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GC-MS/MS 测定禽源类肉及其肉制品中氟虫腈和3 种代谢物残留

2022-06-16邢银英张碧宇颜艳阳项林敏邵晓林周建峰

农产品加工 2022年10期
关键词:代谢物乙腈肉制品

邢银英,陈 建,张碧宇,颜艳阳,林 飞,项林敏,邵晓林,周建峰

(温州市质量技术检测科学研究院,浙江温州 325000)

0 引言

近年来,农业部下发《关于切实加强蛋禽养殖质量安全管理工作的通知》,要求启动针对氟虫腈违法违规使用的专项检查[1],严防氟虫腈在生产经营各环节对饲料原料和产品造成污染,所以理论上氟虫腈不应该在蛋及禽源类肉中检出,也未就此项目禽肉及其制品进行风险监控[2]。目前,我国氟虫腈的检测主要在植物源性产品、饲料产品及蛋类产品[1,3-10],而国家监督抽检中并不包括禽源类肉及其肉制品的氟虫腈限量,既然氟虫腈在鸡蛋中的存在已是事实,有必要对其上游产业链的禽源类肉及其肉制品进行风险监控。虽然我国内地市场没有欧洲“毒鸡蛋”流入[2],但是蛋类上游链端的禽源类肉及其肉制品可能已经以进口方式进入我国市场。

在现有的氟虫腈检测方法中,定性定量的主要方法有气相色谱法[8]、液相色谱法[5,7]、气相色谱-质谱联用法[6,10]和液相色谱-质谱联用法[3-4,9,11-20]等,这些方法中常用的前处理方法有液-液萃取[9],固相萃取[19](SPE),较为费时费力,同时产生较多的有机溶剂污染。国内针对于氟虫腈及其代谢物的行业检测标准有GB 23200.115—2018《食品安全国家标准 鸡蛋中氟虫腈及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》、GB 23200.113—2018《植物源性食品中208 种农药及其代谢物残留量的测定气相色谱质谱联用法》等(该标准只对氟虫腈本体做测定),但是这些标准并没有覆盖到大部分禽源类肉和肉制品。经查阅,文献中有较多提到利用液相色谱串联质谱对氟虫腈及其代谢物进行测定,王永芳等人[3]利用LC-MS/MS 测定鸡蛋、鸡肉和蛋糕中氟虫腈及代谢物残留量。戴尽波等人[4]利用QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱检测禽源性食品中氟虫腈及其代谢物等。但是,目前以气相色谱-三重四极杆串联质谱法,对禽源类肉和肉制品进行检测的研究并未开展,GC-MS/MS 仪器检测在定量定性上准确度和精确度都比较高,且方法检出限稳定。

试验采用QuEChERS 前处理方法,建立检测禽源类肉及其肉制品中氟虫腈及3 种代谢物残留的气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)。通过对于不同禽源类肉及其肉制品及其提取溶剂、净化方式和色谱分析条件进行研究,开发出一套操作性强、适应性和覆盖面广、可行性强、效率高,同时精密度、灵敏度和准确度均能满足相关要求的检测方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

氟虫腈及代谢物(氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈) 标准物质,均为100 μg/mL 液体标准溶液,溶于乙腈,上海Anpel 公司提供;甲醇、乙腈(色谱纯),上海Anpel 公司提供;氯化钠(分析纯),国药集团化学试剂有限公司提供;净化管含PSA、C18、无水MgSO4,上海Anpel 公司提供。

1.2 仪器和设备

Agilent 8890/7000D 三重四极杆气相色谱-串联质谱,配EI 源,美国Agilent 公司产品;涡旋振荡器,德国IKA 公司产品;SIGMA 冷冻离心机(转速≥10 000 r/min),美国Sigma 公司产品;Research Plus微量移液器,德国艾本德公司产品;滤器(0.22 μm有机相微孔滤膜),上海Anpel 公司产品。

1.3 试验方法

1.3.1 标准溶液的配制

(1) 混合中间工作液。分别移取200 μL 氟虫腈及代谢物(氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈) 标准物质母液于10 mL 容量瓶中,用乙腈定容至刻度,配制成2.0 μg/mL 的混合溶液。

(2) 临用时,用空白样品前处理所得基质溶液配制成质量浓度为0.005,0.010,0.020,0.050,0.100,0.200,0.500 μg/mL 的混合标准工作液,绘制标准曲线。

1.3.2 试样的制备与保存

将鸡肉、鸭肉和鹅肉等禽类样品各200 g,切碎均质混匀,分别装至洁净容器内作为测试样,-18 ℃以下保存。

1.3.3 检测样品制备

称取5 g(精确到0.01 g) 样品,放入50 mL 聚丙烯离心管中,加入质量分数为0.5%的酸化乙腈溶液20 mL,涡旋混合5 min,再加入2 g 氯化钠,涡旋混匀,以转速5 000 r/min 离心5 min,使两相分层;移取上层乙腈溶液1 mL 于2 mL 聚丙烯净化离心管中,加入净化粉末N-丙基乙二胺(PSA)、十八烷基硅烷键合硅胶(C18)、无水MgSO4,涡旋混匀1 min,以转速10 000 r/min 离心5 min,上清液过0.22 μm 有机相滤膜过滤后,待测定。

1.3.4 色谱质谱条件

毛细管色谱柱:VF-1701MS,30 m×0.25 mm×0.25 μm;温度:进样口280 ℃;柱温100 ℃(40 ℃/min) ~250 ℃(2 min,40 ℃/min) ~280 ℃(6 min);离子源280 ℃;载气流速:氦气,纯度≥99.999%,1.0 mL/min;进样方式不分流进样,进样量1 μL,电子轰击源70 eV,溶剂延迟5 min,进样方式不分流进样,监测方式为动态多重反应检测(DMRM)。

氟虫腈及代谢物的质谱参数见表1。

表1 氟虫腈及代谢物的质谱参数

1.3.5 DMRM 离子对参数采集图

DMRM 离子对参数采集图见图1。

图1 DMRM 离子对参数采集图

1.3.6 数据处理

通过Agilent Masshunter 工作站及定性定量处理系统采集分析质谱图,基质配标外标定量工作曲线,采用Excel 进行数据表格和图表处理。

2 结果与分析

2.1 试验过程萃取优化

有机试剂乙腈通用性比较强,对于极性和非极性农药均有较高的提取效果,能溶解大多数农药,且可溶入的油脂量极少,在许多农药残留提取试验中都直接用乙腈作为提取溶剂,样品提取液离心分层后,农药及其相关代谢组分被分配到有机相中。拟以加标回收率作为指标,考查乙腈、乙腈水、酸性乙腈和酸性乙腈水4 种提取试剂的萃取效果,试验过程依据1.3.3 步骤。

对每种萃取进行平行添加试验,后发现纯乙腈的萃取效果优于乙腈水,在提取过程中能够更好地将蛋白成分进行沉淀,同时相对于其他试剂,乙腈能够降低脂肪和其他杂质的溶出度。合适酸性范围的乙腈与纯乙腈相比,减少杂质成分对目标物氟虫腈及代谢物(氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈) 的干扰性,同时增加其测定响应值,综合比较试验采用0.5%酸性乙腈作为萃取试剂。萃取过程中,加入适量NaCl 盐析,有助于两相离心分层,减少有机相中的水分,且增加中、高极性农药在有机相中的溶解度。

萃取试剂回收率均值分析图见图2。

图2 萃取试剂回收率均值分析图

2.2 萃取液净化组分分析

常用QuEChERs 的净化剂有N- 丙基乙二胺(PSA),属于固相吸附剂,与NH2相似,PSA 有2 个氨基PKa 值分别为10.1 和10.9,比氨基柱更强的离子交换能力,广泛用于植物农残分析样品的处理,以及去除糖类、脂肪酸和亲脂性色素等极性成分。十八烷基硅烷键合硅胶C18,含碳量10%,具有疏水作用,对非极性的组分有吸附作用,主要用于反相萃取,适合于非极性到中等极性的化合物。无水MgSO4,是为了去除水分而添加[4,9,11]。由于禽源肉类及其肉制品中存在色素问题较少,对于石墨化炭黑GCB 就不再做考查。试验采用QuEChERS 前处理方法,所以尽可能偏向高效、简洁、快速方式。

试验针对不同比例的N- 丙基乙二胺(PSA)、十八烷基硅烷键合硅胶(C18)、无水MgSO4净化组分搭配测试,通过同一水平的多组平行添加试验,以回收率作为依据考查净化组分的最佳配比。PSA 和C18的作用主要在于吸附杂质,而无水MgSO4以除水为主,所以在添加量上会高于前两者。经多种组净化填料配比进行添加试验,方法学考查,采用无水硫酸镁150 mg,N-丙基乙二胺50 mg,十八烷基硅烷键合硅胶C1850 mg 作为净化组分。

2.3 基质效应分析

基质效应是指样品基质中某些提取物组分对待测物浓度或质量测定准确度的影响,在质谱分析上具体可以描述为待测溶液在离子化过程中,非待测物及干扰组分的离子化行为对于待测目标物的离子化程度产生的加强效应或者抑制效应[13-20]。禽源肉类样品乙腈萃取所得的化学成分复杂,含较多的油脂类等大分子物质,气相色谱质谱基质效应明显,为准确定量目标化合物,减少基质干扰,采用空白样品的平行试验基质配制标准工作曲线。

2.4 仪器分析条件选择

根据目标物氟虫腈、氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈的结构分析,比较多种极性的毛细管色谱柱,采用较适合农残分析的重型惰性化毛细管柱VF-1701MS 进行分析测试,能够利用串联质谱的性质有效采集目标化合物,具体色谱参数见1.3.4 色谱质谱条件。

使用质量浓度为1.0 μg/mL 的标准物质混合溶液,通过全扫描、前级离子扫描、产物离子扫描等采集模式找到相应的前级离子和产物离子, 优化碰撞能量等质谱参数,建立MRM 方法。对4 种化合物标准品分别进行不同碰撞电压下的各化合物标准品二级全扫描质谱图。

3 讨论与评价

3.1 线性分析

将氟虫腈、氟虫腈砜、氟虫腈亚砜、氟甲腈混合标准溶液的质量浓度逐级稀释至0.005,0.010,0.020,0.050,0.100,0.200,0.500 μg/mL,绘制标准曲线,进行质谱分析。结果发现,4 种药物在0.005~0.500 μg/mL 范围内呈现良好的线性关系,相关系数(r) 均大于0.990。

氟虫腈及其代谢物的标准曲线图见图3。

图3 氟虫腈及其代谢物的标准曲线图

3.2 方法回收添加与精密度

氟虫腈及其3 种代谢物按0.02,0.05,0.10 mg/kg,3 个质量浓度分别添加至空白鸡肉、鸭肉和鹅肉样品中,每个质量浓度做6 个平行样,按方法进行样品处理,基质标校准正曲线定量,计算回收率与精密度。同时,分别以S/N≥3、S/N≥10 为判断依据确定方法的检出限与定量限。通过对3 类实际样品加标回收检测分析,得到加标回收率为80.8%~106.6%,相对标准偏差均小于8.0%。经分析计算,氟虫腈及其3 种代谢物的定量限均在0.01~0.02 mg/kg。

模拟加标水平下的回收率及精密度见表2。

表2 模拟加标水平下的回收率及精密度

3.3 实际样品分析

从市场上分别抽取20 批次鸡肉,20 批次鸭肉,20 批次鹅肉样品,10 批鸡肉制品,10 批鸭肉制品,10 批鹅肉制品,按照指定方法进行检测,均未检测出阳性样品。

4 结论

采用QuEChERS 前处理方法,建立检测禽源类肉及其肉制品中氟虫腈及其代谢物3 种药物残留的气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)。通过对于不同禽源类肉及其肉制品及其提取溶剂、净化方式和色谱分析条件进行研究,开发出一套操作性强、适应性和覆盖面广、可行性强、效率高,同时其精密度、灵敏度和准确度能满足相关要求的检测方法。通过该方法能够对市场上售卖的各种禽源类肉和肉制品做到氟虫腈及代谢物残留量的有效控制,改善市场的禽源类肉及其肉制品的安全问题。

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