QuEChERS和SPE方法测定农残的对比实验
2022-01-06马秀珍
马秀珍
(青海省农产品质量安全检测中心,青海 西宁 810000)
农药残留是指在农业生产过程中为提高生产效益直接或间接施用在蔬菜、水果、食用菌、畜产品、水产品和土壤中,由于使用后一个时期内没有被分解而残留的微量农药原体、有毒代谢物、降解物和杂质的总称。根据文献论述[1-2]农产品残留量超标将直接危害人和牲畜的健康,残留的农药会在人体内积累,诱发一些慢性疾病,甚至引起“三致”(致癌、致畸、致突变),严重致死级农药可致人畜死亡;农药残留也会危害环境,其渗入土壤造成环境污染,进入水体毒害水中生物的繁殖和生长,在杀死害虫的同时,毒害益虫,产生新的害虫群体,破坏生态平衡。因此,农残检测异常重要,尤其是检测方法的探索决定整个检测行业的发展。
自2008年以来,LC-MS农残前处理方法以GB/T20769-2008[3]为主,2021年9月GB23200.121-2021[4]颁布,为验证两种前处理方法结果间的差别,现以黄瓜为样品,以多菌灵、吡虫啉、啶虫脒为检测参数,利用液相色谱—串联质谱进行检测,对两种方法比较分析。
1 实验部分
1.1 仪器与设备
液相色谱(岛津LC-30AD)—串联质谱仪(AB4500);制样机:离心管;分析天平(感量0.01);均质仪;高速离心机(4000r/min);0.22um有机系针孔滤膜过滤器;涡旋仪以及实验室常规实验设备。
1.2 试剂与材料
多菌灵、吡虫啉、啶虫脒标准溶液100ug/mL(农业部环境质量监督检验测试中心);乙腈(德国Merk公司,质谱纯);甲醇(德国Merk公司,质谱纯);甲酸;复合型氨基固相萃取柱;硫酸钠;氯化钠(分析纯);PSA无水硫酸镁。
1.3 实验步骤
1.3.1标准溶液的配制
将多菌灵、吡虫啉、啶虫脒标准溶液(100ug/mL)用甲醇稀释至10ug/mL,待用。
1.3.2样品制备
根据NY/T789-2004[5]要求制备黄瓜样品,具体为除去黄瓜梗,切碎、打碎、密封、标记,置于0~4℃冷藏保存。
1.3.3样品提取与净化
1.3.3.1第一组为将1.3.2制备的样品准确称取20g(精确至0.01)于50mL离心管中,称取2份(一份为基质对照组,一份为添加组),加入40mL乙腈,用均质仪匀浆提取2min,加入氯化钠5~6g,继续匀浆提取2min,在4000r/min离心机上离心5min,取上清液10mL(相当于试样5g),在37℃水浴中旋转浓缩至1mL,待净化。采用复合型固相氨基柱净化,将净化柱放在下接平底烧瓶的固定架上,用乙腈+甲苯(3+1)预洗净化柱,当液面达到填料顶部时迅速将浓缩液转移至净化柱中,并更换平底烧瓶。再用5mL乙腈+甲苯(3+1)分次洗涤样品瓶三次,并将洗涤液转移至净化柱中,再用15mL乙腈+甲苯(3+1)洗脱农药,合并于平底烧瓶中,并在37℃水浴中旋转浓缩至近干燥,加入1mL甲醇+水(70+30)混匀,经0.22um滤膜过滤后待上机测定。
1.3.3.2第二组为将1.3.2制备的样品准确称取10g(精确至0.01)与50mL离心管中,共称取2份(一份为基质对照组,一份为添加组),加入10mL乙腈和陶瓷均质子,剧烈震荡1分钟,依次加入4g无水硫酸钠和1g氯化钠,剧烈震荡1min,在4℃、5000r/min条件下离心5min,吸取4mL上清液转入另一个50mL的离心管中,依次加入600mg无水硫酸镁,200mgPSA,,涡旋震荡1min,5000r/min离心5min,取上清液过0.22um滤膜,供LC-MS测定。
1.3.4液相色谱与质谱条件
色谱柱为C183um,150×2.1mm;流动相为乙腈-0.1%(体积分数)甲酸水溶液,流速为0.3mL/min,柱温为40℃,进样体积1ul,进样梯度程序见表1。
表1 流动相梯度洗脱表
质谱条件选择电喷雾离子源,ESI正离子电离;气帘气40psi;离子化电压4500V;离子源温度为550℃;辅助加热气为50psi;喷雾气为50psi;以(MRM)离子对进行定性分析,包括1个母离子和2个子离子,其中以母离子和响应最高的子离子进行参数的定量分析;具体母离子、子离子、去簇电压(V)、碰撞气能量(V)、碰撞室出口电压(V)见表2。
表2 质谱条件表
2 结果与分析
2.1 基质效应、检出限和定量限
2.1.1基质效应
为消除基质对参数的影响,提高检测结果的准确度,分别用甲醇和黄瓜基质配制0.1ug/mL、0.2ug/mL的多菌灵、吡虫啉、啶虫脒标准溶液,上机检测,对比分析两个浓度下三种参数的甲醇溶剂标液色谱图峰面积和黄瓜基质标液色谱图峰面积,发现甲醇溶剂嘧菌酯峰面积大于黄瓜基质的峰面积,说明黄瓜基质对三种参数有抑制作用,为了消除这种抑制作用,选择被测样品的空白样品进行前处理,得到空白样品基质溶液,配置基质标,采取基质标准曲线进行结果计算分析。
2.1.2检出限和定量限
用黄瓜基质配制多菌灵、吡虫啉、啶虫脒系列浓度混合标液,上机检测,当信噪比S/N≥3时得到多菌灵、吡虫啉、啶虫脒检出限为0.003mg/kg、0.004mg/kg、0.003mg/kg,当信噪比S/N≥10时得到多菌灵、吡虫啉、啶虫脒定量限都为0.01mg/kg,满足检测要求。
2.2 方法的线性关系
用基质将1.3.1配制的储备液稀释25倍,配制成0.4ug/mL标液,再用基质配制为0.05ug/mL、0.08ug/mL、0.1ug/mL、0.2ug/mL、0.4ug/mL的系列浓度,上机检验。以待测物浓度为横坐标,待测物峰面积为纵坐标,绘制标准曲线,线性方程和相关系数见表3,结果显示两种前处理方法相关系数均大于0.9990,可知线性关系良好。
表3 线性方程和相关系数
2.3 方法回收率和精密度
在样品中添加0.1mg/kg标准溶液,重复6次,从基质标准溶液图谱以及加标样品图谱中得出两种前处理方法下,三个参数重复性、峰形及分离度都良好,回收率均在78.0%以上,具体结果见表4。
表4 三种参数的回收率、精密度
3 结论
通过QuEChERS和SPE两种前处理方法的实验结果可知,SPE法前处理过程繁琐,实验成本大,并且危害实验人员的健康,但是回收率较高。QuEChERS法实验周期短、效率高、安全,回收率虽略低于SPE,但该方法仍然符合我国农产品检测要求,精密度良好,满足实验要求,且该方法颁布时间短,随着今后实验的不断熟练、摸索、开发,回收率也会逐渐提高,因此,QuEChERS可用作农药残留检测的可靠选择。