气相色谱-串联质谱法快速测定鸡蛋中氟虫腈及其代谢物含量的研究
2021-04-23宗万里臧汝瑛鲁刚
宗万里,臧汝瑛,鲁刚
(山东省威海市食品药品检验检测中心,山东 威海 264210)
氟虫腈是苯基吡唑类新型广谱性杀虫剂,在动物、植物、环境中会代谢生成毒性与之相当或毒性更高的砜化物和亚砜化合物[1]。据报道,鸡蛋中检出过氟虫腈及其代谢物,因此有必要对鸡蛋中氟虫腈含量进行检测,对检测方法加以研究。检测食品中氟虫腈含量的方法主要有气相色谱法[2]、气质联用法[3]、液相色谱法[4]、液质联用法[5-6]。本试验使用气相色谱-三重四级杆串联质谱法对鸡蛋中的氟虫腈及其代谢物含量进行了检测。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂 气相色谱-三重四级杆串联质谱仪(TQ-8040),日本岛津公司生产;毛细管气相色谱柱(Rxi-5,30 m×0.25 mm,0.25 μm),出自Restek Corporation;0.22 μm 有机相针管滤头,出自Agela 公司;涡旋振荡器(MS3 Digital),IKA 公司生产;高速冷冻离心机(Neofuge 23R),上海力申科学仪器有限公司生产;电子天平(JY10002),上海舜宇恒平科学仪器有限公司生产。
乙腈、甲醇、丙酮:色谱纯,默克公司出品;甲酸:≥98%,Sigma-Aldrich 公司生产;氟虫腈标准物质、氟甲腈标准物质、氟虫腈砜标准物质、氟虫腈亚砜标准物质:浓度均为100 μg/mL,农业农村部环境保护科研监测所出品。
1.2 仪器条件
1.2.1 气相色谱条件 进样口温度:250 ℃,进样方式:不分流,进样时间:1 min,流量控制方式:线速度,柱流量:1.61 mL/min,线速度47.2 cm/s。柱温箱温度程序:50 ℃保持1 min,再以25 ℃/min 升温至125 ℃,然后以10 ℃/min 升温至300 ℃,保持3.5 min。
1.2.2 质谱部分条件 离子源温度:200 ℃,接口温度:250 ℃,溶剂延迟时间:1.5 min,检测器电压:相对于调谐结果+0.6 kV。各化合物离子对及碰撞能量见表1~表4。
1.3 标准溶液的制备 分别准确吸取100 μg/mL的氟虫腈、氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈标准溶液0.5 mL至50 mL容量瓶中,用丙酮定容至刻度,得浓度均为1 μg/mL的氟虫腈、氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈混合标准溶液。
先从1 μg/mL的氟虫腈、氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈混合标准溶液中吸取0.25、0.5、0.75、1.0、1.5 mL,分别加入到5 个50 mL 容量瓶中,用丙酮定容至刻度,得到浓度分别为5.0、10.0、15.0、20.0、30.0 ng/mL 的氟虫腈、氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈混合标准溶液。每个质量浓度取1 μL 注入气相色谱-串联质谱联用仪进行分析,利用外标法绘制标准曲线。
1.4 样品前处理 称取5.00 g(精确至0.01 g)鸡蛋样品于50 mL 刻度离心管中,加入乙腈至10 mL,涡旋混合器提取2 min,经高速离心机以10 000 r/min 离心5 min,取上清液用0.22 μm 的针式有机滤头过滤后,注入气相色谱-三重四级杆串联质谱联用仪进行分析。
2 结果及分析
2.1 样品前处理 本实验尝试使用了甲醇、乙腈、丙酮三种试剂对样品中的氟虫腈及其代谢物进行提取,经过高速离心机离心后,取上层溶液并通过0.22 μm 的有机针式滤头过滤,再取1 μL注入气相色谱-串联质谱仪分析,经过对比,发现乙腈的回收率较高,因此选择乙腈作为提取剂。
2.2 色谱及质谱条件 本实验在程序升温的条件下对氟虫腈及其代谢物进行分离,氟虫腈及其代谢物在弱极性毛细管色谱柱上有较好的保留,且保留时间分布在13~17 min。在质谱参数条件设置方面,利用仪器公司提供的工具软件分别优化出氟虫腈及其代谢物的三个丰度最强的子离子及最佳碰撞能量,选取其中丰度最强的子离子为定量离子,其余两个设为定性参考离子。各化合物的离子对及最佳碰撞能量见表1~表4。
表1 氟虫腈的离子碎片及碰撞能量
表2 氟虫腈砜的离子碎片及碰撞能量
表3 氟虫腈亚砜的离子碎片及碰撞能量
表4 氟甲腈的离子碎片及碰撞能量
表5 回归曲线的基本参数
2.3 标准曲线和最低检出限 在1.2.1、1.2.2 色谱及质谱条件下,以标准物峰面积y为纵坐标,质量浓度x(ng/mL)为横坐标绘制标准曲线,得线性方程,以基线噪声10 倍峰高对应的质量浓度为定量限(S/N=10)。回归方程、相关系数及检出限见表5。
2.4 精密度和加标回收实验 取不含氟虫腈、氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈的鸡蛋空白样品进行加标回收实验,分别向5 g 不同样品中添加1 μg/mL 氟虫腈、氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈混合标准溶液100、500、1 000 μL,即样品中氟虫腈、氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈含量分别为20、100、200 μg/kg。按1.4 样品处理方法进行样品处理,每个浓度水平做6 次平行处理。在1.2.1、1.2.2 色谱及质谱条件下测定,得出的精密度、回收率计算结果见表6。
表6 样品添加回收和精密度实验(n=6)
2.5 未知样品测定 对购自不同商家的10份鸡蛋进行氟虫腈及其代谢物检测,结果均未检出。
3 结论
本试验建立了检测鸡蛋中氟虫腈及其代谢物含量的气相色谱-三重四级杆串联质谱法,所得结果的回收率、检出限满足要求,线性良好。前处理方法简单快速、结果稳定,适合实验室内对大批量且检测时限要求高的样品进行检测。