液相色谱-质谱联用法测定蔬菜中氟虫腈及其代谢物的残留量
2021-12-23王红梅
◎ 王红梅
(德州市农产品质量检测中心,山东 德州 253015)
氟虫腈是一种苯基吡唑类杀虫剂,是一种极性较强的农药,对害虫以胃毒作用为主,兼有触杀和一定的内吸作用,已经被广泛应用于农业和兽医等多个领域[1-2]。但由于氟虫腈进入生物体以后,经代谢作用转化为氟甲腈、氟虫腈砜、氟虫腈硫醚,这些代谢物的毒性高于氟虫腈[3-4],此外,氟虫腈还可以通过滤渗、雨水、农业径流等进入水体,对水生动物造成危害[5-6],对人体也有一定的危害性,除用于旱地作物拌种使用外,我国于2009年10月1日起禁止在蔬菜、水果上和其他作物上使用。
目前,检测氟虫腈方法很多,有气相色谱法[7-8]、气相色谱-质谱法[9-12]、液相色谱-质谱法[13-17],这些方法应用的基质多是茶叶、鸡蛋、乳、植物油等,涉及蔬菜基质多是检测氟虫腈本体,对其代谢物研究的不多。本研究综合以上考虑,建立液相色谱质谱联用测定蔬菜中氟虫腈及其代谢物农药残留,为蔬菜中农药残留提供准确、简便快速的检测手段。
1 材料与方法
1.1 仪器、试剂与材料
LCMS8050液相色谱-三重四级杆质谱仪(日本Shimadzu公司),百分之一电子天平(北京赛多利斯仪器系统公司),氮吹仪(organomation N-EVAPTM112),高速组织匀浆机(IKA®T25 digital ULTRA TURRAX®德国),TGL-20B高速离心机(上海安亭科学仪器厂),一次性使用无菌注射器5 mL(湖南康利来医疗器械有限公司),蔬菜农药残留净化管(青云实验耗材有限公司)。
甲醇、乙腈为色谱纯(美国Fisher公司),水(杭州娃哈哈纯净水),无水硫酸镁、氯化钠为分析纯(国药集团化学试剂有限公司),0.22 μm有机针式滤膜。
农药标准品:氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈硫醚、氟虫腈砜。标准样品均购买于农业农村部环境质量监督检验测试中心(天津)。蔬菜样品为黄瓜、韭菜、芹菜、番茄、茄子。
1.2 标准溶液的制备
标准储备液的配制:将氟虫腈类标准物质用甲醇配制成100 mg·L-1的标准储备液,于-18 ℃冰箱中储存。分别吸取合适体积的标准储备液,用甲醇配制成5 mg·L-1的混合标准溶液,使用前用流动相稀释配成所需浓度的标准工作液。取阴性样品制备空白基质溶液。
1.3 色谱条件
色谱柱:Shim-pack Giss C18(2.1×50 mm,1.9 μm,日本岛津公司)。柱温:35 ℃,进样量:1.0 μL,流动相A为水,流动相B为乙腈,流速:0.3 mL·min-1。梯度洗脱见表1。
表1 梯度洗脱程序表
1.4 样品的前处理
准确称取样品10.0 g(精确至0.1 g)于50 mL具塞离心管中,加入10.0 mL乙腈,剧烈振摇1 min,然后向离心管中加入3 g氯化钠,4 g无水硫酸镁,高速均质2 min,10 000 r·min-1离心3 min。将上清液转移至15 mL的净化管(1 200 mg硫酸镁,400 mg PSA,400 mg GCB),涡旋混匀1 min,以10 000 r·min-1离心3 min,吸取2.0 mL过0.22 μm滤膜于进样瓶中,待测。
2 结果与分析
2.1 质谱条件的选择
离子源:电喷雾离子源;扫描方式:负离子扫描;离子源温度:300 ℃;雾化器流速:3.0 L·min-1;干燥气流速:10.0 L·min-1;脱溶剂管温度:200 ℃;加热块温度:400 ℃;加热气流速:10.0 L·min-1;离子源电压:-3.5 kV;采用分段多反应监测(MRM)模式。其他质谱条件见表2[18]。
表2 氟虫腈及其代谢物的质谱参数表
2.2 流动相的选择
试验选择甲醇-水、乙腈-水分别作为流动相,经过比较发现,乙腈-水作为流动相时,乙腈-水体系洗脱化合物的能力更强,氟虫腈及其代谢物出峰快,峰形尖锐,分析时间短,所以本方法选用乙腈-水作为流动相。图1为此仪器条件下韭菜空白基质中氟虫腈及其代谢物混合标准溶液的总离子流色谱图。
图1 韭菜空白基质中氟虫腈及其代谢物农药混合标准溶液的(0.05 ㎎·L-1)总离子流色谱图
2.3 盐析条件的选择
在盐析时,比较了氯化钠、硫酸镁与单用氯化钠作为盐析试剂时的萃取效果。经过对比发现,无水硫酸镁具有强吸水性,但如果用量过多,容易造成溶液凝结成固体,将农药包裹,影响提取效率。经过试验,发现用3 g氯化钠、4 g无水硫酸镁提取,溶液分层明显,并且溶液也不结块,准确度高。氯化钠虽然也能起到很好的盐析作用,但当硫酸镁与氯化钠共同使用时,回收率与精密度、准确度比单独用氯化钠更适合方法要求。所以本试验选用氯化钠、硫酸镁作为盐析试剂。
2.4 定容溶液的选择
比较了净化后直接吸取溶液过滤膜上机和氮吹转化溶剂后上机效果。吸取2.0 mL上清液过0.22 µm滤膜,待测定;另吸取2.0 mL上清液于小烧杯,40 ℃水浴中氮气吹至近干,加入2.0 mL 60%的乙腈水溶液,上机测定[18],结果表明,上机溶液类型对4种农药残留峰型、出峰时间并没有显著影响。所以为了简便快捷,采用净化后过膜直接上机。
2.5 方法验证
2.5.1 线性范围和定量限
以韭菜空白样品作为基质,将氟虫腈及其代谢物 农 药 配 制 成 浓 度 为0.005 mg·L-1、0.010 mg·L-1、0.15 mg·L-1、0.20 mg·L-1、0.50 mg·L-1的系列标准溶液。以峰面积为纵坐标,浓度为横坐标绘制标准曲线。以10倍信噪比(S/N)计算定量限。如表3所示,氟虫腈及其代谢物在0.005~0.50 mg·L-1范围内线性关系良好(R2>0.999),4种农药的定量限1.0 µg·kg-1。
表3 韭菜空白基质中氟虫腈及其代谢物的线性方程、相关系数、检出限和定量限表
2.5.2 方法的回收率和精密度
以黄瓜、韭菜、番茄、芹菜、茄子为研究对象,分别在相应的空白样品中进行加标回收试验,加标量为10 µg·kg-1、20 µg·kg-1、50 µg·kg-1,每个添加水平做6次平行。如表4所示,氟虫腈及其代谢物的平均回收率在92%~118%,相对标准偏差为1.7%~7.4%。方法准确度高,重现性好,能够满足同时检测氟虫腈及其代谢物的要求。
表4 氟虫腈及其代谢物的平均回收率表
3 结论
本文以乙腈-水为流动相,乙腈为提取溶剂,氯化钠、硫酸镁进行盐析,经过净化包提取净化,建立蔬菜中氟虫腈及其代谢物残留量的液相色谱串联质谱检测方法。该方法前处理简单,灵敏度高,重复性好,准确度高,分析时间短,适用于蔬菜中氟虫腈及其代谢物含量的测定。