气相色谱-串联质谱检测水果、蔬菜中抗蚜威、甲霜灵和克螨特残留量

陈红平,刘 新,汪庆华,蒋 迎

(中国农业科学院茶叶研究所,农业部茶叶质量监督检验测试中心,浙江杭州 310008)

气相色谱-串联质谱检测水果、蔬菜中抗蚜威、甲霜灵和克螨特残留量

陈红平,刘 新,汪庆华,蒋 迎

(中国农业科学院茶叶研究所,农业部茶叶质量监督检验测试中心,浙江杭州 310008)

建立了水果、蔬菜中抗蚜威、甲霜灵和克螨特残留量的气相色谱-串联质谱(EI源)检测方法。样品匀浆后经乙腈提取,提取液浓缩后用石墨氨基柱净化,用V(乙腈)∶V(甲苯)=3∶1的溶液淋洗。采用基质配制农药标准样品以校正基质效应引入的定量误差。3种农药的方法线性范围为0.002～0.500 mg·kg-1,在添加农药标准样品浓度0.002、0.010、0.050 mg·kg-1水平上,3种农药的平均回收率在91.6%～110.6%之间,相对变异系数RSD均低于15%,最低检出限为0.002 mg·kg-1。

气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS);抗蚜威;甲霜灵;克螨特;水果;蔬菜

随着政府和消费者对食品安全尤其是食品中农药残留问题越来越重视,食品中农药残留检测技术得到飞速发展,并应用到各相关检测机构,大大提高了我国农药残留检测能力。目前,食品、农产品中农药残留检测常用的仪器分析方法为气相色谱(GC)法和高效液相色谱(HPLC)法。GC具有灵敏度高、稳定性好、分离度好等特点,是农药残留检测最为常用的手段。GC采用的毛细管柱一般为分离柱,配置火焰光度(FPD)检测[1],使用电子俘获检测器(ECD)分析有机氯和拟除虫菊酯农药[2],使用氮磷检测器(NPD)分析氨基甲酸酯等农药[3]。HPLC适用于极性强、热稳定性差的农药残留检测,如吡虫啉、辛硫磷等农药。但是色谱技术主要依靠保留时间来定性,容易造成样品假阳性误判,因此对于阳性样品的检测还需采用质谱或其他方法进行确证[4]。

串联质谱(MS/MS)技术的关键在于引入撞击诱导解离(CID)和用于分析撞击诱导解离碎片的第二级质谱。通过多反应监测(MRM)就可以做到在复杂样本体系中进行目标化合物的快速定量。串联质谱可提高灵敏度,对复杂基体中微量待测物进行测定,对一级质谱无法区分的化合物可进行进一步的确认[5-6]。本工作采用全自动固相萃取净化方法,通过串联质谱多反应监测模式(MRM),建立水果、蔬菜中抗蚜威、甲霜灵以及克螨特残留量气相色谱-串联质谱(GCMS/MS)检测方法。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Varian 450GC-300MS/MS气相色谱-串联质谱联用仪:美国瓦里安公司产品;Gilson ASPEC Xli全自动固相萃取仪:法国吉尔森公司产品;Buchi R215旋转蒸发仪:瑞士布奇公司产品;IKA T18高速均质仪:德国IKA公司产品。

正己烷、乙腈、甲苯(均为色谱纯):美国 Tedia公司产品;氯化钠(分析纯):上海试四赫维化工有限公司产品;6 mL Carbon/NH2固相萃取柱:美国Varian公司产品;抗蚜威、甲霜灵、克螨特农药标准样品:德国 Dr Ehrenstorfer公司产品。

1.2 气相色谱-串联质谱分析条件

VF-17MS毛细管柱(30 m ×0.25 mm × 0.25μm);载气为高纯氦气(纯度99.999%),流速1.0 mL·min-1;柱温80℃,保持1 min,以15℃·min-1升至180℃,保留2 min,以5℃·min-1升至280℃,保持10.333 min;不分流进样,0.75 min后打开分流阀,进样量1μL,进样口温度220℃,连接杆温度280℃。

电离方式为电子轰击电离源(EI),电离能量70 eV,灯丝电流50 mA,EMV电压900 V。四极杆温度40℃,离子源温度230℃,溶剂延迟5 min。碰撞气为高纯氩气(纯度99.999%),碰撞气压力0.27 Pa,Q1扫描峰宽3.0,Q3扫描峰宽0.7。

1.3 标准溶液配制

抗蚜威,甲霜灵,克螨特农药用正己烷配制成1 g·L-1标准储备液。为消除基质效应对各农药检测结果的影响,各农药均采用基质溶液配制所需的标准溶液。基质溶液标准样品的配制:按样品前处理方法将空白样品配制成基质溶液,取4 mL基质溶液和1 mL混合农药标准样品制备成所需的定量标准样品。

1.4 样品前处理

1.4.1 提取 将青菜、黄瓜、茄子等蔬菜用匀浆机切碎,桃、葡萄等水果去核后匀浆粉碎。取25.0 g匀浆后的样品加入到200 mL烧杯中,准确加入50 mL乙腈,以10 000 r·min-1均质2 min,将烧杯中提取液以及样品经滤纸过滤到预先装有10 cm高氯化钠的100 mL具塞量筒中。待提取液全部过滤完,盖上塞子,剧烈摇动量筒,静置1 h,待乙腈相与水分层,并且乙腈相透明,取10 mL上层液于100 mL鸡心瓶中,旋转蒸发仪38℃,16.2 Pa下浓缩近干,用2 mLV(乙腈)∶V(甲苯)=3∶1混合液定容,备用。

1.4.2 净化[7]5 mLV(乙腈)∶V(甲苯)= 3∶1混合液活化固相萃取柱,将1.4.1备用的2 mLV(乙腈)∶V(甲苯)=3∶1液加入到固相萃取柱,洗脱速度为6 mL·min-1,收集洗脱液于20 mL U型试管中,再用25 mLV(乙腈)∶V(甲苯)=3∶1混合液洗脱。合并收集液并转移至100 mL鸡心瓶中,经旋转蒸发仪浓缩近干,正己烷定容至5 mL。

2 结果与讨论

2.1 GC-MS/MS条件优化

通过0.5 mg·L-1抗蚜威、甲霜灵和克螨特混合标样单级质谱分析,确定3种农药的特征碎片离子,甲霜灵:m/z206、132、249;抗蚜威:m/z 166、238;克螨特:m/z135、150、173、350。将各农药的特征碎片离子设为母离子,进行子离子扫描,碰撞电压均设为10 V。通过子离子扫描,确定各农药特征碎片离子以及相应的子离子,然后再对碰撞电压进行优化,以灵敏度为判断依据,确定最佳碰撞电压,建立各农药多级反应监测模式(MRM)。以甲霜灵为例,通过子离子扫描得到甲霜灵特征碎片离子m/z206的子离子,分别为 m/z105、132、121、147,示于图 1。然后将m/z206(m/z105);m/z206(m/z132);m/z 206(m/z121)在5、10、15、20、25、30 V电压下进行MRM监测,根据灵敏度的大小,确定最佳MRM监测模式。按此方法,得到甲霜灵、抗蚜威和克螨特的MRM监测模式参数,列于表1。

表1 抗蚜威、甲霜灵和克螨特的分析时保留时间、质谱条件Table 1 The retention time and mass condition of pirimicarb,metalaxyl and propargite

图1 甲霜灵MRM参数优化a.抗蚜威、甲霜灵和克螨特全扫描总离子图;b.甲霜灵全扫描质谱图; c.m/z206子离子扫描图;d.m/z206(m/z105)碰撞能量优化Fig.1 Optimization of MRM parameters for metalaxyl a.total ion current chromatography of pirimicarb,metalxyl and propargite with full scan;b.mass spectrometer of metalaxyl; c.daughter scan ions of parent ionm/z206;d.m/z206(m/z105)optimization of collision energy

2.2 方法的评价

2.2.1 取不同浓度抗蚜威、甲霜灵和克螨特混合标样,进样浓度在0.002～0.500 mg·kg-1之间,以峰面积(y)对浓度(x)做线性回归分析。方法定量限(LOQ)是依据2.2.2节样品添加最低水平为最低检出限,3种农药方法检出限列于表2。实验中添加农药标准样品最低浓度均在0.002 mg·kg-1,且S/N均大于10,因此,该方法中抗蚜威、甲霜灵和克螨特的最低检出限均为0.002 mg·kg-1。

2.2.2 回收率与精密度 取25 g切碎的蔬菜样品,分别加入1 mL浓度为0.050、0.25、1.25mg·L-1混合标准样品,充分混合,避光低温静置1 h后按上述方法进行测定7次,3种农药添标回收率以及相对标准偏差列于表2。抗蚜威和甲霜灵在添加农药标准样品浓度 0.002、0.010和 0.050 mg·kg-1水平上,回收率为100%～115%,而克螨特农药回收率均处于90%～100%范围内,3种农药相对应的相对变异系数RSD均小于15%。3种农药在豇豆中的基质标样,添加标准样品,空白基质总离子流图示于图2。

表2 添标回收率和精密度Table 2 Recoveries and precisions

图2 样品中抗蚜威、甲霜灵和克螨特GC-MS/MS检测结果a.豇豆基质标样;b.豇豆添标样品;c.豇豆空白样品Fig.2 GC-MS/MS charomatographics of pirimicarb,metalaxy and propargite in cowpea a.standard pesticides of cowpea matrix; b.spiked cowpea samples;c.positive cowpea sample

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Determination of Pirimicarb,Metalaxyl and Propargite Residues in Fruit and Vegetable by GC-MS/MS

CHEN Hong-ping,LIU Xin,WAN G Qing-hua,J IANG Ying
(Tea Research Institute,Chinese Academy of A gricultural Sciences, Tea Quality and Supervision Testing Center,Ministry of A griculture China,Hangzhou310008,China)

Pirimicarb,metalayl,propargite in fruit and vegetable were determined by gas chromatography-tandem mass spectrometry(GC-MS/MS).Samples were homogenized, then extracted with acetonitrile.The extracts were concentrated and cleaned up with graphitized carbon black and aminopropyl cartridge.Pesticides were eluted withV(acetonitrile)∶V(ttoluene)=3∶1,and the eluates were concentrated.Quantitation was carried out using matrix-matched standard calibration.The linear range of detection for the method is between 0.002 and 0.5 mg·kg-1.At the three fortification levels of 0.002,0.010,0.050 mg·kg-1,the average recovery rates are between 91.6%and 110.6%with precision values expressed as relative standard deviation(RSD)lower or equal to 15%,and limits of quantification(LOQs)of three pesticides are all 0.002 mg·kg-1.

gas chromatography-tandem mass spectrometry(GC-MS/MS);pirimicarb; metalaxyl;propargite;fruit;vegetable

O 657.63

A

1004-2997(2010)04-0220-04

2009-11-18;

2010-03-04

陈红平(1977～),男(汉族),江西樟树人,助理研究员,从事农药残留检测与方法研究。E-mail:thean27@mail.tricaas.com