超高效液相色谱-串联质谱法同时测定吊瓜中3种农药残留量的研究
2022-08-23胡楚娇龙家寰段婷婷
高 迪,胡楚娇,龙家寰,魏 进,张 盈,段婷婷*
(1.贵州省农业科学院植物保护研究所,贵州 贵阳 550006;2.贵州医科大学医药卫生管理学院,贵州 贵阳 550006)
吊瓜(TrivhosantneskirilouiiManim),别名栝楼、瓜蒌等,葫芦科栝楼属植物,多年生攀援草木,雌雄异株,分布于我国辽宁、华东、华北、西南等地区[1]。《本草纲目》中有记载“瓜蒌仁,润肺燥、降火、治咳嗽、利咽喉、止清渴”,无特殊味道,食用方式多样。吊瓜仁富含脂肪油、三萜皂苷和蛋白质等物质,具有优良的保健与食用功能,因此吊瓜已经成为市面上“药食同源”的休闲食品新选择[2]。伴随着吊瓜田间种植面积的扩大,其病虫害问题日益凸显出来。当前吊瓜上的主要病虫害有:根结线虫病、炭疽病、病毒病、透翅蛾、菱斑食植瓢虫和瓜藤天牛等[3-4],目前并没有在吊瓜上登记的农药,经过文献查询并结合实地走访发现,吊瓜病虫害的防治药剂主要是烯酰吗啉、敌敌畏、乙基多杀菌素、三唑酮和戊唑醇等[5],参照农业部明令禁止使用的农药名单[6],本试验选取烯酰吗啉、乙基多杀菌素和戊唑醇进行研究。
目前,关于烯酰吗啉、乙基多杀菌素和戊唑醇在常见农副产品上的残留检测多有相关报道,如草莓、葡萄、猕猴桃和辣椒等[7-10],同时随着这3种药剂的使用范围扩大,其在中药材上的农药残留问题也逐渐得到重视,如三七、枸杞、人参等[11-13]。常见的检测方法有液相色谱-串联质谱法(LC-MS/MS)、高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)等,当前尚未见能同时检测吊瓜上烯酰吗啉、乙基多杀菌素和戊唑醇的试验方法。由于吊瓜富含油脂和色素,基质成分较复杂,现有的检测方法无法满足吊瓜上的农药残留检测条件,因此本试验建立了超高效液相色谱-串联质谱法同时检测烯酰吗啉、乙基多杀菌素和戊唑醇3种农药在吊瓜上的残留检测方法;同时在贵州省息烽县九庄镇吊瓜种植基地进行农药残留田间试验,对试验后的吊瓜样品进行农药残留检测。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS,UItimate 3000/TSQ Vantage),美国Thermo Fisher公司);Hypersil GOLD C18色谱柱(100 mm×2.1 mm,2.1 μm,美国Thermos Fisher公司);CK 200型高通量组织研磨器(北京托摩根生物有限公司);电子分析天平(精度0.0001 g,德国sartorius公司),XW-80A 涡旋仪(海门市其林贝尔仪器制造有限公司);TG 16-Ⅱ 离心机(湖南平凡科技有限公司)。
烯酰吗啉标准品(纯度99.7%,北京勤诚亦信科技开发有限公司);乙基多杀菌素标准品(纯度94.2%,北京勤诚亦信科技开发有限公司);戊唑醇标准品(纯度98.8%,北京勤诚亦信科技开发有限公司);乙腈(分析纯,天津市欧米克公司)、氯化钠(分析纯,成都金山化学试剂有限公司);甲酸(分析纯,天津市欧米克公司);无水硫酸镁(分析纯,天津市永大化学试剂有限公司);乙腈(色谱纯,德国默克公司);无水乙酸(色谱纯,天津市光复科技发展有限公司); PSA、GCB [安捷伦科技(中国)有限公司];0.22 μm有机系滤膜(日本岛津公司)。
吊瓜样品采自贵州息烽九庄镇吊瓜基地,试验按照1.4节进行。
1.2 样品前处理
称取5.0 g均质吊瓜瓜子仁于50 mL塑料离心管,加入10 mL含1%乙酸的乙腈溶液和10 mL蒸馏水,涡旋振荡15 min,加入4.0 g无水MgSO4、2.0 g NaCl混匀,涡旋振荡5 min后于5000 r/min条件下离心5 min,移取1.5 mL上清液于装有10 mg GCB、100 mg PSA、和150 mg无水MgSO4的2 mL离心管中,涡旋1 min,离心5 min,取上清液过0.22 μm的有机系滤膜,待测。
1.3 仪器条件
1.3.1 色谱条件
色谱柱:Hypersil GOLD C18色谱柱,100 mm×2.1 mm,2.1 μm,流动相及梯度洗脱条件见表1。柱温∶40 ℃;进样量∶5 μL,自动进样器进样;进样盘温度∶10 ℃。
表1 流动相及梯度洗脱条件
1.3.2 质谱条件
电离源模式:电喷雾离子化(ESI);离子源极性∶烯酰吗啉、乙基多杀菌素、戊唑醇均为ESI+;雾化气:氮气;鞘气流速:35 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:330 ℃。3种农药具体保留时间、检测离子对、锥孔电压和碰撞能量表等参数见表2。
表2 3种农药的质谱参数
1.4 田间试验样品残留检测
参照NY/T 788-2018《农作物中农药残留试验准则》,于2020年8月下旬在贵州省贵阳市息烽县九庄镇吊瓜种植基地进行烯酰吗啉、乙基多杀菌素和戊唑醇在吊瓜上的残留试验,吊瓜品种为越蒌3号。选取合适的种植地,将4株划分为一个小区,共计8个小区,在6个小区各喷施20%烯酰吗啉悬浮剂(900倍液)、60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂(30 mL/667m2)和430 g/L戊唑醇悬浮剂(17 mL/667m2)各一次,每个药剂设置2个平行,剩余2个小区设置为空白对照。待吊瓜成熟后,于收获期采样,按照1.2节的前处理方式和1.3节的仪器条件进行3种农药的残留检测。
2 结果与分析
2.1 前处理方法的选择
在残留检测常用的提取剂有丙酮、甲醇和乙腈等,其中液相色谱法常用的提取剂以乙腈为主,而加入少量冰乙酸能使整体提取液偏弱酸性,提高烯酰吗啉和戊唑醇的稳定性,同时降低提取的杂质,因此本试验选择了1%冰乙酸乙腈作为提取剂。
目前常用的样品净化剂有PSA、GCB,主要用于去除样品中的油脂和色素等杂质,这恰好是吊瓜样品中最主要的两种杂质,而无水MgSO4则常用于去除样品中的水分,因此本试验将选择PSA和GCB作为净化剂。为了验证其净化效果,本试验尝试了3种净化剂:净化剂1 (100 mg PSA+150 mg无水MgSO4)、净化剂2 (100 mg PSA+10 mg GCB)、净化剂3 (100 mg PSA+150 mg无水MgSO4+10 mg GCB)。对空白样品中进行添加水平为0.1 mg/kg的回收率检测试验(如表3)。结果发现,使用净化剂1进行前处理时,乙基多杀菌素(-L)的回收率约为121%,使用净化剂2进行前处理时,烯酰吗啉的回收率约为68%,使用净化剂3时,3种农药的回收率均在80%~105%之间,符合NY/T 788-2018标准要求的回收率和相对标准偏差(RSD),因此将使用净化剂3(100 mg PSA+150 mg无水MgSO4+10 mg GCB)对后续试验进行样品前处理。
表3 3种净化剂对3种农药的平均添加回收率和相对标准偏差
2.2 线性范围及基质效应
中国、日本、美国、欧盟、CAC等国家和机构暂没有制定吊瓜上关于烯酰吗啉、乙基多杀菌素和戊唑醇的农药残留最大限量(MRL),根据欧盟规定的暂无MRL值的参考值(0.01 mg/kg),本试验将0.01 mg/kg作为参考MRL,分别配置0.001、0.005、0.01、0.05和0.1 mg/L等5个浓度的溶剂标溶液和基质标溶液,其中基质为空白样品最终净化的溶液。经过UPLC-MS/MS检测后,分别以峰面积和浓度为纵坐标和横坐标,拟合标准曲线,统计得到对应的线性回归方程(表4)。结果表明,在0.001~0.1 mg/L的线性范围内,3种农药的线性关系良好,同时相关系数均大于0.99,故此条件能满足检测要求。
表4 3种农药的线性范围、线性方程、相关系数
质谱检测中经常出现基质增强或减弱的基质效应,为提高检测结果准确性,一般都会采用基质匹配标准曲线斜率和溶剂标准曲线斜率之比(K)来评价基质效应[12]。结果表明,3种农药在吊瓜仁中基质效应在0.54~0.64之间,表现为中等基质抑制效应,为减少基质效应对检测结果的影响,后续试验将采用基质标曲线进行药剂定量分析。
2.3 准确度与精密度
分别在空白吊瓜样品中设置4个添加水平0.001、0.01、0.05和0.1 mg/kg的烯酰吗啉、乙基多杀菌素、戊唑醇,每个添加水平5次重复。使用1.2节的前处理方式和1.3节的仪器条件进行检测,根据检测数据得到相应各浓度的平均回收率和RSD,详细结果如表5。
表5 4个添加水平下3种农药的平均添加回收率和相对标准偏差
结果表明,检测结果均符合NY/T 788-2018标准要求的回收率和RSD。因此烯酰吗啉、乙基多杀菌素和戊唑醇3种农药的最低添加浓度即为其对应的定量限(LOQ)和检出限(LOD),即0.001 mg/kg,低于本试验设定的参考MRL(0.01 mg/kg),因此本试验建立的检测方法可运用于吊瓜上烯酰吗啉、乙基多杀菌素和戊唑醇的农药残留相关检测。
2.4 实际样品分析
采用本文的试验方法对收获期吊瓜样品进行检测。结果表明,在吊瓜上施用20%烯酰吗啉悬浮剂、60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂和430 g/L戊唑醇悬浮剂后,仅戊唑醇有残留检出,检出量约为0.002 mg/kg,其余两种农药在吊瓜瓜子仁上的残留量均低于LOD(0.001mg/kg)。检测结果证实:上述3种农药在吊瓜上的残留检出量均低于欧盟规定的暂无MRL值的参考值(0.01 mg/kg)。
3 结论
本研究建立了超高效液相色谱-串联质谱法同时检测吊瓜上烯酰吗啉、乙基多杀菌素和戊唑醇3种农药的检测方法。该方法简便、快速、高效,可广泛运用在吊瓜中农药残留的相关研究中。通过对田间按照推荐剂量施用过20%烯酰吗啉悬浮剂、60 g/L乙基多杀菌素悬浮剂和430 g/L戊唑醇悬浮剂的吊瓜样品进行残留检测发现,施药后40 d采收的吊瓜瓜子仁农药残留检测均未超过MRL值,可安全采收食用。