、50 mg、100 mg、150 mg 和200 mg 的GCB 净化管中,重复处理6 次,以重复样品间相对标准偏差(RSD)考察方法的精密度,平均加标回收率考察方法的准确度。
1.7 基质效应测定
以四唑虫酰胺标液的质量浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,选择以溶剂和阴性样品(白菜、绿茶、大米、苹果和八角)按照1.3 进行前处理得到的基质溶液配制校准曲线,对比在相同条件下的峰面积大小判断基质效应。
2 结果与分析
2.1 色谱柱及流动相优化
对比了相同色谱柱条件下不同流动相类型和梯度对化合物的响应以及峰形的影响,在相同的流动相梯度下,含铵盐流动相会导致峰拖尾,甲醇作为有机相时响应低,综合考虑选择以乙腈-甲酸水组合最佳。正离子模式下的MRM 色谱图见图1。
图1 正离子模式下的6 种双酰胺类化合物MRM 色谱图
2.2 前处理条件优化
2.2.1 提取试剂的选择
水果、蔬菜和食用菌类属于含水量较大,可以直接加入提取试剂。谷物和茶叶类食品,由于含水量较少,所以在提取前要加入适量水浸泡30 min,提取溶剂也对比了纯乙腈和含柠檬酸盐的缓冲体系,结果发现,在以柠檬酸盐组成的缓冲体系中提取效率明细提升。
2.2.2 净化条件选择
对于油料基质样品,当PSA 和C18 比例为1 ∶1时回收率最好。茶叶含有大量的色素和酚类物质,因此在选择净化时选择用组合净化的方式,但由于双酰胺类化合物分子结构中有平面结构的苯环,GCB 会对其产生一定的吸附作用,发现当GCB 使用量为100 mg时整体效果最好。
2.2.3 基质效应考察
结果发现,选择的几类样品中仅八角的基质效应是增强的,其余几类样品的基质效应有明显的减弱,且茶叶的基质减弱效应最强,所以通过用空白基质配制标准工作曲线,可基本消除基质效应,不影响分析结果的准确性、稳定性。
2.3 方法的线性范围和检出限
2.3.1 标准工作曲线及相关系数
结果表明,6 种双酰胺农残均在0.2 ~50 μg·L-1线性关系良好。线性回归方程和相关系数见表2。
表2 线性范围、线性回归方程、相关系数表
2.3.2 方法检出限
在空白样品中添加标准物质进行测定,选取信噪比为3 的添加量作为方法检出限,由表3 可以看出,蔬菜水果和食用菌的检出限均为0.1 μg·kg-1;谷物油料类方法检出限均为0.25 μg·kg-1;茶叶和香辛料类样品检出限均为1.0 μg·kg-1。
表3 检出限表
2.4 回收率和精密度
结果表明,平均加标回收率为64.3%~106.0%,相对标准偏差为1.6%~9.7%,具体结果见表4。
表4 回收率、精密度表(n=6)
2.5 市售样品测定
应用所建立的分析方法,在成都市区各大超市随机购买番茄、大米、花生等样品各5 份进行测定。其中检测出一批大米中含有氟苯虫酰胺,其含量为3.89 mg·kg-1。
3 结论
本实验建立了一种QuEChERS 技术结合色谱-串联质谱联用法同时测定植物源性食品中6 种双酰胺类农药残留的方法,从检测种类上弥补了目前已颁布的单一品种检测标准。同时优化了提取试剂,准确度和精密度好,极大地提高了检验效率。