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气相色谱-串联三重四级杆质谱法测定蔬菜水果中7种农药残留

2019-09-05司富美吴永坤潘鑫孔庆功高恒王妍

现代农业科技 2019年5期
关键词:串联质谱气相色谱农药残留

司富美 吴永坤 潘鑫 孔庆功 高恒 王妍

摘要建立了气相色谱串联质谱(GC-MS/MS)定量和定性检测蔬菜水果中甲拌磷、甲拌磷砜、甲拌磷亚砜、氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈砜、氟虫腈亚砜等7种农药多残留量的方法。样品中的待测农药组分经乙腈提取,采用QuEChERS法为净化方法,以外标法进行定量,以气相色谱一三重四级杆串联质谱多反应检测模式(MRM)检测。结果表明,不同样品的加标回收率为73.2%~107.1%,相对标准偏差为0.07%~3.19%,检出限为0.002~0.010mg/kg。该方法准确性高、重复性好、操作简便,符合农药残留分析的要求。

关键词 气相色谱-串联质谱;农药残留;QuEChERS法

中图分类号 S481*.8

文献标识码 A

文章编号 1007-5739(2019)05-0106-02

随着人们食品安全意识的增强,蔬菜、水果等农产品中的农药残留问题也越来越多地受到重视"。有研究表明,菊酯类及有机磷农药等可引发癌症、免疫系统及神经系统疾病和激素功能破坏等健康问题。

甲拌磷:是一种有机磷类农药,为广谱、内吸、高毒杀虫剂,主要用于防治地下害虫、蚜虫等3-4,在植物体内能保持较长时间,要特别注意残留毒性。氟虫腈是一种苯基吡唑类杀虫剂,杀虫谱广,相较于甲拌磷毒性稍低。甲拌磷、氟虫腈使用后,受环境中诸多因素的影响而发生代谢,产生毒性更大的代谢物,甲拌磷产生甲拌磷砜和甲拌磷亚砜,氟虫腈产生氟甲腈、氟虫腈砜和氟虫腈亚砜,其代谢物在环境中比较稳定,残效期更长。目前,人们已注意到甲拌磷、氟虫腈在蔬菜水果中的残留,而忽略了代谢物对环境和人体的影响。因此,深人了解甲拌磷、氟虫腈使用后在蔬菜中的残留降解行为,全面评价甲拌磷、氟虫腈的生态环境行为很有必要。

文献资料表明,国内外关于蔬菜水果中甲拌磷、氟虫腈的分析方法主要集中在气相色谱法、气相色谱_质谱法、液相色谱法、液相色谱-质谱法等15-10,而有关其代谢物分析检测方法的研究报道较少。本文用三重串联四级杆气质联用仪(GC-MS/MS)同时检测蔬菜中的甲拌磷、氟虫腈及其代谢物等7种农药残留。采用多反应监测模式(MRM)实现了一次进样可对多种农药残留进行准确定量分析,提高了数据准确度"。三重串联四级杆气质联用仪,是在GC-MS的基础上增加了二级子离子的质谱信息,可有效减少其他离子的干扰、降低本底噪音值,具有较强的抗干扰能力,增强了结构解析和定性能力2。本文试验中前处理方法采用QuEChERS法,该方法具有快速高效简便、价格低廉等优点。

1材料与方法

1.1仪器与材料

7890BGC/7000DQQQ三重四级杆型气相色谱一_质谱联用仪(配EI源),由美国Agilent公司生产;乙腈.乙酸乙酯均为色谱纯,购自Fisher公司;无水硫酸镁、氯化钠均为分析纯,由国药集团生产,650C灼烧4h后,置于干燥器中备用;农药标准物质溶液,1000μg/mL,1mU支,由农业部环境质量监督检测中心提供。PSA、C18、石墨化碳黑,由天津博纳艾杰尔科技有限公司生产。

1.2样品处理

1.2.1样品提取。称取样品(可食部分)约500g于粉碎机中粉碎,高速匀浆,准确称取上述匀浆样品10g于50mL离心管中,加人乙腈20mL,涡旋混匀后,超声提取30min,加入氯化钠5g,涡旋提取1min,以5000r/min离心5min,取离心上清液6mL于15mL离心管中,待净化。

1.2.2样品净化。向离心管中加入PSA粉末0.4g、无水硫酸镁4.0g、石墨化碳黑60mg,旋涡混合后,以5000r/min離心5min,取上清液1mL,在40°C真空下快速浓缩至近干。以1.0mL的色谱纯乙酸乙酯定容,涡旋混合后,经孔径0.22μm的有机相微孔滤膜过滤,用于GC-MS/MS分析测定。因黄瓜、番茄、茄子的特性不同,净化时选择净化填料的质量不同。石墨化碳黑能有效吸附各种食品、蔬菜和水果中的叶绿素、类胡萝卜素这类极性杂质,减少了该类杂质对仪器和色谱柱的污染;而黄瓜基质相对干净,所以不加石墨化碳黑。

1.2.3标准溶液的配制。将农药甲拌磷、甲拌磷砜、甲拌磷亚砜、氟虫腈氟甲腈、氟虫腈亚砜、氟虫腈砜标准溶液分别移人10.0mL容量瓶中,正已烷定容,得100.0μg/mL的标准溶液,再进一步稀释成10.0μg/mL的混合标准储备液。

1.2.4加标样品的制备。分别精确称取经过测定不含有待测农药的黄瓜.番茄、茄子10.00g(空白样品)7份于50mL离心管中,按1.2.1和1.2.2操作旋转蒸干后,分别加入10.50、100、200、500,800、1000μL浓度为1.0μg/mL的农药混合标准使用液,用正已烷定容至2.0mL,得0.01、0.05、0.100.20、0.50、0.80、1.00μg/mL的含基质标准系列溶液。

1.3仪器条件

色谱柱为AgilentHP-5MS(30mx0.25mm,0.25μm);恒流模式,流速为1.2mL/min;进样口温度250C;载气为氦气(He),纯度9.999%9;柱温初始温度50C;进样量1μL;溶剂延迟3min.EI离子源温度230C;EI源能量为71eV;灯丝电流为35μA;辅助加热器280C;四级杆温度:150C;淬灭气体(He)流量2.3mL/min,碰撞气气体(N2)流量1.5mL/min。2结果与分析

2.1各化合物质谱条件优化

该方法检测代谢组分中有同分异构体,碎片离子接近或相同,在1.3设定的仪器条件下,运用Scan模式对7种组分进行全扫描,确定目标农药组分丰度高且质量数较大的离子作母离子,然后选择MRM模式,在0~50eV之间调节碰撞能量,选取丰度较高的2个离子分别作为定量和定性离子,并确定最佳碰撞能量。采用最佳MRM条件对待测组分进行定性和定量分析,结果见表1。

2.2标准色谱图

按表1确定的各农药质谱参数,对7种农药的0.1μg/mL混合标准溶液进行GC-MS/MS测定分析,得到7种农药的总离子流色谱图(图1)。

2..3标准曲线及检出限

按照1.3确定的仪器色谱、质谱条件和表1确定的农药质谱参数进行测定,以各农药峰面积相对应的溶液浓度绘制标准曲线。7种农药线性范围、回归方程及相关系数见表2。可以看出,7种农药在质量浓度0.01~1.00μg/mL之间线性关系良好,且线性相关系数均大于0.996;以各标准品色谱峰信噪比S/N>3计算得到的检出限远低于国家规定的农药最高残留限量标准(MRL)。上述结果表明,该检测方法完全能够满足日常蔬菜水果中农药多残留的检测要求。

2.4回收率试验

称取黄瓜、番茄、茄子样品若干份,分别在0.03、0.05、0.10、0.50μg/mL4个添加水平上做氟虫腈及其代谢物、甲拌磷及其代谢物的加标回收试验,每个添加浓度水平设定6个重复,按1.2.1和1.2.2方法进行前处理,并上机分析,得到平均回收率及精密度,结果见表3。可以看出,7种农药的平均加标回收率在73.2%~107.1%之间,相对标准偏差在0.07%~3.19%之间,均在正常范围内。说明该方法具有较好的回收率和精密度,符合蔬菜水果中农药残留的分析要求。针对各种复杂样品的基质效应问题,采用多反应监测(MRM)通过三重四级杆的选择作用,,使基质中大部分离子不被选择,噪声大大降低,基质效应减弱,信噪比增加,灵敏度提高。

3结论

本文针对不同蔬菜基质的特点,选用不含待测农药的蔬菜建立了7种农药的气相色谱一三重四级杆质谱联用的检测方法,进行基质加标回收试验。结果表明,该方法快速、准确灵敏度高,能够满足蔬菜中农药残留的测定要求,具有一定的应用价值。

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