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气相色谱-三重四级杆质谱法同时测定野生黄精中27种农残

2022-10-14罗长琴朱显平肖国生樊汶樵

分析仪器 2022年5期
关键词:乙酸乙酯黄精内标

罗长琴 朱显平 肖国生 樊汶樵

(1.重庆市万州食品药品检验所,重庆 404100;2.重庆安全技术职业学院,重庆 404100;3.重庆三峡学院 生物与食品工程学院,重庆 404100;4.重庆文理学院,重庆 402160)

黄精(Rhizoma polygonati)为百合科(Liliaceae)黄精属(Polygonatum Mill.)多年生草本植物,为药食两用植物,以根茎入药[1]。目前全世界普遍认可的黄精属有87种,主要分布于北温带和北亚热带国家,我国有40余种,广泛分布于32个省级行政区[2,3],其中西南地区(四川省、重庆市、云南省、贵州省和广西省)的黄精属植物的种类最多,可达23种,是黄精属植物的热点地区和多样性中心[4]。黄精,性平、味甘,具有润肺健脾、滋阴益肾、提高机体免疫力、降糖、降脂、抗菌、抗病毒、抗肿瘤等作用,常用于治疗脾虚胃弱、糖尿病、高血糖、高血脂、高血压等疾病[5,6]。

农药使用的目的是除掉农作物的病、害虫等,人体通过食物链会摄入部分残留的农药,从而会对机体产生各种危害。近来年,中药材和食品中农残超标现象频频出现,黄精作为药食两用的佳品,市场需求量大,因此测定其中农残具有重要意义。本实验采用QuECHERS法对黄精样品进行提取和净化,气相色谱-质谱联用仪测定27种农药残留量,为黄精的安全食用提供数据支撑。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

万分之一分析天平(QUINTIX224-1CN),超纯水机(MILLI Q Advantage A1),涡旋仪(KAMS3digt),离心机(SIGMA 3-30K),氮吹仪(Turbovaplv),数控超声清洗器(KQ-800DB),气相色谱-三重四极杆质谱仪(TSQ8000 EVO+Treca 1300)。

从重庆市采集野生黄精样品34份,将根茎清洗干净,用搅拌机打成泥状,装入自封袋中,2~8℃保存,备用。

甲醇、乙腈、乙酸乙酯均为色谱纯,提取盐包(4 g硫酸镁、1 g氯化钠、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠),净化管(150 mgN-丙基乙二胺、15 mg石墨炭黑、885 mg硫酸镁),以上均外购。28种对照品信息,详见表1。

表1 对照品基本信息

1.2 方法

1.2.1 标准溶液的配制

准确称取环氧七氯5 mg于10 mL容量瓶中,用乙酸乙酯溶解并定容,制成内标储备液,再用乙酸乙酯稀释成5 μg/mL的内标使用液。将表1中所有标液(除环氧七氯),用乙酸乙酯逐级稀释至浓度分别为5、10、20、50、100、200、500 ng/mL的标准工作液。

1.2.2 样品前处理

取样品2 g于50 mL离心管中,加入10 mL乙腈和1袋提取包及1颗陶瓷均质子,盖上离心管盖,涡旋2 min,混匀,8000 r/min离心3 min。吸取5.0 mL上清液于净化管中,涡旋2 min,8000 r/min离心3 min。准确吸取2 mL上清液于10 mL试管中,40℃水浴中氮吹至近干,加入20 μL内标溶液,800 μL乙酸乙酯进行复溶,过0.22 μm有机微孔滤膜,待测[7]。

1.2.3 仪器条件

气相条件:HP-5 ms毛细管色谱柱(30m×0.25 mm,0.25 μm),载气为高纯氦气(≥99.999%),程序升温详见表2,进样方式为脉冲不分流,进样口温度为270℃,进样体积1.0 μL。

表2 色谱柱升温程序和流速

质谱条件:电子轰击离子源(electron ion,EI),解离电压为70 eV,传输线温度为300℃,离子源温度为300℃,溶剂延迟时间为3 min,多重反应监测模式(selective reaction monitoring,SRM)用于定性和定量测定,根据各化合物提取离子流图和二级质谱图对监测离子对进行选择。

2 结果与分析

2.1 最佳目标离子对的选择

在全扫模式下,设置全扫范围为40~500m/z,扫描时间为3~40 min,测定待测农残的总离子图,见图1,确定其各自保留时间和母离子,再选择SRM模式,优化碰撞能量,确定定量离子对和定型离子对及最佳碰撞能量,见表3。

表3 28种化合物质谱分析条件

图1 混合标液的总质谱流图

2.2 标准曲线及其相关性

将“1.2.1”项下配制的混合标准工作液按照“1.2.3”的方法进行测定,以目标物定量离子峰面积和内标物定量离子峰面积的比值为纵坐标(Y),目标物浓度和内标物质量浓度的比值为横坐标(X),绘制标准曲线,以3倍信噪比确定方法检出限,10倍信噪比确定方法定量限,结果见表4,目标化合物线性方程相关系数均大于0.995(R:0.9976~0.9998),表明线性相关性良好;检出限为0.003~0.014 mg/kg,定量限为0.010~0.040 mg/kg,见表4。

表4 27种农药相关系数、检出限和定量限情况

2.3 精密度测定

称取黄精根茎空白样品,加入浓度为1 μg/mL混合标准溶液0.25 mL于样品中,按上述样品处理同法处理,平行测定6次,记录峰面积,结果显示各中农残峰面积的相对标准偏差RSD(J)为0.20%~0.90%说明仪器的精密度良好,见表5。

2.4 重复性测定

称取黄精根茎空白样品6份,加入浓度为1 μg/mL混合标准溶液0.25mL于样品中,按照“1.2.2”进行前处理,制成6份样品溶液,按“1.2.3”中的方法进行测定,记录峰面积,结果显示各农残含量的RSD(C)为2.5%~7.0%,表明该方法重复性较好,见表5。

2.5 回收率测定

称取6份黄精根茎样品,分别加入浓度为1 μg/mL混合标准溶液0.05、0.05、0.25、0.25、1.00、1.00 mL于样品中,按上述样品处理同法处理,得到表5中各目标化合物的回收率情况,回收率(82.6~107.3%)在80~120%范围内,RSD(2.0~7.8%)在10%范围内,说明回收效果较好。

表5 农残的方法学数据结果

2.6 样品检测结果

取34份野生黄精和3份种植黄精样品按照1.2中前处理和仪器测定方法进行农残测定,其中1份种植黄精中检出α-六六六,含量为0.004 mg/kg,但低于定量限0.010 mg/kg,野生黄精受农残污染情况较乐观。分析原因可能包括以下几点:其一,因采集的部分野生黄精常生于土壤肥沃、潮湿、隐蔽的林缘、灌丛和草丛或林下等未开荒的地方[8],所以从源头上就未被农药污染。其二,在黄精生长过程中农药会被降解,主要包括光化学降解和生物降解,其含量低于方法检测限。而光照适宜、腐殖质较高的土壤有利于黄精的生长[9],而农药在吸收光能后利用光能,使分子从基态变成激发态,引发多种化学反应,导致光化学转化致使自身降解[9,10];孙强[10]研究发现光化学反应的方法可以消除人参中的六六六残留量,并且光解速率与光的强度有关;徐晶[11]同样发现光化学法可降解人参中农残,且不会破坏人参中营养成分。高熳熳等[12]筛选出芽孢杆菌属中的对有机磷农药有降解作用的菌株,发现对甲基对硫磷和敌百虫的降解率可高达73.43%和70.45%。

3 结论

本研究基于三重四极杆气相色谱质谱联用技术,建立了一种可同时快速分析黄精中27种农药残留的检测方法。该方法具有高选择性的优点,可对目标化合物的母离子、产物离子、碰撞能量等质谱参数进行优化,实现了待测物质的有效分离和检测。所得检出限较低,且回收率和精密度均满足样品检测要求。该方法具有高灵敏度、高选择性、高准确性的特点,可应用于大批黄精样品的检测。

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