超高效液相色谱-串联质谱法测定百合上的氯虫苯甲酰胺残留
2022-06-17龙家寰黄文源毛佳怡段婷婷
龙 慧,李 明,龙家寰,黄文源,毛佳怡,段婷婷
(贵州省农业科学院植物保护研究所,贵州 贵阳 550006)
百合(Liliumbrowniivar.viridulumBaker)是百合科(Liliaceae)百合属(Lilium)的多年生草本植物,不仅观赏价值较高,还兼具食用和药用价值[1]。百合肉质鳞片含有丰富的生物碱、淀粉、蛋白质、脂肪和多种维生素及钙、铁等元素,具有养阴润肺、清心安神和免疫调节的功效,主要用于治疗虚烦惊悸、镇咳祛痰及降胆固醇等,在食品、药品等领域应用广泛[2-5]。对百合产量有影响的害虫主要有地老虎、蛴螬、蚜虫等,化学防治因防控成本低且防控效果佳等特点是农业生产中防治病虫草害的主要措施,在百合上登记的杀虫剂仅有烯啶·吡蚜酮和氯氟·噻虫胺,但部分农户可能会使用其他农药来防治害虫。氯虫苯甲酰胺是具有新型邻酰胺基苯甲酰胺类化学结构的广谱杀虫剂[6],可高效作用于靶标害虫的鱼尼丁受体,使害虫停止取食、肌肉收缩僵直、昏迷直至死亡,从而达到防治害虫的效果[7]。因其杀虫活性高、速效性好,生产上被广泛用于防治鳞翅目、双翅目和鞘翅目等害虫[8],在蔬菜、水果、粮食作物上具有良好的防治效果[9]。氯虫苯甲酰胺对地老虎和蛴螬等地下害虫具有较好防效,但长期不科学的用药可能会导致农药残留超标风险,为保证百合的质量安全,有必要建立快速高效的检测方法来评价氯虫苯甲酰胺在百合中的残留量。
氯虫苯甲酰胺的检测分析方法主要有气相色谱-串联质谱法[10]、高效液相色谱法[11]、高效液相色谱-串联质谱法等[12-13]。QuEChERS前处理方法快速、高效、安全,被广泛用于多种基质中农药残留分析的样品前处理[14],目前未见采用QuEChERS-UHPLC-MS/MS测定百合上的氯虫苯甲酰胺残留的分析方法。本研究通过QuEChERS前处理技术结合UHPLC-MS/MS法,对百合中的氯虫苯甲酰胺进行快速有效地检测,以期为百合质量安全检测及安全科学用药提供参考。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
TSQ-Vantage超高效液相色谱串联质谱(UHPLC-MS/MS,美国Thermo Fisher公司);C18色谱柱[100 mm×2.1 mm,2.1 μm,赛默飞科技(中国)有限公司];CK2000型高通量组织研磨器(北京托摩根生物有限公司);BSA224S-CW型电子天平(德国Sartorius公司);ID5002C电子天平(天津天马衡基仪器有限公司);TG16-Ⅱ型台式高速离心机(湖南平凡科技有限公司);MS200多管涡旋混匀仪(杭州瑞诚仪器有限公司);0.22 μm有机滤膜(美国Agela Technologies公司)。
氯虫苯甲酰胺标准品(98%,国家农药质量监督检验中心);分析纯乙腈、无水硫酸镁、氯化钠(天津市科密欧化学试剂有限公司);分析纯乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)(Merck-Millipore公司);分析纯冰乙酸(天津市光复科技发展有限公司);色谱纯乙腈(德国默克公司);色谱纯甲酸[赛默飞世尔科技(中国)有限公司]。
1.2 标准溶液配制
用电子天平准确称取氯虫苯甲酰胺标准品0.0102g(精确到0.0001g),用色谱纯乙腈分别配制成1000μg/mL的储备液10mL,于4℃冰箱中保存。取氯虫苯甲酰胺农药标准储备液1mL,定容至10mL得到100μg/mL混合标准工作液,用色谱纯乙腈稀释制得相应0.005、0.01、0.05、0.1、1、5和10μg/mL混合标准工作溶液。
1.3 样品前处理
准确称取干百合和鲜百合样品5.0g(精确至0.01g)于50mL离心管中,加入15mL水,涡旋1min,加入10mL 0.1%冰乙酸乙腈溶液,以1000r/min振荡20min,加入1g氯化钠、4g无水硫酸镁,以1000r/min振荡10min后,5000r/min离心5min。移取1.5mL上清液,注入含50mg PSA和150mg无水硫酸镁的离心管中,涡旋2min,以5000r/min离心5min,过0.22μm有机滤膜,滤液用纯净蒸馏水1∶4(V/V)混匀至进样瓶中,待测。
1.4 仪器条件
1.4.1 色谱条件
色谱柱:Hypersil GOLD C18色谱柱(100×2.1 mm,2.1 μm);柱温:40 ℃;进样盘温度:10℃;进样量:25 μL;流动相采用二元梯度洗脱,流动相A为甲醇,流动相B为0.1 %甲酸水(V/V);流动相及梯度洗脱条件如表1所示。
表1 流动相及梯度洗脱条件
1.4.2 质谱条件
电离源模式为电喷雾离子化(electrospray ionization,ESI);离子源极性为ESI+;扫描方式为多反应离子监测模式(SRM),雾化气为氮气;鞘气流速30 arb,辅助气流速10 arb;喷雾电压:3 200 V;毛细管温度:350 ℃;离子传输管温度:300 ℃。质谱参数见表2。
表2 质谱质量条件参数
1.5 回收率实验
根据美国规定氯虫苯甲酰胺在百合上的最大残留限量为0.3mg/kg,因此分别在干百合和鲜百合中设置3个添加水平(0.05mg/kg、0.50mg/kg、1.00mg/kg)的氯虫苯甲酰胺,每个添加水平5次重复,采用1.3节前处理方法进行样品前处理,以1.4节仪器及仪器条件进行检测分析,计算各添加水平下的平均添加回收率和相对标准偏差(RSD)。
2 结果与讨论
2.1 仪器条件分析
本文使用电喷雾离子源(ESI)多反应监测模式分析氯虫苯甲酰胺,对标准品进行正离子模式和负离子模式质谱扫描,发现氯虫苯甲酰胺在正离子模式下有更高的响应,确定待测农药母离子后优化S-leans射频电压。碰撞能量选择响应最高的离子作为定性离子并优化碰撞能量,其中响应最高的为定量离子。得到如表2的氯虫苯甲酰胺质谱参数。
2.2 标准曲线与基质效应
按照1.2节方法得到氯虫苯甲酰胺的溶剂标,再分别取1.0mL氮吹近干后用鲜百合和干百合空白基质以稀释至1.0mL;制备0.005、0.05、0.01、0.10和0.50mg/L系列基质标准溶液;在上述仪器条件下进行测定,以定量离子峰面积(A)与基质标准溶液进样浓度(mg/L)为Y/X作图,得到氯虫苯甲酰胺在百合基质中的标准曲线,结果表明氯虫苯甲酰胺的进样浓度与峰面积在上述区间呈线性相关。标准曲线方程分别为:氯虫苯甲酰胺溶剂标准曲线:y=5275561.23x+89219.06(R2=0.9958);鲜百合中氯虫苯甲酰胺基质标准曲线:y=2888795.9x+14970.3(R2=0.9995);干百合中氯虫苯甲酰胺基质标准曲线:y=3136403.8x+24491.6(R2=0.9991);相关系数R2均大于0.99,表明在0.005~0.5mg/L浓度范围内,氯虫苯甲酰胺的峰面积与溶液浓度的线性关系良好,符合农作物中农药残留分析要求[15]。
2.3 方法的准确度、精密度与灵敏度
添加回收试验结果(表4)显示:氯虫苯甲酰胺在鲜百合中的平均添加回收率在82%~100%之间,相对标准偏差在2.01%~7.09%之间;在干百合基质中的平均添加回收率在96%~107%之间,相对标准偏差在1.12%~2.37%之间,添加回收准确度及精密度均符合农药残留分析试验的要求[15]。根据欧盟相关规定,以农药的最低添加标浓度为定量限(LOQ)和检出限(LOD)[16],添加回收试验显示氯虫苯甲酰胺的LOQ和LOD均为0.05mg/kg。
表4 氯虫苯甲酰胺在不同样品中的添加回收率及相对标准偏差
2.4 实际样品检测
基于本研究建立的方法检测采集自贵州省农业科学院试验地内百合的氯虫苯甲酰胺残留,氯虫苯甲酰胺在鲜百合、干百合中的最终残留量均 本文建立了QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱(QuEChERS-UHPLC-MS/MS)快速检测百合中氯虫苯甲酰胺残留量的分析方法,该方法以0.1%冰乙酸乙腈为提取剂,PSA(N-丙基乙二胺)为净化剂,试剂使用量少、成本低、高效快捷,而且准确度、灵敏度和精密度均能满足残留分析要求,可用于百合中氯虫苯甲酰胺的残留检测。3 结论