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GC-MS/MS法测定蔬菜水果中10种有机氯和拟除虫菊酯类农药残留

2022-12-26梁健梅

食品安全导刊 2022年27期
关键词:除虫菊有机氯上机

梁健梅

(梅州市农产品质量监督检验测试中心,广东梅州 514071)

农药的发明和使用大大提高了农作物的产量,其中有机氯、拟除虫菊酯类农药是继有机磷和氨基甲酸酯农药之后化学合成的一类生物活性优异、环境相容性好的杀虫剂,具有高效、光谱、低毒、低残留以及能被生物降解等特点,已成为蔬菜和水果上防治害虫经常使用的杀虫剂[1-3]。蔬菜水果在种植过程中由于不合理喷晒有机氯、拟除虫菊酯类农药,很容易导致农产品中残留农药。研究表明,菊酯类农药可引发癌症、免疫系统及神经系统疾病和激素功能破坏等健康问题[4]。近年来,因食用农产品发生急性中毒的事件时有发生,因此建立快速、有效的农产品中农药多残留检测技术具有重要的意义。

目前国内常用的农药残留检测标准有《食品安全国家标准 水果和蔬菜中500种农药及相关化学品残留量的测定气相色谱-质谱法》(GB 23200.8—2016)、《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)、《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)、《食品中有机氯农药多组分残留量的测定》(GB/T 5009.19—2008)、《食品中有机磷农药残留量的测定》(GB/T 5009.20—2003)等,以上这些检测方法前处理费时费力并且准确率较低。相对于这些标准而言,QuEChERS法的出现具有明显的优势。QuEChERS是一种在样品提取过程中加入固相吸附剂去除杂质的前处理技术,多应用于农产品检测前处理[5-6]。目前,气相色谱仪、高效液相色谱仪、气质联用仪等被用于检测农产品中的农药残留。与上述3种检测仪器相比,气相色谱三重四极杆质谱联用仪的出现解决了这些仪器定性容易出现假阳性的缺点,该仪器的多联反应监测模式(MRM)具有更强的定性、定量能力。试验花椰菜中添加的10种有机氯、拟除虫菊酯类农药采用QuEChERS进行前处理提取、净化,经气相色谱三重四极杆质谱联用仪上机分析测定。

1 材料与方法

1.1 试剂与材料

乙腈(色谱纯,Honeywell);丙酮(色谱纯,Fisher);正己烷(色谱纯,LiChrosolv);SHIMSEN QuEChERS提取盐试剂包Ⅰ(4 g MgSO4,1 g NaCl,1 g柠檬酸钠,0.5 g柠檬酸氢二钠);SHIMSEN QuEChERS净化管Ⅰ(150 mg PSA,900 mg MgSO4);农药标准品,1 000 μg·mL-1,1 mL/支,购于天津市农业部环境保护科研监测所。

1.2 仪器与设备

三重四极杆气相色谱-质谱联用仪(日本岛津);电动搅拌机(荷兰飞利浦);氮吹仪(美国Organomation);旋涡混合器(上海精科);电子分析天平(上海佑科);调整冷冻离心机(德国贺默);移液枪(德国普兰德)。

1.3 仪器分析条件

1.3.1 色谱端仪器条件

毛 细 管 色 谱 柱:SH-1701(30 m×0.25 mm×0.25 μm);载气:高纯氦气(纯度不低于99.999%),流速:1.0 mL·min-1;进样口温度:250 ℃,不分流进样;进样量:1 μL;色谱柱升温程序:40 ℃稳定1 min,再以40 ℃·min-1升温至120 ℃,以20℃·min-1升温至280 ℃,稳定15 min。

1.3.2 质谱端仪器条件

载气:高纯氦气(纯度不低于99.999%);碰撞气:高纯氩气(纯度不低于99.999%);接口温度:280 ℃;离子源:电子轰击源(EI源),电子能量:70 eV;离子源温度:230 ℃;溶剂延迟时间:8.0 min;检测器电压:0.55 kV;采集方式:多反应离子监测模式(MRM模式)。

1.4 样品前处理

1.4.1样品提取

称取花椰菜(可食用部分)500 g于电动搅拌机中粉粹,高速匀浆。于50 mL塑料离心管中精确称取10 g花椰菜(精确至0.01 g),加入10.00 mL乙腈并扭紧离心管盖放于冰箱冷冻15 min,取出后加入1包SHIMSEN QuEChERS提取盐试剂包Ⅰ,旋涡混匀1 min,4 500 r·min-1低温离心5 min。

1.4.2 样品净化

取1.4.1中上清液6 mL加入SHIMSEN QuEChERS净化管Ⅰ中,旋涡混匀1 min,4 500 r·min-1离心5 min。准确吸取上清液3 mL于10 mL玻璃离心管,水浴40 ℃缓缓通入氮气浓缩至近干。用1.5 mL丙酮复溶,经微孔滤膜过滤,用于上机测定。由于花椰菜所含色素较少,所使用的净化管中不含石墨化碳黑。石墨化碳黑能高效吸附蔬菜水果中的极性杂质,如类胡萝卜素、叶绿素等,因此色素含量较高的蔬菜水果样品净化需选择含有石墨化碳黑的净化管。

1.4.3 标准溶液的配制

(1)标准储备溶液(10 mg·L-1)。于100 mL容量瓶内,分别加入1.0 mL五氯硝基苯、乙烯菌核利、三唑酮、三氯杀螨醇、联苯菊酯、腐霉利、甲氰菊酯、氯菊酯、溴氰菊酯和氯氟氰菊酯等10种农药标准溶液,定容溶剂为色谱纯正己烷,-18 ℃避光保存,6个月保存期。

(2)上机基质混合标准工作溶液(现配现用)。精确吸取一定量的上述10种农药标准储备溶液,逐级用色谱纯正己烷稀释标准上机标准工作溶液,标准曲线浓度为0.005 mg·L-1、0.010 mg·L-1、0.050 mg·L-1、0.100 mg·L-1和0.200 mg·L-1。空白基质同样品前处理,再分别加入1.0 mL上述标准上机工作溶液复溶,经0.22 μm微孔滤膜过滤。标准曲线纵坐标为农药定量离子对峰面积,横坐标为基质标准上机工作溶液浓度。

1.4.4 加标样品的制备

准确称取已经测定不含这10种有机氯、拟除虫菊酯类农药的花椰菜10.00 g(空白样品)18份于50 mL塑料离心管中,再分别加入10 μL、20 μL、100 μL浓度为10 mg·L-1的农药混合标准溶液,得到浓度为0.01 mg·kg-1、0.02 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1的加标样品,然后按1.4.1和1.4.2进行前处理并上机测定。

1.5 计算公式

待测样品中被测农药残留量的计算公式为

式中:ω为待测样品中被测农药残留量,mg·kg-1;ρ为标准溶液中农药的质量浓度,mg·L-1;A为样品溶液中被测农药的峰面积;As为农药标准溶液中被测农药的峰面积;V1为提取溶剂总体积,mL;V2为提取液总体积,mL;V3为最终定容体积,mL;m为试液所代表的样品质量,g。

2 结果与分析

2.1 农药标准溶液谱图

本试验GC-MS/MS方法参数是利用通过岛津GCMS-TQ8050 NX结合Smart MRM农药数据库自动优化得到这10种有机氯、拟除虫菊酯类农药多反应监测模式的离子对、碰撞电压等参数。按表1优化好的各化合物质谱参数上机测定分析,10种有机氯、拟除虫菊酯类农药标准溶液0.2 mg·L-1的总离子流图如1所示。

2.2 加标回收试验及定量限

参照1.3优化好的仪器分析条件和表1确定的10种有机氯、拟除虫菊酯类农药质谱参数进行测定。由表2可知,当标准曲线浓度为0.005~0.200 mg·L-1时,该曲线线性关系较好,相关系数均≥0.991。

图1 10种农药标准溶液的总离子流色谱图

表2 方法的精密度、回收率和定量限

在花椰菜空白样品中添加五氯硝基苯、三唑酮、溴氰菊酯等10种有机氯、拟除虫菊酯类农药重复进行6次准确度和精确度试验,外标法定量。添加浓度分别为0.01 mg·kg-1、0.02 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1,上机测定得到回收率以及RSD数据。由表2可知,回收率最低的是三氯杀螨醇,最高的是溴氰菊酯,10种农药的回收率在73.9%~115.0%,相对标准偏差均小于10%。本试验方法定量限以10倍信噪比对应样品的浓度(0.01 mg·kg-1)响应值来计算。通过试验得知,均≤0.003 0 mg·kg-1。本试验证明,该方法回收率、相对标准偏差等均符合相关标准要求。

2.3 实际样品检测情况

随机抽取本市蔬菜种植基地100份蔬菜样品进行有机氯、拟除虫菊类农药残留检测,其中普通白菜20份、豇豆15份、芥菜20份、菜心20份、韭菜15份以及芹菜10份。检测结果显示,普通白菜、豇豆、芥菜、菜心、韭菜以及芹菜中均有检出但未超标,其中检出氯氰菊酯14次,检出率为14%;检出腐霉利5次,检出率为5%;检出氯氟氰菊酯19次,检出率为19%;检出联苯菊酯7次,检出率为7%;检出氯菊酯23次,检出率为23%;五氯硝基苯、甲氰菊酯、溴氰菊酯、三唑酮、三氯杀螨醇均未检出。

3 结论

本方法采用岛津GCMS-TQ8050 NX结合SHIMSEN QuEChERS方法测试了花椰菜中添加的10种有机氯、拟除虫菊酯类农药残留量。试验结果显示,标准曲线在0.005~0.200 mg·L-1线性较好,相关系数均≥0.991;定量限均≤0.0030 mg·kg-1;0.01mg·kg-1、0.02 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1共3个加标水平6次平行测定回收率在73.9%~115.0%,RSD均小于10%。该方法简单方便,抗干扰能力强,定量限低,能有效监测蔬菜水果中有机氯、拟除虫菊酯类农药残留量。

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