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QuEChERS结合HPLC-MS/MS法同时测定菜心中38种农药残留

2020-01-08韦誉

中国食品 2020年24期
关键词:甲酸乙腈菜心

目前,色谱领域关于农药检测方法的研究已经有很多,比如,黄晓敏等采用气相色谱-火焰光度检测器测定蔬菜中30种有机磷农药;刘玲玲等采用气相色谱-质谱法分析土壤中23种有机氯农药;冯永巍等采用超高效液相色谱-串联飞行时间质谱法测定绿茶中9种拟除虫菊酯类农药;王敏等采用UPLC-MS/MS法和HPLC法测定苹果中9种氨基甲酸酯类农药,并对比分析两种方法的优缺点。

菜心在我国江南地区是食用习惯极广的大路蔬菜,研究其农药残留量具有重要意义。本文在前人基础上,建立了QuEChERS结合HPLC-MS/MS法同时测定菜心中38种农药残留的方法,以乙腈做提取溶剂,以N-丙基乙二胺(PSA)、十八烷基键合硅胶(C18)及石墨化炭黑做混合净化剂,采取HPLC-MS/MS法分析检测。该方法快速简捷、稳定可靠,可满足蔬菜中常见的38种农药残留量定性定量检测的需要。

一、实验部分

1.材料与试剂。Agilent 1290-6460高效液相色谱仪-三重四级杆串联质谱仪(HPLC-MS/MS),配有ESI源,美国Agilent公司;DS-1型高速组织捣碎机,上海标模仪器厂;XW-80A型涡旋混合器,上海精科实业有限公司;JW-1048型低速离心机、JW-2017H型高速离心机,安微嘉文仪器装备有限公司;QuEChERS提取包(4.0g MgSO4+1.0g NaCl+1.0g C6H5Na3O7·2H2O+0.5g C6H6Na2O7·1.5H2O)、净化管(2.0mL离心管中装有50mg C18、50mg PSA、150mg无水MgSO4,天津博纳艾杰尔科技有限公司;石墨化炭黑,上海佰晔生物科技中心;38种农药标准品,1000μg/mL, 农业部环境保护科研监测所;乙腈、甲醇、甲酸、乙酸铵,色谱纯,广州化学试剂厂;新鲜菜心,购于广州市某超市,用组织捣碎机粉碎,制成待测样品,备用。

2.标准溶液的配制。分别移取适量体积的标准品,用乙腈配制成1.0μg/mL的混合标准中间溶液,用空白菜心基质提取液将上述标准溶液稀释为系列混合标准工作溶液(38种农药含量均为1.0ng/mL-100ng/mL)。

3.样品的前处理。(1)提取:称取10g已经均质的菜心试样(精确至0.01g)于50mL具塞离心管中,准确加入10mL乙腈,用涡旋混合器震荡提取2min,加入QuEChERS提取包,剧烈振摇2min,4000r/min离心3min,收集上清液待净化。(2)净化:称取石墨化炭黑100mg放入净化管中,再准确加入1.0mL上述提取液,涡旋震荡1min,12000r/min离心3min,取上清液过0.22μm有机微孔滤膜,HPLC-MS/MS测定。

4 .分析条件。(1)色谱条件:Thermo Accucore aQ C18色谱柱,2.1×100mm,2.6μm,赛默飞世尔(中国)公司;进样量2.0μL,柱温30℃,流速0.28mL/min;流动相A:2mmol/L乙酸铵+0.1%甲酸溶液,流动相B:甲醇。梯度洗脱程序为:0-0.5min,流动相A 65%-82%;2.00min,流动相A 50%;16.00-17.80min,流动相A 5%;18.00min,流动相A 95%;运行时间21.0min。(2)质谱条件:AJS ESI离子源,Gas Temp为300℃,Gas Flow为5L/min,Shealth Gas Temp为250℃,Shealth Gas Flow为10L/min,Nebulizer为30psi,capillary为(+)4000V、(-)3500V,扫描方式为多重反应监测(MRM)。38种农药的特征离子参考标准GB/T 20769-2008和GB/T 20770-2008。

二、结果与分析

1.净化条件的优化。为降低样品污染,减少仪器损耗,本文利用石墨化炭黑作为除色剂对提取液除色。经试验发现,加入石墨化炭黑后,菜心提取溶液澄清透明,虽然个别检测项目回收率有所下降,但都保持在80%-130%,符合多数标准要求。

2.色谱条件的优化。采用正离子扫描模式时,目标分析物易形成[M+H]+或[M+NH4]+加合离子;采用负离子扫描模式时,则会形成[M-H]-加合离子。通常情况下,会在流动相中添加0.1%-0.5%甲酸或易挥发铵盐,以增强目标物质的离子化效率。本实验考察了乙酸铵溶液、甲酸溶液、甲醇及乙腈对目标物质的分离度、峰型及灵敏度的影响,结果表明:甲酸浓度从0.1%升到0.5%时,部分物质出峰时间往前,分离度变小;乙酸铵浓度从2mmol/L到5mmol/L,各参数变化不大;有机相由甲醇换成乙腈,目标物质灵敏度增高,但是分离度减小。综合上述情况,本实验选用2mmol/L乙酸铵+0.1%甲酸溶液-甲醇体系作为流动相。

3.基质效应的考察。基质效应分为基质增强效应和基质减弱效应两种类型。本实验分别用乙腈和菜心空白样品提取溶液作稀释液,配制两种混合标准工作溶液,按公式计算:基质效应=(基质曲线斜率/溶剂曲线斜率-1)×100。结果表明,甲胺磷基质效应为-54.9%,超过-50%,属于强基质效应;氧乐果、涕灭威亚砜、除虫脲、氟啶脲、溴氰菊酯及氟胺氰菊酯6种目标物质基质效应在(±)20%~(±)50%之间,为中等基质效应;其他31种目标物质基质效应均在-20%~20%之间,为弱基质效应。为降低基质效应对目标分析物定量结果的影响,本实验采用基质配标法。

4.方法学验证。(1)线性关系及检出限。配制浓度为1.0μg/L-100μg/L的38种农药混合标准工作溶液,用UPLC-MS/MS法测定,以峰面积为纵坐标(Y),以标准工作溶液浓度为横坐标(X),得到各目标物质的回归方程。38种目标物质的线性相关系数r均达到0.992以上。当试样溶液浓度为1.0ng/mL時,38种目标物质定性、定量离子质谱峰信噪比皆大于3。按公式计算:检出限=3S/N,当取样量为10g、定容体积为10mL时,该方法38种农药的检出限均可达到1.0μg/kg,满足大部分现行农药残留的测定标准。(2)回收率及精密度。在菜心阴性样品中分别添加浓度、为5μg/kg、10μg/kg、50μg/kg的38种农药混合标准溶液,在重复性条件下,每个浓度梯度做6个平行。用UPLC-MS/MS法测定,并计算出方法的精密度及平均回收率。38种农药的平均回收率和相对标准偏差(RSD)分别为:5μg/kg,81.1%-128.2%,6.4%-9.8%;10μg/kg,86.7%-112.3%,1.3%-7.0%;50μg/kg,90.2%-105.0%,0.7%-5.9%。

5.实际样品的检测。应用上述方法测定广州某超市的10个菜心样品,有1个样品在1.0μg/kg附近有啶虫脒检出,其他9个样品均未检出上述38种农药。

综上所述,本文采用QuEChERS结合HPLC-MS/MS法同时测定菜心中有机磷、有机氯、有机氮、菊酯类、氨基甲酸酯类等多种类别共38种农药,前处理过程简单快速,测定结果准确,回收率高,能够满足菜心中常见农药残留量的检测或大批量快速筛查的需求。

作者简介:韦誉(1986-),女,广西东兰,硕士,主要研究方向:有机物污染物的检测分析。

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