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QuEChERS前处理—三重四极杆液质联用仪检测草莓中多种农药残留

2018-09-20陈楠马世柱黎小鹏

现代农业科技 2018年12期
关键词:草莓

陈楠 马世柱 黎小鹏

摘要 运用简便高效的QuEChERS前处理方法,使用三重四极杆液质联用仪测定草莓中19种杀虫剂、杀菌剂农药残留量。结果表明,19种农药仪器方法检出限为0.01~0.36 ng/g,加标回收率在88.2%~116.0%之间,相对标准偏差小于10%,标准曲线线性良好,相关系数在0.997 6~0.999 9之间。此方法选择性强、有机溶剂用量少、操作简便、准确可靠、灵敏度和精密度好,适合用于草莓中常用农药残留的高效率检测。

关键词 草莓;农药多残留;QuEChERS;三重四极杆液质联用仪

中图分类号 S481+.8 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2018)12-0115-03

Abstract A simple and efficient QuEChERS pretreatment method was used to determine the pesticide residues of 19 kinds of insecticides and fungicides in strawberry by UPLC-MS QQQ.The resuts showed that the detection limit of the instrument method for 19 kinds of pesticides was in the range of 0.01-0.36 ng/g.The average spiked recovery ranged from 88.2%-116.0% with RSD less than 10%.The calibration curves for 19 pesticides all had good linear relationships with correlation coefficients 0.997 6-0.999 9.This method,is suitable for efficient detection of pesticide residues in strawberry,for it is selective,less organic solvent consumption,simple operation,accurate and reliable,good accuracy and precision.

Key words strawberry;pesticides multi-residue;QuEChERS;UPLC-MS QQQ

草莓色澤红艳,柔嫩多汁,甜酸适口,芳香味浓,营养丰富,经济价值很高。珠江三角洲地区的草莓生产,常采取异地育苗,利用冬季较高的气温进行露地栽培[1],每年12月上旬开始收果至次年3月雨季来临结束。随着近年来休闲农业的迅猛发展,草莓种植户数量及种植面积急剧增加,草莓结果期长且容易发生病害,不合理施药易带来农药残留超标的风险。因此,迫切需要开发一种对草莓常用农药品种高效测定的检测方法,以保障消费者健康。QuEChERS前处理是由美国农业部Anastassiaeds.M等于2003年提出的一种非常简易便捷的方法,可以大大缩减前处理时间,适用于质谱仪的检测[2]。使用配有Agilent Poroshell 120 SB-C18色谱柱(薄壳型反相C18填料)的Agilent 1290 Infinity超高效液相色谱系统进行分离,使用配有安捷伦喷射流(AJS)电喷雾离子源和iFunnel离子传输聚焦技术的Agilent 6495三重四极杆液质联用系统,采用动态多反应离子监测模式(DynamicMRM),进一步减少了基质干扰,提高了定性定量准确度,有效提高了检测灵敏度,减少了数据文件占用空间。

1 材料与方法

1.1 仪器与材料

超高效液相-三重四极杆质谱联用仪(Agilent 1290-6495),电子天平CP2102(奥豪斯仪器有限公司),涡旋混合器(苏州珀西瓦尔实验设备有限公司),台式高速冷冻离心机A2316R(安戈仪器)。

乙腈为LCMS级色谱纯,甲醇为色谱纯,甲酸为优级纯,均由默克公司生产;试验用水为屈臣氏蒸馏水;氯化钠为分析纯,140 ℃ 4 h烘干处理,由广州化学试剂厂生产; 2 mL分散固相萃取净化离心管(部件号5982-5022),内含50 mg PSA、150 mg硫酸镁,由安捷伦公司生产;QuEChERS陶瓷均质子(部件号5982-9312),由安捷伦公司生产;敌敌畏、乐果、戊唑醇、咪鲜胺、苯醚甲环唑、多菌灵、甲基硫菌灵、克百威、3-羟基克百威、抗蚜威、啶虫脒、吡虫啉、嘧霉胺、氯虫苯甲酰胺、烯酰吗啉、甲霜灵、丙环唑、三唑酮、嘧菌酯共19种农药标准品,购自农业部环境质量监督检验测试中心。在三乡镇草莓种植基地抽取草莓共20个样品。

1.2 样品处理

1.2.1 样品的制备。抽取不少于1 000 g的新鲜草莓,全果去柄,充分混匀放入食物料理机中充分粉碎匀浆,分装保存制成待测样,于-18 ℃冰箱中保存,备用。

1.2.2 样品的提取和净化。准确称取10.00 g样品于50 mL塑料离心管中,加乙腈10.0 mL、氯化钠5 g和陶瓷均质子,涡旋1 min,8 000 r/min离心5 min。取1.5 mL上清液于 2 mL分散固相萃取净化离心管中,涡旋混合1 min,8 000 r/min离心5 min,取约1 mL上清液过0.22 μm尼龙滤膜后,取其中100 μL加入900 μL水混匀待测。

1.3 仪器条件

液相部分:色谱柱为Poroshell 120 SB-C18,2.1×100 mm,2.7 μm;柱温40 ℃;进样体积5 μL;流动相为0.1%甲酸水:乙腈梯度洗脱,流速0.300 mL/min;洗脱程序(0.1%甲酸水∶乙腈,体积比)∶0~2 min,90%∶10%;4 min,50%∶50%;10 min,43%∶57%;11.5~13.0 min,0%∶100%;13.5 min,90%∶10%;后运行3 min。

质谱部分:AJS ESI源;干燥气温度120 ℃;干燥气流速17 L/min;雾化器压力206.84 kPa;鞘气温度300 ℃;鞘气流速12 L/min;正模式,扫描类型 DynamicMRM;破碎电压380 V。

2 结果与分析

2.1 标准曲线绘制、回归方程、相关系数与方法检出限

19种标准品用甲醇配成质量浓度为10 mg/L的混合标准贮备液(注意不互溶溶剂的置换),贮存于-18 °C冰箱中,有效期6个月;标准曲线用空白草莓基质配成0.005、0.010、0.020、0.050、0.100、0.200 mg/L混合标准工作溶液,现配現用,使用三重四极杆液质联用仪按1.3所述仪器条件进行测定,以各色谱峰面积为纵坐标,以样品浓度为横坐标分别进行线性回归处理,19种农药在0.005~0.200 mg/L范围内呈现出良好的线性关系,相关系数在0.997 6~0.999 9之间,以3倍基线噪声所对应的标准品浓度(mg/L)为仪器的方法检出限,检出限远低出国家标准的限量值[3],各种农药的质谱参数见表1。

2.2 回收率和方法精密度

本试验采用在空白样品(经检测不含目标化合物)中加标的方法进行回收率和方法精密度测试。取18个空白样品进行加标,分别添加混合标准物使样品含量为0.01、0.02、0.10 mg/kg的3个水平浓度(简称低、中、高),每个浓度检测6次,结果见表2、图1。结果表明,3个添加浓度水平下19种农药的回收率分别在88.2%~116.0%之间,相对标准偏差分别在 1.09%~7.28%之间。

2.3 提取方法对回收率的影响

提取是前处理中的重要一步,提取效果直接影响试验回收率。在国标、行标以及其他大量文献中,有许多不同的提取方法[2,4-7]。本试验选取以下3种农残检测常用的提取方法进行比较:均质机匀浆1 min;超声10 min提取2次,中间静置10 min;加入陶瓷均质子涡旋混合1 min。提取完成后按1.2.2进行后续前处理,上机。从操作过程看,均质机匀浆样品间需依次用去离子水和有机溶剂清洗刀头,平均每个样品提取时间超过3 min,不符合高效前处理的初衷,且有机溶剂使用量大对环境不友好;超声有一定加热升温效果且处理时间较长,甲基硫菌灵极易转化为多菌灵导致结果重现性较差。因此,本试验选取陶瓷均质子涡旋的提取方法。

2.4 结果与判定

20个草莓样本检验结果见表3,根据GB 2763—2016中规定农药最大残留限量[7]对检测结果进行判定,未有MRL规定的9个农药品种不作判定。其中,5个草莓样品的嘧霉胺测定值接近MRL,有农药积累暴露风险;多菌灵超标样同时检出甲基硫菌灵,甲基硫菌灵在草莓内外环境均能转换为多菌灵。因此,施用甲基硫菌灵也可能导致多菌灵农药残留超过MRL。

对未有MRL规定的9个农药品种进行ADI的试算,假设体重为30 kg的儿童,一日摄入草莓0.25 kg,吡虫啉、乐果、甲基硫菌灵、甲霜灵、咪鲜胺、嘧菌酯、戊唑醇、丙环唑、苯醚甲环唑的测定值应分别低于7.20、0.24、9.60、9.60、1.20、24.00、3.60、8.40、1.20 mg/kg,比对20个草莓样品的测定结果,发现4个样品的咪鲜胺含量均超过1.2 mg/kg,存在农药残留的膳食暴露风险。

3 结论与讨论

综上所述,本文建立了使用QuEChERS前处理结合超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪同时快速检测草莓中19种农药残留的方法,该方法可同时检测多种农药;使用QuEChERS前处理,具有处理快速、提取效率高、有机溶剂用量少、对环境友好、灵敏度高、准确性高、重复性好等特点;使用Agilent 1290 Infinity超高效液相色谱三重四极杆质谱联用系统,采用动态多反应离子监测模式,进一步减少了基质干扰,有效提高了检测灵敏度,提高了定性定量准确度,减少了内存占用。

4 参考文献

[1] 黄云鲜,黄思远,叶志文.珠江三角洲地区草莓灰霉病的发生规律及防治对策[J].南方园艺,2007,18(4):23-24.

[2] 姚德祥,黎小鹏,李拥军,等.QuEChERS前处理-气相色谱仪检测火龙果中的多种农药残留[J].仲恺农业工程学院学报,2017,30(1):36-41.

[3] 食品安全国家标准食品中农药最大残留限量:GB 2763—2016[S].北京:中国标准出版社,2017.

[4] 蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定:NY/T 761—2008[S].北京:中国标准出版社,2008.

[5] 黎小鹏,刘红梅.水果和蔬菜中农药残留检测前处理技术研究进展[J].仲恺农业工程学院学报,2013,26(4):23-27.

[6] 水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱-串联质谱法:GB/T 20769—2008[S].北京:中国标准出版社,2008.

[7] 黎小鹏,李拥军,梁金明,等.超声波提取—气相色谱质谱联用法测定土壤中23种邻苯二甲酸酯[J].仲恺农业工程学院学报,2014,27(1):27-32.

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