液/质-质色谱法测定蔬菜中氟虫腈残留含量

2017-10-11 08:06韩继新李占军曹天泽徐红颖
食品研究与开发 2017年19期
关键词:氟虫质谱法碳纳米管

韩继新,李占军,曹天泽,徐红颖

(1.内蒙古化工职业学院,内蒙古呼和浩特010070;2.内蒙古自治区人民医院,内蒙古呼和浩特010010)

液/质-质色谱法测定蔬菜中氟虫腈残留含量

韩继新1,李占军1,曹天泽2,*,徐红颖1

(1.内蒙古化工职业学院,内蒙古呼和浩特010070;2.内蒙古自治区人民医院,内蒙古呼和浩特010010)

对样品进行氟虫腈的含量测定。采用液/质-质法测定氟虫腈含量,采用石墨化碳作为吸附剂,多壁碳纳米管净化的方式。此方法具有灵敏度高、重复性好、分离效果彻底完全,可操作性好等优点,适合蔬菜中氟虫腈残留含量的测定。

液质-质色谱法;氟虫腈;多壁碳纳米管;蔬菜

Abstract:The fluorine content determination of worm nitrile for samples.LC/MS-MS(liquid mass spectrometry-mass spectrometry)method was used to determine fluorine content of nitrile,used the graphitized carbon as an adsorbent,purification of multi-walled carbon nanotubes.This method has high sensitivity,good repeatability,thoroughly completely separation effect,as well as good operability,suitable for the determination of fluorine worm cyanide residue content in vegetables.

Key words:LC/MS-MS;fipronil;multi-walled carbon nanotube;vegetables

氟虫腈是苯基吡啶类新型高活性杀虫剂,上世纪90年代后期在我国大范围推广及使用,用于防治多种农业害虫。由于氟虫腈对甲克类生物和蜜蜂具有高风险,在水和土壤中降解慢等原因,我国于2009年开始对该农药禁用[1-4]。随着人们生活水平和食品安全意识的提高,氟虫腈等农药在蔬菜水果中的残留引起了人们的高度重视。

目前,氟虫腈最普遍的检测方法有超高效液相色谱-串联质谱法[3]、分散液液微萃取-气相色谱质谱法[4]、气相色谱-电子轰击质谱法[5]、气相-电子捕获法[6]、高压液相色谱法[7]、气相色谱法[8]、液相色谱-串联质谱法[9]、气相色谱-质谱联用法[10]、UPLC-MS/MS(超高效液相色谱-串联质谱,Ultra high performance liquid chromatography-mass spectrometry/mass spectrometry)[11]。随着LC/MS-MS(液相色谱-串联质谱,Liquid Chromatography/mass spectrometry-mass spectrometry)联用检测技术兴起,由于其灵敏度高、样品用量少、分析速度快等优点,此方法也逐渐应用于农药残留的检测。本文采用了LC/MS-MS方法测定蔬菜中的氟虫腈残留含量,参考文献[12-13],基于 QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged,Safe的缩写,一种用于农产品检测的快速样品前处理技术)萃取的基础上,加以了改进,采用石墨化碳和PSA(N-丙基乙二胺固相吸附剂,primary secondary amine)为吸附剂,多壁碳纳米管净化的方式。QuEChERS的快速富集和多壁碳纳米管的彻底净化,以及LC/MS-MS的高分辨能力相结合,具有灵敏度高、重复性好、分离效果彻底完全,可操作性好等优点,适合蔬菜中氟虫腈残留含量的测定。

1 仪器与试剂

1.1 样品及其来源

芹菜、菠菜、韭菜、白菜、油麦菜、芥菜:呼和浩特东瓦窑菜市场。

1.2 仪器

XEVO TQS-Smicro相色谱串联质谱仪:沃特世科技(上海)有限公司;TGL-16G高速离心机:北京佳缘兴业科技有限公司;JJ-2B捣碎机:金坛市金南仪器制造有限公司;EL104电子天平:梅特勒-托利多仪器有限公司;HH-4恒温水浴锅(50℃~80℃):金坛市华城润华实验仪器厂;多炭壁纳米管;氮吹仪(型号为ND2001):杭州瑞诚仪器有限公司。

1.3 试剂

乙腈(光谱纯):天津市科密欧化学试剂有限公司;甲醇、甲酸、乙酸胺、N-丙基乙二胺、石墨化碳、四氯化碳、丙酮、氯化钠:天津大茂化学试剂厂;试验用水均为超纯水;氟虫腈标准品:农业部环境保护科研监测所。

2 方法

2.1 色谱条件

2.1.1 液相色谱条件

色谱柱ACQUITY UPLC BEH C18(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);柱温 40℃;进样体积 1.0 μL;流速:0.3 mL/min。流动相A甲醇,流动相B(0.1%甲酸+0.1%乙酸铵的水溶液),梯度洗脱程序见表1。

表1 梯度洗脱程序Table 1 Gradient elution program

2.1.2 质谱条件

电离模式:ESI负离子;毛细管电压:2.0 KV;锥孔电压:20.0 V;离子源温度:140℃;脱溶剂温度:550℃;脱溶剂气体流速:650 L/h,锥孔气体流速:50 L/h。离子对条件见表2。

表2 离子对条件Table 2 Ion pair condition

2.2 溶液配制及其样品的预处理

2.2.1 标准溶液的配制

精确称取氟虫腈标准品0.100 0 g适量,用甲醇溶解并定容到100 mL,配置成浓度为10 μg/mL的标准溶液。

2.2.2 样品预处理

取样品中可食用部分,缩分,切碎,混匀,放入粉碎机中粉碎,制成溶液,于-20℃冰箱中保存。

2.2.2.1 氟虫腈的提取

称取处理过的样品20 g于80 mL具塞离心管中,加入40 mL乙腈,用均质器以12 000 r/min,均质2 min,加入5 g氯化钠,振荡,离心机上以5 000 r/min离心5 min,取上层清液20 mL于100 mL烧杯中,加入100 mg PSA(N-丙基乙二胺)和75 mg石墨化碳作为吸附剂,涡旋5 min,于5 000 r/min离心5 min。取上层清液旋转蒸发至1 mL,于离心式管中,加入5 mL纯化水,再加入 30 μL 四氯化碳,振荡 30 s,5 000 r/min 离心使之分层,用注射器吸取底部有机溶液于1.5 mL离心管中,60℃的水浴条件下用氮气吹至近干,再加入乙腈复溶,待净化。

2.2.2.2 氟虫腈的净化

将提取好的样品中加入2 mL丙酮,溶解后,再加入20 mg多壁炭纳米管净化,盖上盖子振荡5 min,将上层清液经过0.2 μm滤膜,待进样。

3 结果与讨论

3.1 提取液的选择

比较甲醇、丙酮和乙腈的提取效果,结果乙腈提取的效果最好。甲醇的提取效果虽然能达到要求,但是不能使有机相和水相有效的分离;丙酮提取效果也可以,但是必须通过二氯甲烷等溶剂萃取,增加了提取步骤;乙腈极性大,穿透力强,并且可以通过盐析使有机相和水相完全分离,更容易通过后续加入吸附剂除去基质物质的干扰。

3.2 吸附剂的选择

吸附剂选择石墨化碳和PSA,加入后可更加有效地去除基质中的干扰物质对待测物出峰的影响,同时可以减少杂质对仪器和色谱柱的损耗。

3.3 净化试剂的选择

净化时选择多壁碳纳米管净化的方式,因其能够有效地去除色素,而且回收率在96.32%~99.35%之间。比较了加入20、25、30、35 mg,回收率由高到低的顺序为 25 mg>30 mg>20 mg>35 mg,考虑到节约试剂的原则,选择了加入25 mg。比较结果见表3。

3.4 线性关系

将氟虫腈标准品溶液逐级稀释成浓度为0.01、0.02、0.04、0.06、0.08、0.1 mg/L 的标准使用液,对照 2.1色谱条件进行测定,以浓度为横坐标,吸光度为纵坐标,绘制标准曲线见图1,其线性回归方程为Y=14.632X+143.22,R为0.999 8。该测定条件下,氟虫腈的标准品的色谱图见图2,保留时间为3.98 min。

表3 净化试剂量的选择Table 3 Selection of the quality of the purifying agent

图1 氟虫腈标准曲线Fig.1 The standard curve of fipronil

图2 氟虫腈色谱图Fig.2 The chromatogram of fipronil

3.5 精密度

精密吸取氟虫腈的使用液浓度为0.04、0.06、0.08 μg/mL分别进样5次,RSD分别为1.6%、2.1%、2.3%、3.2%、2.5%;2.1%、2.7%、1.4%、1.9%、3.0%;2.8%、3.1%、1.4%、2.9%、3.2%;1.2%、2.0%、1.5%、2.3%、3.2%,均小于5%,说明此方法的精密度好。

3.6 回收率

吸取一定体积 80、120、160 μL 的 10 μg/mL 的氟虫腈标准溶液加入20 g样品中,即添加的浓度点为0.004、0.008、0.012 mg/kg,分别加入到芹菜的样品中,经预处理按2.1色谱条件进行测试,计算回收率,结果表明,不同加标量的回收率均在96.67%~100.02%之间,RSD(n=3)均小于5.0%,满足检测的需要,表明本法准确性好,回收率高。回收率结果见表4。

表4 回收试验结果Table 4 Results of recovery rate

3.7 结果

将所有的样品,按照试验条件分别配制供试溶液,按色谱条件分别进样、计算,结果表明,样品中均未有氟虫腈检出。

4 结论

采用了LC/MS-MS方法测定蔬菜中的氟虫腈残留含量,基于QuEChERS萃取的基础上,加以改进,采用石墨化碳作为吸附剂,净化时采用多壁碳纳米管净化的方式。结果QuEChERS的快速富集和多壁碳纳米管的彻底净化,以及LC/MS-MS的高分辨能力相结合,具有灵敏度高、重复性好、分离效果彻底完全,可操作性好等优点,适合蔬菜中氟虫腈残留含量的测定。

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Determination of Fipronil Residues in Vegetables by LC/MS-MS

HAN Ji-xin1,LI Zhan-jun1,CAO Tian-ze2,*,XU Hong-ying1
(1.Inner Mongolia Vocational College of Chemical Engineering,Hohhot 010070,Inner Mongolia,China;2.The Inner Mongolia People's Hospital,Hohhot 010010,Inner Mongolia,China)

2017-03-07

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.19.032

韩继新(1983—),女(蒙古),讲师,硕士,研究方向:天然药物化学与功能食品研究。

*通信作者:曹天泽(1973—),副主任医师,研究方向:抗肿瘤与功能食品研究。

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