一种同时测定鱼腥草中百草枯和乙草胺残留方法探讨

2017-01-03 00:59郭晓关庞宏宇
耕作与栽培 2016年5期
关键词:碳黑鱼腥草百草

郭晓关,李 俊,庞宏宇,杜 楠

(1.贵州省农产品质量安全监督检验测试中心/农业部农产品质量安全监督检验测试中心(贵阳),贵州 贵阳 550004)



一种同时测定鱼腥草中百草枯和乙草胺残留方法探讨

郭晓关,李 俊*,庞宏宇,杜 楠

(1.贵州省农产品质量安全监督检验测试中心/农业部农产品质量安全监督检验测试中心(贵阳),贵州 贵阳 550004)

采用高速匀浆提取,固相萃取(SPE)净化,三重四级杆气相色谱质谱联用仪(GC-MS/MS)检测,建立了鱼腥草中两种除草剂农药残留的分析方法。在0.02~0.50 mg/L范围内,目标物的峰面积与其质量浓度的线性关系良好(R2>0.99);在0.02、0.10、0.50 mg/kg的添加水平,样品添加回收率为73.5 %~81.2 %,相对标准偏差(RSD)为3.43 %~4.49%;乙草胺方法检出限为0.2 μg/kg,定量限为0.80μg /kg,百草枯方法检出限为1.40 μg/kg,定量限为5.00 μg /kg。该方法具有高灵敏度、快速、准确度高、线性范围宽等优点,可满足鱼腥草中农药残留检测的要求。

鱼腥草;农药残留;气相质谱联用仪

鱼腥草(Herbahouttuyniae),又名折耳根、蕺菜、菹菜等,属三白草科、蕺菜属、多年生草本植物,主要生长在我国长江流域及以南各省均有野生分布。全草入药,具有清热解毒、化痰止咳的功效,对肺炎、百日咳、盆腔炎、气管炎、乳腺炎、中耳炎等症,具有很好的抑制作用,是良好的中草药。幼嫩茎可作疏菜,云、贵、川、湘各地都有食用的习惯,市场需求量越来越大,就贵阳人每天对鱼腥草的需求量高达1.5万kg,贵州省不少地方将折耳根作为特色产业大力发展,比如贵阳市乌当区、盘县、雷山、平坝等地。鱼腥草大面积生产种植中,常见病害有白绢病、根瘤病和叶斑病等,虫害有小地老虎和斜纹夜蛾、蛴螬、蝼蛄和跳甲等,在病虫害的防治过程中不乏要使用到除草剂、杀菌剂、杀虫剂,从而会导致鱼腥草中农药残留,直接影响着人们的身体健康及长远发展,快速准确的对鱼腥草中农药残留检测具有积极意义[1-5]。

百草枯和乙草胺是鱼腥草种植中使用较多的除草剂,目前国内已有对进出口食品中乙草胺残的气相色谱质谱法[6]和出口粮谷和蔬菜中百草枯残留紫外分光光度法[7]两个出入境检验检疫行业标准。张婷报道了气相色谱-串联质谱发分析尿和血中百草枯的方法[8],王朝虹报道了LC/MS/MS法测定生物组织中百草枯方法[9]。左海根[10]报道了GC-MS测定蔬菜中乙草胺残留的研究,高文惠[11], 王天顺[12]分别研究了草莓中和甘蔗中多种除草剂农药残留分析的质谱方法。还没有乙草胺、百草枯两种除草剂同时测定标准和有相关的文献报道,鱼腥草对这两种农药的测定主要采用上述方法和参照其他方法检测[13-14],给鱼腥草中农药残留检测带来了不少困难,不利于对鱼腥草中农药残留的监控和管理。为此,采用高速匀浆乙腈提取,石墨碳黑氨基柱固相萃取(SPE)净化,三重四极杆气相质谱联用仪(GC/MS/MS)检测,建立了鱼腥草中百草枯、乙草胺两种除草剂农药残留同时检测分析方法。并分析了灵敏度、准确度、线性范围等。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

样品采集于乌当区折耳根种植基地,采集2 kg样品,样品用干布将表面泥土擦净后,用刀切成颗粒状后,经缩分后,用食品加工机破碎混匀后装瓶冷藏保存待测。

乙腈、甲苯、甲醇(均为色谱纯) 美国天地公司;正己烷、氯化钠(均为分析纯)国药;农药标准品(100μg/mL)农业部环境监督测试中心(天津);固相萃取柱(6 mL石墨碳黑氨基柱) 美国安捷伦;纯净水 娃哈哈纯净水。

1.2 仪器与设备

TSQQuantum GC气相色谱质谱联用仪,美国热电公司;全自动固相萃取仪,美国Caliber公司;R-210旋转蒸发仪,瑞士BUCHI公司;T18高速匀浆机,德国IKA公司。

1.3 色谱条件

色谱柱:TR-5ms柱(30 m×250 μm,0.25μm);恒流模式,柱流量1 mL/min;进样口:230 ℃,不分流进样,进样量1 μL;柱温箱程序升温:80 ℃保持1 min,以8 ℃/min升温至300℃保持8 min,传输线260 ℃。

1.4 质谱条件

EI源:280 ℃,70ev;多反应监测(MRM):反应气1.5 mtorr;农药保留时间、母离子、子离子和反应能量见表1。

表1 保留时间、母离子、子离子和碰撞能量Table 1 Retention time,precursor ion,product ion and collision energy

图1 1乙草胺,2百草枯 总离子流色谱图Fig.1 1 acetochlor, 2 paraquat total ion chromatogram

1.5 样品前处理

1.5.1 样品提取

称取20.0 g样品,加入40.0 mL乙腈,在匀浆机中高速匀浆2 min后用滤纸过滤,滤液收集到装有5 g左右氯化钠的50 mL比色管中,剧烈振荡1 min,在室温下静置30 min分层后,取10 mL乙腈层在80 ℃水浴锅上氮气吹至近干,待净化。

1.5.2 样品净化

用5 mL乙腈:甲苯(1:1,V/V)混合溶液活化石墨碳黑氨基柱,弃去流出液,上样,用20 mL洗液洗脱柱子,收集滤液,用60 ℃水浴旋转蒸发浓缩至近干,用甲醇少量多次洗出,定容为5.00 mL,待测。

2 结果与分析

2.1 固相萃取条件的选择

研究选择较为简单快速的固相萃取技术净化样品,目前在蔬菜水果中农药残留检测中,常用氟罗里硅土柱、氨基柱、石墨碳黑氨基柱等对样品净化。分别比较了氟罗里硅土柱、氨基柱、石墨碳黑氨基柱对鱼腥草样品的净化效果和回收率。称取20 g鱼腥草空白样品,添加浓度相当于0.2 mg/kg农药,利用三种固相萃取柱净化样品做样品添加回收实验。方法1:氟罗里硅土柱采用10 mL正己烷:丙酮(9:1,V/V)作为洗脱液。方法2:氨基柱采用10 mL二氯甲烷:水(9:1,V/V)作为洗脱液。方法3:石墨碳黑氨基柱采用20 mL乙腈:甲苯 (1:1,V/V)作为洗脱液分别做样品添加回收实验。每种方法平行做3次,添加回收实验结果见表2,并对三个方法处理的空白样液进行50-600质量碎数的全扫描,扫描结果可知经石墨碳黑氨基柱净化后的样液总离子流图强度最低,这表明石墨碳黑氨基柱的净化效果最好,表2中实验结果表明采用石墨碳黑氨基柱净化的样品添加回收实验具有较好的回收率。

表2 净化方法比较实验结果Table 2 The experimental results of the purification methods

2.2 仪器条件优化

2.2.1 色谱条件选择

试验的色谱条件参考NY/T 761-2008方法中的色谱条件,传输线温度设置为比柱温箱程序升温最高温度高10℃。

2.2.2 质谱定量离子定性离子的选择

母离子的确定:农药分子在经电离源轰击后产生大量的子离子,按选择强度最大和最稳定的离子作为二级反应碰撞的母离子。乙草胺、百草枯在70 ev的电压轰击下,采用50-300质量数全扫描,确定下乙草胺母离子为(223)、百草枯母离子为(149)。

子离子的确定:确定母离子后,采用子离子扫描模式确定子离子,按选择强度最大和最稳定的离子作为二级反应碰撞的子离子,乙草胺母离子为(117、132、146)、百草枯母离子为(65、93、121)。

碰撞能量优化:确定好母离子和子离子后,采用MSM多反应监测模式,逐步改变碰撞能量的大小,当子离子强度最大且母离子强度占子离子强度25%左右时的碰撞能量为最佳能量,优化有的碰撞能量见表1。

欧盟非强制执行法案[15]规定质谱检测中,最少需要3个识别点才能确认物质的定量和定性,选择1个母离子、3个子离子作为定性定量离子对。

2.3 方法线性与灵敏度

配置质量浓度的为0.02、0.05、0.10、0.20、0.50 mg/L的混合标准溶液在实验条件下检测,以质量浓度与峰面积作标准曲线。结果表明,两种农药在0.02~0.50 mg/L范围内显线性关系,相关系数均大于0.99。采用空白样品添加目标化合物的方法,依据特征离子质量色谱峰性噪比RSN=3计算检出限,RSN=10计算方法定量限,最低检出限为0.002~0.02 mg/kg,最低定量限为0.005~0.05 mg/kg(见表3)。

2.4 回收率和精密度

称取空白样品做实验样品,分别加入0.02、0.10、0.50 mg/kg3个水平的标准品,进行加标回收实验,每个水平平行做6次。结果表明,两种农药的平均回收率为73.5 %~81.2 %,相对标准变差(RSD,n=6)为3.43 %~4.49%,方法能满足样品检测需求,准确可靠。

表3 方法相关系数、检出限、定量限与回收率Table 3 Correalation coefficient,limit of detection,limit of quantiation and recovery of the method

3 结论

建立的气相色谱-质谱法测定鱼腥草中两种除草剂农药残留检测方法,在0.02、0.20、0.50 mg/kg3个添加水平下,回收率为73.5 %~81.2 %,相对标准变差为3.43 %~4.49%;乙草胺方法检出限为0.2 μg/kg,定量限为0.80μg /kg,百草枯方法检出限为1.40 μg/kg,定量限为5.00 μg /kg。方法具有高灵敏度、快速、准确度高、线性范围宽等优点,可满足鱼腥草中农药检测的要求。

研究仅对鱼腥草中两种常用除草剂农药同时检测分析,在鱼腥草种植生产中会遇到病虫害的危害,也会使用杀菌剂和杀虫剂,研究没有涉及到,方法还可以进一步的优化,已可以满足鱼腥草中多种多类型农残的检测和分析。

[1] 范启玉,范兰菊.鱼腥草野转家高产栽培及病虫害防治技术[J].湖北植保,2009.16(6):47-48

[2] 李涛,张圣喜,李苏翠,等.鱼腥草主要病虫害调查方法与综合防治标准操作规程[J].中国农学通报,2009,20(13):185-189

[3] 李涛,张圣喜,李苏翠,等.鱼腥草病虫害的综合防治[J].特种经济动植物.2006,14(5):46-47

[4] 石跃桂.鱼腥草研究文献综述[J].北京农业,2011,19(9):129-130.

[5] 刘国庆.鱼腥草栽培技术[J].现代园艺,2009,21(4):42-43.

[6] SN 2322-2009.进出口食品中乙草胺残留量检测方法[S].北京:中国标准出版社,2009.

[7] SN 0340-1995.出口粮谷、蔬菜中百草枯残留检验方法 紫外分光光度法. [S].北京:中国标准出版社,1995.

[8] 张婷,谭家镒,齐宝坤,等.气相色谱-串联质谱法分析尿和血中除草剂百草枯[J].中国法医学杂质2009,24(3):161-163.

[9] 王朝虹,王忠,刘学俊,等.LC/MS/MS法测定生物组织中百草枯[J].中国法医学杂志,2008,23(2):114-116.

[10] 左海根,李如坤,占春瑞.GC-MS法测定蔬菜中乙草胺残留的研究[J].分析实验实,2009,28(5):224-226.

[11] 王天顺,杨玉霞,范业赓,等.气相色谱-质谱法测定甘蔗中除草剂残留量[J].理化检测-化学分册,2011,47(11):1266-1271.

[12] 高文惠,王凤池,郭春海. 气相色谱-质谱法同时测定草莓中7 种除草剂农药残留.2008,29(2):359-361.

[13] NY 761-2008.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[S].北京: 中国农业标准出版社,2008.

[14] GB 19648-2006.水果和蔬菜中500种农药及相关化学品残留的测定 气相色谱-质谱法[S].北京:中国标准出版社,2006.

[15] Commission Decision 2002/657/EC of 12 August 2002 implementing Council Directive 96/23/EC concerning the performance of analytical methods and the interpretation of result" (Official Journal L221, 17 August 2002, pp: 8-36)

Determination Method on Acetochlor and Paraquat in Herbahouttuyniae

GUO Xiao-guan,LI Jun*,PANG Hong-yu,DU Nan

(GuizhouProvincialSupervisionandTestingCenterforAgriculturalProductQuality,SupervisionandTestingCenterforAgricalturalProductQuality,MinistryofAgriculture(Guiyang),Guiyang,Guizhou550004,China)

Using high-speed homogenate extraction, solid phase extraction (SPE) purification, the triple quadrupole gas chromatography mass spectrometry (GC-MS/MS) detection, the establishment of a pesticide residue analysis method of the Herbahouttuyniae two herbicides. 0.02 ~ 0.50 mg / L range, the peak area of the target good linear relationship between its mass concentration (R2> 0.99); 0.02,0.10,0.50 mg / kg level of sample recoveries of 73.5% ~ 81.2% relative standard deviation (RSD) of 3.43% to 4.49%; the acetochlor limit was 0.2 μg / kg, limit of quantification was 0.80μg / kg,paraquat limit was 1.40 μg / kg, quantitative limit was 5.00 μg / kg. The method has high sensitivity, fast, high accuracy, wide linear range, etc., to meet the requirements of Herbahouttuyniae detection of pesticide residues.

Herbahouttuyniae;pesticide residue;gas chromatography-mass spectrometry.

2016-05-06

农业部农产品质量安全例行监测项目 农质发[2012 ]12号

郭晓关(1982-),女,硕士,农艺师,主要从事农产品质量安全工作。

李俊(1982-),男,硕士,实验师,主要从事食品安全及仪器分析工作。

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