QuEChERS-GC-MS/MS法测定新疆黑桑椹干中14种农药残留
2021-11-25赵丽萍陈浩宋敏
赵丽萍,陈浩,宋敏
1.新疆维吾尔自治区产品质量监督检验研究院(乌鲁木齐 830011);2.新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市经济技术开发区疾病预防控制中心(乌鲁木齐 830011)
黑桑椹,又称“药桑”,是自然界极为罕见的稀贵桑树半栽培半野生资源,也是中国唯一的黑桑种,栽培适应地只限于新疆[1]。黑桑椹作为维吾尔族民间传统药材,具有活血补脑、通脉护肝、强肾利尿、降压降脂等作用[2]。黑桑椹成熟后,因存储时间短,运输易损坏,除生食外,通常会将其晾晒成黑桑椹干食用。
农药可有效预防病虫害,在果蔬种植中被广泛使用,农药残留可通过食物链在人体内积累,造成神经系统紊乱,引起染色体畸变,导致癌变或畸形[3],农药残留问题受到广泛关注,农药残留检测技术一直是国内研究热点[4-5],但中国对新疆黑桑椹干中农药残留的检测少有报道。
食品中农药残留的前处理方法多采用液-液萃取,固相萃取净化浓缩[6-7],这些方法普遍存在操作步骤繁琐、有机溶剂消耗量大等问题[8]。QuEChERS法是近年来发展迅速的一种农药多组分残留检测前处理方法,该法因快速、简便、廉价、高效、安全等优点而被广泛用于农药多残留快速检测[9-12]。基于QuEChERS法开发气质联用检测黑桑椹干中农药残留的方法,旨在建立一种简单快速、重复性好,且能同时测定黑桑椹干中多种农药残留的方法。
1 材料与方法
1.1 仪器与设备
TSQ 9000三重四极杆气质联用仪(美国Thermo公司);SIGMA 3K15冷冻离心机(德国希格玛公司);IKA RV10旋转蒸发仪(德国艾卡集团)。
1.2 材料与试剂
甲拌磷、氯唑磷、甲拌磷砜、甲拌磷亚砜、对硫磷、水胺硫磷、甲基异柳磷、腐霉利、丙环唑、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、哒螨灵、氰戊菊脂、溴氰菊酯、环氧七氯(内标)标准品(100 μg/mL,农业部环境保护科研监测所);乙腈(分析纯,天津市致远化学试剂有限公司);乙酸乙酯(分析纯,上海山浦化工有限公司);丙酮(分析纯,国药集团化学试剂有限公司)。
1.3 标准溶液的配制
取14种农药标准品各1支,用丙酮反复转移并定容至10 mL混匀,配制成质量浓度10 μg/mL的标准储备溶液,冷藏备用。按照样品前处理方法,提取空白基质溶液,配制质量浓度分别为0.005,0.010,0.050,0.100和0.500 μg/mL的基质混合标准工作溶液;分别吸取1.0 mL的上述混合标准工作溶液,准确加入20 μL质量浓度5 μg/mL的环氧七氯内标溶液。
1.4 样品提取液的制备
将样品剪碎研磨后备用,称取10 g(精确至0.01 g)制备后样品于50 mL离心管中,加入10 mL乙腈和1 g氯化钠,高速匀浆1 min,按4 200 r/min 离心5 min,取5 mL上清液到含有885 mg硫酸镁、150 mg PSA、15 mg GCB离心管中,涡旋1 min;按4 200 r/min 离心5 min,取2 mL上清液氮气吹至近干,加入1 mL乙酸乙酯复溶,加入20 μL 10 μg/mL的内标溶液环氧七氯,混匀后上机测定。
1.5 色谱条件
色谱柱,TG-5SILMS柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口280 ℃;进样量1 μL,不分流进样。升温程序:90 ℃保持1.5 min,以25 ℃/min升温至180℃保持1 min,以5 ℃/min升温至280 ℃,以10 ℃/min升温至300 ℃,保持2 min;载气,高纯氦气(纯度99.999%),流速1.0 mL/min。
1.6 质谱条件
电离方式采用电子轰击(EI);电离能量70 eV;传输线温度280 ℃;离子源温度280 ℃;采用多反应监测(SRM)方式;溶剂延迟时间5 min。
2 结果与分析
2.1 前处理及质谱条件的优化
2.1.1 前处理优化
黑桑椹干中色素、有机酸、糖等干扰物质含量较高,试验证明,QuEChERS法操作简便,PSA可有效吸附样品中有机酸、脂肪酸和糖等物质;GCB对色素、甾醇、芳香烃具有较好吸附作用,可明显降低基质效应。
2.1.2 质谱条件优化
14种农药的气相色谱-质谱总离子流图见图1,其中9(丙环唑),11(氯氟氰菊酯),13(氰戊菊脂)和14(溴氰菊酯)号组分各分离出2组峰形,互为同分异构体。由图1可知,经条件优化,14种组分在31 min前全部出分,且各组分峰形较好,分离效果好。分别选择质量数较大、响应较高的碎片离子进行二级碎裂,采用仪器软件Auto SRM优化碰撞电压,建立质谱检测条件,母离子、子离子及最佳碰撞能量见表1。
图1 14种农药的气相色谱-质谱总离子流图
表1 14种农药SRM参数
2.2 检测方法的线性范围与检出限
用空白基质将农残混合标准溶液稀释成0.005~0.5 μg/mL的标准系列工作溶液,以浓度为横坐标,定量离子的峰面积为纵坐标进行线性拟合。结果表明,在0.005~0.5 μg/mL的范围内各组分线性关系良好,相关系数r在0.998 1以上,以3倍信噪比(S/N)计算检测方法的检出限,结果见表2,各组分检出限在0.001~0.005 mg/kg,低于国家标准的限量值[13]。
表2 14种农残线性范围和检出限
2.3 方法的加标回收率
为验证方法的准确性,向黑桑椹干空白样品中添加14种农药混合标准溶液,添加浓度分别为0.1,0.5和1.0 mg/kg,按照前处理方法进行处理,每个水平重复5次,结果见表3。
表3 14种农残加标回收率和相对标准偏(n=5)
由表3可知,加标量0.1 mg/kg时,回收率为85.3%~96.7%,相对标准偏差SRSD为5.2%~8.1%;加标量0.5 mg/kg时,回收率为86.8%~102.1%,相对标准偏差SRSD为5.3%~8.2%;加标量1.0 mg/kg时,回收率为88.9%~104.6%,相对标准偏差SRSD为5.2%~8.1%。结果表明,3组加标样品的回收率均在80%~120%之间,相对标准偏差SRSD均不大于10%,且加标浓度越高,回收率越好,由此可知,该方法可靠,重现性较好。
2.4 方法的精密度
称取10 g(精确至0.01 g)制备后样品,加入0.1 μg/mL标准溶液,同1.3小节的方法前处理后加入内标混匀上机,平行测定6次,用于验证方法的精密度,结果见表4,该方法测定的14种农残的精密度范围为0.9%~2.3%,该方法精密度较好。
表4 精密度(n=6)
3 结论
针对黑桑椹干建立14种农药残留的检测方法,并进行方法学论证,结果表明,该方法可在31 min内完成检测,在0.005~0.5 μg/mL范围内各组分具有良好的线性关系,相关系数r在0.998 1以上;方法检出限为0.001~0.005 mg/kg;在3个不同浓度的添加水平下,回收率为85.3%~104.6%,相对标准偏差SRSD为5.2%~8.2%,精密度为0.9%~2.3%。因此,该方法操作简便、快速、灵敏度高、精密度好,适合进行黑桑椹干中14种农药残留的快速检测,该方法的建立,不仅对黑桑椹干中农药残留的检测具有一定应用价值,还可为其他农产品中农药残留检测提供技术参考。