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气相色谱-三重四级杆质谱联用法测定酿酒用原辅料中108种农药残留

2017-01-19叶华夏谢正敏张倩魏金萍李杨华安明哲

酿酒科技 2017年1期
关键词:酿酒乙腈质谱

叶华夏,谢正敏,张倩,魏金萍,李杨华,安明哲

(五粮液股份有限公司,四川宜宾644000)

气相色谱-三重四级杆质谱联用法测定酿酒用原辅料中108种农药残留

叶华夏,谢正敏,张倩,魏金萍,李杨华,安明哲

(五粮液股份有限公司,四川宜宾644000)

建立了酿酒用原辅料样品中108种农药残留的气相色谱-三重四级杆质谱联用测定分析方法。样品经乙腈提取后,用填有5mg多壁碳纳米管、15mg PSA、15mg C18和150mg无水硫酸镁的IC小柱进行净化,用GCMS/MS进行测定。该方法的平均回收率为65%~120%,平均相对标准偏差为2.79%,适用于酿酒用原辅料样品中多种农药残留的分析以及相关食品安全方面的风险监测研究。

农药残留;气相色谱-三重四级杆质谱;酿酒用原辅料

白酒酿造主要使用的原辅料为大米、小麦、糯米、玉米、高粱、稻壳,而这6种原辅料在生产储存过程中,使用的农药种类主要为杀虫剂(有机氯、有机磷、毒死蜱、三唑磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、吡虫啉、噻嗪酮、氧乐果、阿维菌素、杀虫单、杀虫双、高效氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯等);杀菌剂(多菌灵、三环唑、井冈霉素、稻瘟灵、甲基硫菌灵等);除草剂(乙草胺、丁草胺、二甲四氯钠盐、苄嘧磺隆、吡嘧磺隆等);熏蒸剂:主要有磷化氢、溴甲烷、二硫化碳等4类。这些农药的使用会直接或间接地残存于酿酒原料中,为酿酒生产带来不良影响,如影响有益微生物的生长,改变窖泥的性状,影响酒的品质。同时白酒是以高粱、大米、糯米、小麦、玉米等粮食为主要原料经发酵、蒸馏而成,经过发酵、蒸馏过程,虽然大大降低了农药的残留量,但可能仍有很少一部分会残留在酒中,对人体健康有潜在的威胁。

农药多残留分析是在复杂的基质中测定多种农药,由于各种农药的性质如溶解度、极性和稳定性等方面差异较大,同时样品中存在多种干扰物质,因此对粮食中多农残的检测主要就是对样品进行充分净化,减少仪器分析时的干扰。故本检测方法使用m-pfc小柱进行净化,再结合气相色谱-三重四级杆质谱进行检测分析。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

标准品:108种农药浓度分别为0.1mg/mL的标准储备液。

试剂:乙腈,色谱纯;氯化钠,分析纯;甲醇,色谱纯。

耗材:50m L离心管、注射器(2m L)、填有5mg多壁碳纳米管、15mg PSA、15mg C18和150mg无水硫酸镁的IC小柱、0.22μm有机系滤膜。

仪器:粉碎机、电子天平(0.01 g)、振荡器、离心机、三重四级杆气相色谱串联质谱联用仪Agilent Technologies,Inc.7890 b~700 c。

1.2 前处理方法

1.2.1 样品的制备

取待测样品经粉碎机粉碎后,过20目筛,混匀制成待测样,放入容器中备用。

1.2.2 提取

将1.2.1制备好的待测样品准确称量5.0 g装入50m L离心管中加入3.0m L超纯水、5.0m L乙腈,振荡提取2m in后再加3 g氯化钠,再振荡30 s后以3800 r/m in离心5m in,使乙腈相和水相分层。

1.2.3 净化

准确量取1.2.2中的乙腈提取液1m L于2m L离心管中,用填有5mg多壁碳纳米管、15mg PSA、15mg C18和150mg无水硫酸镁的IC小柱进行净化,并过0.22μm有机系滤膜于进样瓶中上机检测。

1.3 仪器条件

1.3.1 色谱条件

色谱柱:HP-5MSUIAgilent30×0.25mm×0.25μm。

升温程序:60℃(保持2 m in),以5℃/m in升温至280℃(保持20m in)。

进样口温度:280℃;载气:氦气,纯度≥99.999%;流速:1m L/m in。

进样量:1μL;进样方式:不分流进样;He淬灭气体:2.25m L/m in。

N2碰撞气体:1.5m L/m in。

1.3.2 质谱条件

电离方式:EI;扫描方式:MRM;电离能量:70 eV;质量扫描范围:30~550。

离子源温度:230℃;传输线温度:280℃;四级杆温度:150℃;溶剂延迟:7m in。

1.4 实验测定

1.4.1 定性测定

样品测定时,检出的色谱峰的保留时间与标准样品相一致的前提下,并且在扣除背景后的样品质谱图中,所选择的离子均出现,其所选择的离子丰度比与标准品的离子丰度比应一致。

1.4.2 定量测定

本检测方法采用外标法进行定量,以标准品的峰面积与待测样品峰面积之比进行计算。

1.4.3 结果计算

测定结果由计算机按外标法进行自动计算。

2 结果与分析

2.1 精密度的测定

重复性条件下的2次独立测定结果的绝对差值不超过算术平均值的10%。

农药组分的前级离子、产物离子、碰撞能量及回收率见表1、表2。

表1 108种农药的质谱MRM采集参数

续表1 108种农药的质谱MRM采集参数

续表1 108种农药的质谱MRM采集参数

表2 108种农药加标浓度为0.05μg/mL的回收率

通过以上实验检测表明,三重串联四极杆质谱系统对于目标农药分析是高灵敏度并且稳定的,且比单四极杆方法受基质干扰少得多,因而更容易达到GB 2763—2014《食品中农药最大残留限量》低ppb水平对农药残留定量的检测需求。

在农药残留分析中,常用的多种农残提取试剂有乙腈、丙酮、乙酸乙酯等。本实验选择乙腈作为提取溶剂,是因为乙腈可以有效提取本文所列出的农药,并且能够减少基体亲脂性化合物和蛋白质的提取[1]。

基质效应是用质谱进行农药残留分析时必须考虑的问题。与液相色谱-串联质谱的基质效应主要来自于离子源不同,气相色谱-串联质谱的基质效应主要来自气相色谱部分,而且以基质增强效应为主。在气相色谱-串联质谱中,在不含基质时,目标物可能会在进样口处或柱内的活性位点处降解或与之结合,从而导致进入离子源的目标物含量降低,而基质的加入可使得进样口与柱内的活性位点失活,使进入离子源的目标物相对增加,从而导致基质增强效应[2]。

基质效应通常不能被消除,但可通过一定的途径减小其影响。一般的措施包括加入同位素标记的目标物、配制基质匹配标准曲线、进样前加入分析物保护剂等。因为同位素标记物的种类少,而且价格昂贵,故应用不多。基质匹配标准溶液是按照样品前处理步骤提取不含目标化合物的“空白”样品,并把提取液与标准品溶液混合而成,一般用其来做基质匹配标准工作曲线,对基质效应进行校正。本文用乙腈提取粮粉空白溶液作为基质溶液来配制标准溶液。

2.2 农残检测

使用上述检测方法对酿酒用原辅料大米、小麦、高粱、玉米、糯米以及糠壳进行了农残检测,结果见表3。

表3 酿酒用原辅料中农药残留的检测结果(ppb)

续表3 酿酒用原辅料中农药残留的检测结果(ppb)

3 结论

为了验证方法的实用性,本研究选用酿酒用原辅料大米、小麦、高粱、玉米、糯米以及糠壳,按已建立的方法进行多种农药残留的检测。在整个样品分析过程中,任何样品均未出现前处理和分析异常(如色谱峰变形、保留时间偏移、定性和定量离子比率异常等),另外相关的质量控制均在验证方法的控制范围内,表明该方法适合酿酒原料为样品基质的农药残留测定。在所有检测样品中,发现了三环唑、氟乐灵、异丙隆、甲基嘧啶磷等农残,但是含量均低于GB 2763—2014《食品中农药最大残留限量》中的限量要求;大部分的农残指标未检出,说明原料中的农残符合安全标准。

采用气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)对酿酒用原料样品中的108种农药目标物进行同时检测。考察了基质的影响,并分析了基质效应。本方法与GC-MS方法对比,提高了方法在多农残同时检测时的选择性和复杂基质中的灵敏度;与LC-MS/MS方法可互相补充以建立更加全面的农残检测方法。与以往的GC-MS/MS研究对比,扩充了目标物种类,而且有针对性地对酿酒用原辅料中可能出现的农药残留进行了考察。本研究建立的方法操作简单,灵敏度和准确度都符合要求,可用于酿酒原辅料中多种农药残留的检测分析。

[1]徐骞,卢大胜,冯超,等.气相色谱-三重四级杆质谱联用法测定蔬菜膳食样品中97种农药残留[J].食品安全质量检测学报, 2014,5(2):359-367.

[2]陈晓水,边照阳,唐纲岭,等.气相色谱-串联质谱技术分析烟草中的132种农药残留[J].色谱,2012(10):1043-1055.

Determination of 108 Kinds of Pesticide Residues in Liquor-making Raw Materials by Gas Chromatography-Triple Quadrupole Mass Spectrometry

YE Huaxia,XIE Zhengm in,ZHANG Qian,WEI Jinping,LI Yanghua and AN Mingzhe
(Wuliangye Distillery Co.Ltd.,Yibin,Sichuan 644000,China)

A method for the determination of 108 kinds of pesticide residues in liquor-making raw materials has been developed.Liquor samples were extracted with acetonitrile and then purified by SPE(5 mg multi-walled carbon nanotubes,15mg PSA,15mg C18and 150mg anhydrous magnesium sulfate),and finally determined by GC-MS/MS.The average recovery rate of this method was between 65%and 120%and RSDs were 2.79%.This method was suitable for the determination of pesticide residues in liquor-making raw materials.

pesticide residues;gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry;liquor-making raw materials

TS262.3;TS261.2;TS261.7

A

1001-9286(2017)01-0102-06

10.13746/j.njkj.2016287

2016-09-22

叶华夏,贵州贵阳人,主要从事酒类分析研究工作。

优先数字出版时间:2016-11-21;地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20161121.1619.003.html。

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