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液相色谱-串联质谱法测定大豆中噻呋酰胺残留量

2023-10-13李巧莲肖舒元蒋笑妍王岩松

辽宁化工 2023年9期
关键词:噻呋质谱法酰胺

李巧莲,肖舒元,蒋笑妍,王岩松*

分析检测

液相色谱-串联质谱法测定大豆中噻呋酰胺残留量

李巧莲1,肖舒元1,蒋笑妍2,王岩松1*

(1. 沈阳市食品药品检验所,辽宁 沈阳 110136; 2. 沈阳农业大学 食品学院,辽宁 沈阳 110866)

基于多壁碳纳米管优化的 QuEChERS净化方法,建立了液相色谱-串联质谱法测定大豆中噻呋酰胺残留量。利用乙腈对样品进行提取,优化QuEChERS净化,在负离子多反应监测模式下分析,C18色谱柱分离,外标法定量。结果表明:在0.1~2.5 μg·L-1的质量浓度范围内,噻呋酰胺线性关系良好,相关系数()为0.993 93,方法检出限为0.4 μg·kg-1,定量限为2.0μg·kg-1。三水平加标试验的平均回收率为83.4%~92.3%,相对标准偏差为1.4%~6.2%(=6)。该方法操作快捷,净化效果好,灵敏度高,适用于大豆中噻呋酰胺的定性定量分析。

多壁碳纳米管;QuEChERS;液相色谱-串联质谱法;大豆;噻呋酰胺

噻呋酰胺又称为噻氟菌胺,结构式见图1。噻呋酰胺是一种酰胺类广谱杀菌剂,由美国孟山都公司研发[1],是一种通过抑制病原菌三羧酸循环阻断病原菌呼吸链而导致其死亡[2-5]的杀菌剂。近年来有关噻呋酰胺分析检测方法的报道中有边海涛[6]等利用高效液相色谱-串联质谱法测定果蔬中噻呋酰胺,宋天玮[7]等利用气相色谱检测小麦中噻呋酰胺,赵小云[8]等利用超高效液相色谱-串联质谱检测香蕉中的噻呋酰胺。而《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中未见大豆的噻呋酰胺限量,气相色谱-质谱法GB 23200.9—2016中制定粮谷中噻呋酰胺的定量限为0.2 mg·kg-1。因此有必要开展相关方法研究,以期实现大豆中噻呋酰胺残留痕量分析的目的。

图1 噻呋酰胺分子结构式

分散固相萃取方法(QuEChERS))因其速度快、操作方便、消耗有机溶剂较少等优点,在农药残留和兽药残留的检测中常被使用[9-13]。QuEChERS方法主要利用无水硫酸镁等盐类对样品进行除水,氧化铝、石墨化碳黑、十八烷基硅烷键合硅胶、N-丙基乙二胺等填料进行混合搭配,清除样品中的杂质。为改善其净化能力,金属有机骨架[14]、共价有机骨架[15]、多壁碳纳米管[16]等一些新型吸附材料被用来替换传统的吸附剂。对比其他新型吸附材料,多壁碳纳米管的优势是比表面积大、化学稳定性和吸附性良好,还具有制备容易、价格低廉等优点,已在农兽药残留检测中被广泛应用[17-19]。本研究采用多壁碳纳米管优化QuEChERS净化技术与液相色 谱-串联质谱法(LC-MS/MS)结合, 建立了大豆中噻呋酰胺残留量的分析方法。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

液相色谱串联质谱仪,QTRAP 4500,美国应用生物系统公司;电子天平,PTY-B620,华志科技有限公司;电子天平,BS244S-CW,德国赛多利斯仪器有限公司;多功能粉碎机,BJ-1000A,德清拜杰电器有限公司;多管涡旋混匀仪,MS200,杭州瑞诚有限公司;离心机,H1750R,长沙湘仪有限公司。

标准物质噻呋酰胺(纯度≥99.8%)、无水硫酸镁(MgSO4)、石墨化碳黑(GCB)、N-丙基乙二胺吸附剂(PSA)、十八烷基硅烷键合硅胶(HC-C18)、多壁碳纳米管(MWCNTs),上海安谱有限公司;甲醇、乙腈,色谱纯,美国Thermo Fisher Scientific公司;甲酸,分析纯, 国药集团有限公司。

1.2 实验方法

1.2.1 样品前处理

称取均质的大豆样品5.00 g于50 mL离心管中,加入10 mL 乙腈,涡旋提取5 min,用离心机在1 000 r·min-1条件下离心3 min,取上清液。重复上述过程一次,合并两次提取到的上清溶液并混匀待用。在15 mL离心管中分别加入无水MgSO4800 mg 、PSA 200 mg、HC-C18100 mg 、 MWCNTs 25 mg,再加入4 mL上清液,振荡净化5 min,静置取其上清液过0.22 μm有机相滤膜后供分析。

1.2.2 标准溶液的配制

100 ng·mL-1标准中间溶液:准确称取噻呋酰胺标准物质0.010 0 g,用甲醇溶解并定容至100 mL,冷冻避光保存。

1.2.3 液相色谱条件

C18色谱柱,2.1 mm× 150mm, 3.5 µm。柱温为40 ℃,进样体积为10 µL,流速为0.4 mL·min-1。流动相:水相(A)为0.1%的甲酸水,有机相(B)为甲醇。洗脱梯度:0~1 min,10%B;1~3 min,10%B~75%B;3~9 min,75%~95%B;9~10 min,95%B;10~11 min,95%~10%B;11~12 min,10%B。

1.2.4 质谱条件

电喷雾离子源(ESI);多级反应监测(MRM)模式下,负离子扫描;离子源温度为650 ℃,电喷雾电压为-4 500 V;雾化气的压力为448 kPa,气帘气的压力为207 kPa,辅助气的压力为448 kPa。质谱参数见表1。

表1 噻呋酰胺的质谱参数

注: *为定量离子。

2 结果与分析

2.1 仪器条件的优化

本研究尝试正负离子扫描方式确定化合物的分子离子峰,噻呋酰胺在负离子全扫描时出现了明显的[M-H]-分子离子峰。再调节碰撞气能量打碎母离子,得到子离子碎片,再通过子离子扫描确定子离子碎片信息。选用0.1%甲酸水为水相,对乙腈和甲醇为有机相进行考察,以甲醇为有机相时,可得到无干扰峰的色谱峰,色谱峰峰形对称尖锐,且质谱响应较高。

综上,选用负离子扫描方式,水相(A)为0.1%的甲酸水,有机相(B)为甲醇,并采用梯度洗脱程序,按照上述仪器条件对大豆中噻呋酰胺进行检测分析,得到MRM色谱图如图2所示。

图2 噻呋酰胺MRM色谱图(0.5 µg·kg-1)

2.2 QuEChERS条件的优化

QuEChERS方法通常利用无水MgSO4、PSA、HC-C18、GCB对试样进行净化,分别能吸附试样中的水分、有机酸、脂类、色素等物质。本研究优化QuEChERS,采用新型吸附材料MWCNTs去除色素和其他具有刚性平面结构的杂质。用交叉优化法选用对噻呋酰胺回收率较高的净化剂用量。

称取空白大豆基质5.00 g,添加一定量的噻呋酰胺中间液(1.2.2),使其质量浓度为0.5 µg·kg-1,按照1.2.1步骤前处理,取4组每组5个15 mL的离心管。依次完成4组添加不同量的无水MgSO4、PSA、HC-C18、MWCNTs实验,不同用量的净化剂对噻呋酰胺回收率的影响如图3所示。由图3可知,无水MgSO4对回收率影响不明显;PSA 和HC-C18出现明显回收率下降现象;MWCNTs回收率均低于80%,添加25 mg时回收最佳。

综上,确定改良后的QuEChERS添加量为 800 mg无水MgSO4、200 mg PSA、100 mg HC-C18和25 mg MWCNTs。

2.3 方法学验证

2.3.1 检出限、定量限和线性范围

在空白大豆试样中添加噻呋酰胺中间液(1.2.2)使其质量浓度分别为0.1、0.25、0.5、1.25、2.5 µg·L-1,按1.2.1步骤进行操作。配制基质标准曲线,线性方程为=9.972 68e5-6 816.266 220。在0.1~2.5µg·L-1的质量浓度范围内,相关系数()为0.993 93,大于0.99,线性关系良好。以信噪比/≥3和/≥10计算检出限和定量限分别为0.4 μg·kg-1和2.0 μg·kg-1。

2.3.2 回收率和精密度

在5.00 g空白大豆试样中添加噻呋酰胺中间液(1.2.2),使其质量分数为2.0、5.0、10.0 μg·kg-1,按1.2.1步骤进行操作,进行3水平6平行测定,平均回收率分别为90.1%、92.3%、83.4%,相对标准偏差分别为6.2%、1.4%、2.3%。

3 结 论

本研究采用多壁碳纳米管优化QuEChERS净化技术,并建立了分析大豆中噻呋酰胺的液相色 谱-串联质谱法。此方法操作简便、净化效果显著、检出限低、灵敏度和精密度高,可有效应用于大豆中噻呋酰胺的检测,为残留限量的制定提供技术 支持。

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Determination of Thifluzamide in Soybean by Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

1,1,2,1*

(1. Shenyang Food and Drug Inspection Institute, Shenyang Liaoning 110136, China;2. College of Food Science, Shenyang Agricultural University, Shenyang Liaoning 110866, China)

An improved QuEChERS purification method based on multi-walled carbon nanotubes (MWCNTs) was established, combined with liquid chromatography-tandem mass spectrometry for the determination of thifluzamide in soybean. The samples were extracted by acetonitrile, cleaned up with QuEChERS method, separated by C18column, detected by MS/MS in negative ion mode using multiple reaction monitoring (MRM), and finally quantified by the external standard method. The results showed that the calibration curves for thifluzamide showed good linearity with correlation coefficients () of 0.99393 in the concentration range of 0.1~2.5μg·L-1. The limits of detection (LOD) and the limits of quantification (LOQ) of the developed method were 0.4μg·kg-1and 2.0μg·kg-1, respectively. The average recoveries at three levels ranged from 83.4% to 92.3% with relative standard deviations (RSD) of 1.4%~6.2% (=6). This method was fast to operate, showed good purification efficiency and sensitive. This method is suitable for the qualitative and quantitative analysis of thifluzamide in soybean.

Multi-walled carbon nanotubes; QuEChERS; Liquid chromatography-tandem mass spectrometry; Soybean; Thifluzamide

O657

A

1004-0935(2023)09-1388-04

国家市场监督管理总局科技计划项目(项目编号:2020MK134);沈阳市科学技术局科技计划项目(项目编号:22-322-3-37)。

2022-09-16

李巧莲(1988-),女,辽宁省沈阳市人,中级工程师,硕士研究生,2014年毕业于沈阳农业大学食品科学专业,研究方向:食品药品质量安全检测。

王岩松(1980-),男,高级工程师,博士研究生,研究方向:食品中多种有机污染物检测方法。

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