黄梅花
摘要 [目的]建立合水粉葛中氟虫腈、甲拌磷和克百威及其代谢物残留(9种)的液相色谱-串联质谱分析方法。[方法]采用改良QuEChERS方法,使用电子喷雾离子源(ESI)和选择反应监测(SRM)模式测定,基质匹配标准曲线定量。[结果]9种农药在10~200 μg/L 具有较好的线性关系,相关系数均大于0.995。加标回收率为81.7%~119.4%,最低检测限为0.38~5.88 μg/kg,相对标准偏差为4.5%~12.4% 。[结论]该方法适用于合水粉葛中9种农药的检测。
关键词 液相色谱-串联质谱法;农药残留;代谢物;合水粉葛
中图分类号 TS207.5+3 文献标识码
A 文章编号 0517-6611(2018)18-0157-03
Determination of Fipronil,Phorate and Carbofuran and Its Metabolites Residues in Heshui Pueraria thomsonii Benth by High Performance Liquid ChromatographyTandem Mass Spectrometry
HUANG Meihua (Foshan City Gaoming District Agricultural Technology Service and Popularize Center,Foshan,Guangdong 528500)
Abstract [Objective] The research aimed to develop a simple and rapid method for the determination of fipronil,phorate and carbofuran and its metabolites residues (9 kinds of pesticides)in Heshui Pueraria thomsonii Benth by high performance liquid chromatographytandem mass spectrometry. [Methods] The sample was prepared by the modified QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged,Safe) method,extracted with electrosprary ion source (ESI),selected reaction monitoring mode (SRM) and matrix-matched external standard method were applied to sample analysis.[Result] The calibration curves of 9 pesticide residues were linear in the range of 10-200 μg/L with correlation coefficients more than 0.995. The recoveries for all compounds were 81.7%-119.4%,The limits of quantitation (LOQ) were 0.38-5.88 μg/kg,and the RSD were 4.5%-12.4%. [Conclusion]This method is suitable for the detection of the 9 kinds of pesticides in Heshui Pueraria thomsonii Benth .
Key words High performance liquid chromatographytandem mass spectrometry;Pesticide residue;Metabolite;Heshui Pueraria thomsonii Benth
合水粉葛,出产于广东省佛山市高明区的粉葛代表性产品,因其具有独特优良品质而畅销国内外,并于2006年获得“国家地理标志产品”称号[1]。合水粉葛的主要成分是淀粉,此外含有約12%的黄酮类化合物,是老少皆宜的名贵滋补品,有“千年人参”之美誉,也是众多粉葛食品加工厂家优质的原料。
到目前为止,甲拌磷、克百威、氟虫腈3种农药都是禁止在蔬菜中使用的农药,根据《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2016)[2],标准中列出了这3种农药在蔬菜中的最大残留限量,且此残留量包括农药母体和代谢物,以农药母体表示。然而,标准中指定的标准检测方法,如检测甲拌磷的标准方法(GB 23200.8—2016)[3]作为气相色谱-质谱法,只检测甲拌磷和甲拌磷砜,不检测甲拌磷亚砜;氟虫腈的标准检测方法(SN/T 1982—2007)[4]为气相色谱-质谱法,可以检测氟虫腈却不能检测其代谢物;克百威的标准检测方法(NY/T 761—2008)[5]是液相色谱法,然而,为提高检测效率,使用液相色谱法-串联质谱法,但是标准方法液相色谱-串联质谱法(GB/T 20769—2008)[6]只检测克百威,不涉及3-羟基克百威。目前,有关甲拌磷、克百威、氟虫腈3种农药残留量检测的方法有气相色谱-串联质谱法[7]、液相色谱-串联质谱法[8],但是这些方法不是只检测农药母体本身,不检测农药的代谢物,就是几种农药在不同方法不同仪器中检测,比较分散,导致检测效率不高。因此,笔者采用液相色谱-串联质谱法中正负离子切换的模式,同时检测粉葛中甲拌磷、克百威、氟虫腈3种农药(包括母体和代谢物共9种化合物),以提高检测效率和检测结果的准确度,保障合水粉葛作为国家地理标志产品的质量安全,有益于合水粉葛的广泛传播,有利于更好地发展合水粉葛的出口事业。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 主要仪器。Thermo SCIENTIFIC UltiMate 3000-TSQ ENDURA(液相色谱-质谱联用仪);T10分散机(德国IKA公司);冷冻台式离心机ALLegraX-15R(Beckman Coulter);MS1涡旋混匀仪(德国IKA公司);JJ100电子天平(常熟市双杰测试仪器厂)。
1.1.2 主要试剂。乙腈、甲酸、甲醇(色譜纯,德国Merck公司);乙酸铵(色谱纯)、氯化钠(分析纯)、QuEChERS净化管(内含50 mg N-丙基乙二胺吸附剂(PSA)、50 mg十八烷基键合硅胶吸附剂(C18)、150 mg无水MgSO4,美国Agilent 公司);0.2 μm滤膜;实验室用水为超纯水[经超纯水器Direct-Q3(美国密理博Millipore公司)纯化]。9种农药标准物质均购自农业部环境质量监督检验测试中心(天津),质量浓度为1 000 μg/mL。
1.2 方法
1.2.1 标准溶液的配制。用乙腈溶液将1 000 μg/mL的标准溶液稀释至100 μg/mL的单标准储备液,并置于-20 ℃的冰箱保存,使用时用样品空白基质稀释配制成不同浓度的基质混合标准工作液,且此工作液现配现用。
配制标准工作溶液必须将农药母体本身与其代谢物分开,不配成混合溶液,以免影响后续的样品定量分析,进而降低检测结果的准确度。该试验将包括代谢物在内的9种化合物分为4组,氟虫腈、甲拌磷、克百威为一组,氟虫腈砜、甲拌磷砜、3-羟基克百威为一组,氟虫腈亚砜与甲拌磷亚砜为一组,氟甲腈为一组。
1.2.2 液相色谱条件。色谱柱:ZORBAX SB-C18柱(Narrow-Bore 2.1 mm×150 mm,3.5 μm);柱温30 ℃;流动相A为0.1%甲酸-5 mmol/L乙酸铵水溶液(1 mL甲酸+0.385 g乙酸铵溶于超纯水中,定容至1 L),流动相B为乙腈。梯度洗脱程序:0~1.0 min,95% A;4.0 min,60% A;8.0 min,40% A;14.0 min,20% A;14.1~18.0 min,95% A,总时长18 min。流速为0.30 mL/min,进样量为8 μL。
1.2.3 质谱条件。离子源电子喷雾离子源(H-ESI),采用正负离子模式切换采集数据。电喷雾电压:正离子模式3 500 V,负离子模式3 000 V;鞘气:27 Arb,辅助气:2 Arb,吹扫气:0;离子传输管温度270 ℃,喷针温度300 ℃;扫描方式:选择反应监测(Selected Reaction Monitoring,SRM)。
SRM模式的具体优化方法是:对浓度为2 mg/L的单标农药标准溶液以Full Scan Q1模式进行母离子扫描,每种化合物均采用正、负2种不同的离子模式优化,选择其中使化合物信号较强、较稳定的离子模式。每种农药组分选择其对应的信号较强和稳定性良好的离子为母离子。确定母离子后,进一步优化待测物的子离子、RF Lens电压(射频透镜电压)、CE值(碰撞能)。确定母离子与子离子后,以SRM模式对0.5 mg/L的3种农药混合标准溶液进行分析。
1.2.4 样品前处理方法。准确称取匀浆状样品10.0 g于50 mL具塞离心管中,加入10.0 mL乙腈,使用高速分散机分散1 min,转速为12 000 r/min,加入4 g氯化钠,再使用高速匀浆机以12 000 r/min的转速分散1 min,使用离心机以转速8 000 r/min离心3 min。吸取上层有机提取液1 mL于QuEChERS净化管中,涡旋振荡30 s,5 000 r/min离心2 min,取上清液经0.2 μm滤膜过滤,供高效液相色谱三重串联四级杆质谱测定。
1.2.5 方法学考察。
1.2.5.1 线性关系考察。采用空白基质匹配标准曲线定量,逐步稀释配制成10、20、50、100 、200 μg/L 5个浓度点,经进样分析后,以进样浓度X(μg/L)为横坐标、峰面积Y为纵坐标绘制标准曲线,计算线性回归方程。
1.2.5.2 灵敏度考察。对加标浓度为50 μg/L的9种混合标准溶液进行测定,以色谱图中10倍信噪比(S/N=10)为方法定量限(LOQ)。
1.2.5.3 精密度与加标回收率考察。在空白合水粉葛中以50、100、200 μg/L 3个不同浓度点添加9种混合标准溶液,按 “1.2.4” 的方法进行加标回收试验,按 “1.2.2”和“1.2.3” 的方法进行仪器分析,每个水平重复进样6次。
2 结果与分析
2.1 SRM模式优化结果 对每种化合物分别采用正、负离子模式进行优化后,发现不同的化合物信号最强、最稳定时所采取的模式不同。其中甲拌磷及其代谢物、克百威及其代谢物采取正离子扫描模式,氟虫腈及其代谢物采取负离子扫描模式。除此之外,不同的化合物其加或减H+、或NH4+或Na+或K+的信号和稳定性不同,大部分化合物加或减H+信号较强较稳定,少部分选择加或减NH4+的母离子较适用于检测。在优化过程中发现,在该试验条件下,所涉及化合物加或减H+的信号和稳定性最好。9种化合物经优化后的质谱参数见表1。
2.2 方法学考察
2.2.1 线性关系考察。按 “1.2.5.1” 方法操作,计算线性回归方程,结果表明,9种农药组分在10~200 μg/L有良好的线性关系,其相关系数均大于0.995。
2.2.2 灵敏度考察。按 “1.2.5.2” 方法操作,结果表明(表2),9种农药组分的定量限(LOQ)为0.38~5.88 μg/kg。
2.2.3 精密度与加标回收率考察。按 “1.2.5.3” 方法操作,经添加回收试验,9种农药组分中3个加标浓度点的加标回收率为81.7%~119.4%,RSD为4.5%~12.4%(表2)。从表2还可看出,该试验分析方法的准确度、精密度、灵敏度均满足国内外对农药残留分析测定的要求。
3 结论
该试验利用高效液相色谱-质谱联用仪测定合水粉葛中氟虫腈、甲拌磷、克百威及其代谢物,使用QuEChERS分散固相萃取净化管,采用选择反应監测(SRM)方式进行数据采集,建立了同时检测氟虫腈等9种农药组分残留的方法,做到了既检测农药母体本身又检测代谢物,从而提高了检测效率与准确度。该方法操作简单、快速,有良好的灵敏度、准确度和精密度,能满足农药残留分析测定的要求。
参考文献
[1]国家质量监督检验检疫总局.关于批准对合水粉葛实施地理标志产品保护的公告(质检总局2006年第56号公告)[EB/OL].(2006-04-16)[2018-01-20].http://www.eshian.com/laws/9595.html.
[2] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会,中华人民共和国农业部,国家食品药品监督管理总局.食品中农药最大残留限量:GB 2763—2016[S].北京:中国标准出版社,2016.
[3] 中华人民共和国国家卫生和计划生育委员会,中华人民共和国农业部,国家食品药品监督管理总局.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[S].北京:中国标准出版社,2016.
[4] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.进出口食品中氟虫腈残留量检测方法 气相色谱-质谱法:SN/T 1982—2007[S].北京:中国标准出版社,2007.
[5] 中华人民共和国农业部.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[S].北京:中国农业出版社,2008.
[6] 中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局.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[S].北京:中国标准出版社,2008.
[7] 张慧丽,王建华,李馨,等.气相色谱串联质谱法测定蔬菜中甲拌磷和克百威及其代谢物的残留量[J].化学分析计量,2016,25(1):10-14.
[8] 吴成,任海雷,赵志强,等.液相色谱-串联质谱法检测芹菜中氟虫腈及其代谢物残留[J].福建分析测试,2016,25(5):37-41.