QuEChERS-高效液相色谱-串联质谱法测定普洱茶中3种杀虫剂残留
2023-05-31王蕊李丽鑫万静许秦代佳和朱强强
王蕊 李丽鑫 万静 许秦 代佳和 朱强强
摘 要:研究建立一种基于QuEChERS的高效液相色谱-串联质谱法检验50批普洱茶中茚虫威、内吸磷、克百威含量,了解普洱茶中3种杀虫剂残留现状。以乙腈-醋酸为提取液,PSA、C18、GCB、MgSO4为净化剂,在电喷雾离子源正离子模式下,使用多反应监测模式检测目标物。结果显示普洱茶中茚虫威、内吸磷在10~500 ng·mL-1,克百威在0.5~50.0 ng·mL-1具有良好的线性(r≥0.999);检出限为0.010 9~0.019 2 μg·kg-1;定量限为0.036 4~0.063 9 μg·kg-1。在5 ng·mL-1、10 ng·mL-1、50 ng·mL-1 3个加标浓度的回收率为91.26%~105.66%,RSD为0.67%~2.58%。该方法简便、高效、灵敏,适合普洱茶中茚虫威、内吸磷、克百威的定量检测分析。
关键词:高效液相色谱-串联质谱法;测定;普洱茶;杀虫剂
Abstract: Study and establish a high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry method based on QuEChERS to detect the content of indefencarb, phosphorus, and carbofuran in 50 batches of Puer tea, and understand the current status of three pesticide residues in Puer tea. With acetonitrile acetic acid as the extraction solution, PSA, C18, GCB, MgSO4 as the purification agent, the target substance was detected by multi reaction monitoring mode in the electric spray ion source and positive ion mode. The results showed that the content of indocarb and phosphorus in Puer tea showed good linearity (r≥0.999) at 10~500 ng·mL-1, and carbofuran at 0.5~50.0 ng·mL-1; the detection limit is 0.010 9~0.019 2 μg·kg-1; the quantitative limit is 0.036 4~0.063 9 μg·kg-1. The recovery rates at 3 spiked concentrations of 5 ng·mL-1, 10 ng·mL-1and 50 ng·mL-1 were 91.26%~105.66%, with RSD ranging were 0.67%~2.58%. This method is simple, efficient, and sensitive, suitable for the quantitative detection and analysis of indefencarb, phosphorus, and carbofuran in Puer tea.
Keywords: high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry method; determination; Puer tea; insecticide
普洱茶是云南特色茶叶,主要产自西双版纳、临沧、普洱等地区,本文通过查阅文献并结合茶农在种植过程中常用的農药种类,参考以往检验数据,以找出问题、监控风险点为目的,选取3种常见的杀虫剂内吸磷、茚虫威、克百威进行检测。目前,农药残留检测技术主要有气相色谱法、液相色谱法、气质联用法和液质谱联用法。其中,液相色谱–串联质谱法应用广泛、发展较为完善[1-2]。在检测分析中,样品净化是较为关键的一个环节,目的是对目标物最大限度地提取,将干扰降到最低、误差降到最小,样品的净化效果直接影响到检测结果的可靠性[3]。QuEChERS方法是近几年发展起来的一种样品前处理方法,具有便捷、高效及可靠安全等优势[4]。本试验将高效液相色谱-串联质谱法与前处理技术QuEChERS方法相结合,建立了一种简便、高效、灵敏的分析方法应用于普洱茶的检测。
1 材料与方法
1.1 试剂与材料
普洱茶:普洱50批,市售;茚虫威、内吸磷、克百威标准溶液(100 μg·mL-1):农业农村部环境保护科研监测所;乙腈、甲醇、甲酸,色谱纯;醋酸、PSA、C18、GCB,分析纯;QuEChERS AOAC萃取盐提取包(组分:6 g无水MgSO4、1.5 g醋酸钠)。
1.2 仪器与设备
高效液相色谱-三重四极杆串联质谱仪(型号:4500QTRAP/LC/MS/MS,配ESI离子源);电子天平(型号:AL104);振荡器(型号:Multi Reax);高性能通用台式离心机(型号:ST16)。
1.3 试验方法
1.3.1 样品处理
称取2 g茶试样(粉碎均匀)于50 mL塑料离心管中,加入10 mL水,旋涡振荡,静置30 min。加入20 mL乙腈-醋酸溶液(体积比99∶1)和一个陶瓷均质子,涡旋振荡1 min,在具塞离心管冰浴条件下加入QuEChERS AOAC萃取盐提取包并剧烈振荡。待温度降低后,涡旋振荡2 min,再以4 200 r·min-1的转速离心5 min,盐析分层待净化。
移取上清液8 mL加到内含PSA 400 mg、C18 400 mg、GCB 200 mg、MgSO4 1 200 mg的塑料离心管中,涡旋振荡1 min,4 200 r·min-1离心5 min,静置待分层,移取1 mL上清液过0.22 μm微孔滤膜,待测。
1.3.2 标准系列溶液配制
分别移取茚虫威、内吸磷标准溶液(100 μg·mL-1)0.5 mL至5 mL容量瓶中,乙腈定容,制成10 μg·mL-1的标准中间溶液。移取克百威标准溶液(100 μg·mL-1)0.05 mL至5 mL容量瓶中,乙腈定容,制成1 μg·mL-1的标准中間溶液。用乙腈稀释标准中间溶液,分别制得茚虫威、内吸磷浓度为10 ng·mL-1、50 ng·mL-1、100 ng·mL-1、200 ng·mL-1、300 ng·mL-1、400 ng·mL-1、500 ng·mL-1及克百威浓度为0.5 ng·mL-1、1.0 ng·mL-1、2.0 ng·mL-1、4.0 ng·mL-1、8.0 ng·mL-1、10.0 ng·mL-1、50.0 ng·mL-1的标准系列工作溶液。
1.3.3 液相色谱条件
色谱柱:ACQUITY UPLC? HCC T3(100 mm×2.1 mm,1.8 μm);流动相A为甲醇,流动相B为0.1%甲酸水;柱温:40 ℃;流速:0.2 mL·min-1;进样体积:3 μL。梯度洗脱程序见表1。
1.3.4 质谱条件
采用AB SCIEX公司的4500QTRAP质谱系统,在电喷雾离子源正离子模式下,使用多反应监测模式检测目标物。离子源温度为550.0 ℃,离子源电压为5.5 kV,气帘气30 psi,喷雾气(Gas1)50 psi,喷雾气(Gas2)50 psi。优化得到各目标物质谱条件见表2。
2 结果与分析
2.1 提取和净化条件的选择
乙腈与水部分互溶,加入萃取盐包后,盐析、分层和除杂效果明显,因此采用乙腈-醋酸作为提取溶剂。茶叶中含有的脂肪酸、生物碱、色素及酚类化合物使得净化过程具有一定的难度,易对色谱柱产生污染,采用PSA 400 mg+C18 400 mg+GCB
200 mg+MgSO4 1 200 mg进行净化[5]。该净化剂结合了常用净化剂的成分,疏水性较强,C18能有效去除脂肪酸和色素;GCB能有效去除色素,排除干扰;PSA能有效去除脂肪酸,对色素也有一定的去除能力,同时对农药残留吸附作用较小,且运用分散固相萃取,操作简便快速。
2.2 线性关系、检出限、定量限
对标准系列工作溶液进行测定,以各标准品质量浓度为横坐标,峰面积为纵坐标进行回归,得到相关系数和回归方程。检测限以离子对信噪比≥3考察,定量限以离子对信噪比≥10考察,试验结果见表3。茚虫威、内吸磷在10~500 ng·mL-1,克百威在0.5~50 ng·mL-1线性关系良好,相关系数均大于0.999,检出限为0.010 9~0.019 2 μg·kg-1,定量限为0.036 4~0.063 9 μg·kg-1,可以满足定性、定量分析的需要。
2.3 回收率与精密度
称取2 g阴性茶试样进行加标试验,在茶试样中分别添加5 ng·mL-1、10 ng·mL-1、50 ng·mL-1 3个浓度水平的茚虫威、内吸磷、克百威标准溶液,每个水平进行6次平行试验,试验结果见表4。茚虫威、内吸磷、克百威在3个加标水平下的平均回收率为91.26%~105.66%,RSD为0.67%~2.58%。符合《实验室质量控制规范 食品理化检测》(GB/T 27404—2008)的规定,提示本方法加标回收率和精密度好,能准确测定茶叶中茚虫威、内吸磷、克百威含量。
2.4 样品测定
对50批市售普洱茶中茚虫威、内吸磷、克百威的含量进行测定,结果显示在50个样品中,茚虫威、内吸磷均未检出,有2批次样品检出克百威,检出率为4%,其含量分别为0.014 mg·kg-1、0.013 mg·kg-1。《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)规定茶叶中茚虫威、内吸磷、克百威的限量值分别为5 mg·kg-1、0.05 mg·kg-1、0.02 mg·kg-1,本次检测的50批普洱茶样品中3种杀虫剂含量均符合国家标准要求。
3 结论
本文建立了一种基于QuEChERS的高效液相色谱-串联质谱法用于同时检测普洱茶中3种杀虫剂,该方法简便、高效、灵敏,适合普洱茶中茚虫威、内吸磷、克百威农药残留的快速检测及定量分析。此外,该方法也可为茶叶制品及其他茶叶农药残留检测提供一定的参考。检测的50批普洱茶样品中3种杀虫剂含量均符合国家标准要求,提示普洱茶中3种杀虫剂残留情况较为乐观。这与近年来云南建立生态茶园息息相关,为了提高普洱茶原料的品质,近年来云南省政府及企业投入大量资金改造有机生态茶园,茶园病虫害防控趋向于更安全、可靠、绿色。
参考文献
[1]文洋,谭君,谭斌,等.茶叶中农药残留检测方法研究进展[J].食品安全质量检测学报,2017,8(3):826-831.
[2]徐娟,陈捷,叶弘毅,等.QuEChERS提取与高效液相色谱-电喷雾电离串联质谱联用法检测茶叶中的19种农药残留[J].分析测试学报,2011,30(9):990-995.
[3]洪萍,李峰,徐陆妹,等.QuEChERS-气相色谱法快速检测茶叶中拟除虫菊酷农药残留的方法研究[J].中国卫生检验杂志,2009,19(2):263-265.
[4]张媛媛,张卓,陈忠正,等.QuEChERS方法在茶叶农药残留检测中的应用研究进展[J].食品安全质量检测学报,2014,5(9):2711-2716.
[5]刘妍慧,于常红,刘岩,等.基质固相分散萃取-高效液相色谱串联质谱法(HPLC-MS-MS)同时测定茶叶中11种农药的残留量[J].茶叶科学,2014(3):271-278.