超高效液相色谱-串联质谱法测定草莓中唑螨酯残留

2018-08-07 09:13覃明丽李国烈蒋金芳
农药科学与管理 2018年2期
关键词:标准溶液乙腈图谱

覃明丽,李国烈,苏 旭,杜 鑫,蒋金芳

(南充农产品质量监测检验中心,四川 南充 637000)

唑螨酯(Fenpyroximate)又称霸螨灵杀螨王,是日本农药株式会社开发的苯氧基吡唑类杀螨剂,该药有很强的选择性,对植食性螨类有很强的毒性,而对昆虫和动物体寄生螨类和土壤中螨类则表现出低毒或没有毒性。适用于多种植物上防治红叶螨、全抓螨和其他植食性螨类[1]。对小菜蛾、斜纹夜蛾、二化螟、稻飞虱、桃蚜等害虫及稻瘟病、白粉病、霜霉病等病害亦有良好的防治作用。

草莓以其味道鲜美,营养价值丰富等特点深受消费者喜爱。随着草莓大棚种植技术的推广,棚内高温高湿的环境,为病虫害的发生创造了有利条件[2]。为保障草莓的质量和产量,农用化学品的使用是不可避免的。唑螨酯因选择性强、速效性好、持效期长、对蜜蜂无不良影响[3]等特性,可用于大棚草莓病虫害的防治。目前,农产品中唑螨酯残留的检测方法主要有:液相色谱法[4-5]、气相色谱串联质谱法[6]、液相色谱串联质谱法[7-8]等,大多集中在蔬菜、水果、茶叶等方面,并没有针对草莓基质的方法研究。本文以唑螨酯为研究对象,建立了测定草莓中唑螨酯残留的超高效液相色谱-串联质谱分析方法,并进行了方法可行性的评价和验证。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂 Waters Acquity UPLC /Xevo TQ-S超高效液相色谱-串联质谱仪(美国沃特斯公司);ML802分析天平(梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司);T25高速匀浆机(德国IKA公司);sigma 3-18KS高速离心机(德国西格玛离心机公司);RE2000A旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂);JB3060食品调理机(德国博朗国际贸易有限公司);PTFE(0.22μm)针孔式微孔过滤膜(天津市津腾实验设备有限公司);ProElut CARB/NH2(500mg/500mg/6mL)固相萃取柱(北京迪科马科技有限公司)。

1 000μg/mL唑螨酯标准物质(农业部环境质量监督检验测试中心(天津));甲醇、乙腈、甲苯、甲酸均为色谱纯(美国Fisher公司);分析纯氯化钠(天津科密欧化学试剂有限公司)。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 色谱条件 色谱柱:Waters XBridge C18(3.0×50mm,内径2.5μm);柱温:35℃;样品室温度16℃;进样量:3μL;流速:0.5mL/min;信号采集时长:8.0min。流动相采用甲醇,乙腈和含有0.1%甲酸水溶液进行梯度洗脱,洗脱程序(表1),流动相使用前用超声波脱气。

表1 流动相及梯度洗脱条件

1.2.2 质谱条件 质谱采用电喷雾离子源正离子模式(ESI+),多反应监测(MRM)模式进行采集。毛细管电压:3.0kv;去溶剂温度:500℃;去溶剂气和锥孔气均为高纯氮气,流速分别为1 000L/hr和150L/hr;碰撞气为高纯氩气,流速为0.1mL/min。定量离子对、定性离子对、保留时间、锥孔电压及碰撞能量(表2)。

表2 测定草莓中唑螨酯残留的质谱条件参数

注:*表示定量离子对

1.3 样品前处理 称取用食品调理机匀浆后的草莓样品10g(精确到0.01g)于50mL塑料离心管中,加入20 mL乙腈,用高速匀浆机在15 000 r/min,匀浆提取1min,加入5g氯化钠,再匀浆提取1min,4 000r/min离心5min,移取上清液5 mL待净化。将移取的5 mL提取液加入已经过5 mL乙腈+甲苯(3+1,体积比)预淋洗的ProElut CARB/NH2(500mg/500mg/6mL)柱中,在柱上加50mL贮液器,用25 mL乙腈+甲苯(3+1,体积比)洗脱农药,收集所有流出物于鸡心瓶中,在40℃水浴中旋转浓缩至约0.5mL,用洗耳球鼓气将浓缩液吹干,迅速加入2.5 mL 70%甲醇溶液,混匀,经0.22μm滤膜过滤后进行上机分析。

1.4 方法评价 选取草莓空白样品进行添加回收试验,验证该检测方法的回收率,并考察方法的线性、灵敏度和精密度,以及唑螨酯在草莓中的基质效应。

2 结果与讨论

2.1 样品前处理方法优化 样品前处理在GB/T 20769-2008[9]的前处理方法基础上进行改进,提取液直接过柱净化,减少浓缩的步骤;采用石墨化碳黑氨基复合柱(ProElut CARB/NH2),使净化的效果更好,基质干扰小。

2.2 流动性的选择 采用甲醇-水、乙腈-水、甲醇-水-乙腈、甲醇-含体积分数0.1%甲酸水溶液-乙腈4种流动相体系对唑螨酯进行液相色谱分离实验。结果表明以甲醇-含体积分数0.1%甲酸水溶液-乙腈为流动相时的灵敏度较高,出峰时间较为稳定,峰形较好。可能是因为水中添加了0.1%甲酸,提高了唑螨酯在ESI正离子电喷雾中的离子化效率。最终采用甲醇-含体积分数0.1%甲酸水溶液-乙腈流动相体系进行梯度洗脱。

2.3 质谱条件优化 唑螨酯是一种含氮的碱性化合物,易于和氢离子加和形成正离子。在正离子模式下,对化合物进行全扫描,发现具有较好的灵敏度,得到较强的[M+H]+峰m/z 422。最终选用电喷雾离子源正离子模式(ESI+)。在正源模式下,对选定的母离子进行子离子扫描,在子离子扫描模式下,进一步优化碰撞能量等参数,寻找得到碎片离子,选择丰度高,干扰小的子离子m/z 214作为定量离子,丰度次之的m/z 138为定性离子。采用多反应监测(MRM)模式对唑螨酯进行定性和定量分析。

2.4 方法选择性 在本实验条件下,唑螨酯保留时间适中(5.96min),峰形及分离度良好,可获得较强的分子离子峰强度,草莓基质对草莓样品中唑螨酯的测定无干扰。唑螨酯标准溶液图谱,草莓空白样品图谱,唑螨酯草莓基质标准溶液图谱,草莓加标样品图谱(图1—4)。

图1 唑螨酯标准溶液图谱(1.0μg/L)

图2 草莓空白样品图谱

图3 唑螨酯草莓基质标液图谱(1.0μg/L)

图4 草莓加标样品图谱(1.0μg/L)

2.5 基质效应的影响 分别用70%的甲醇溶液、草莓空白基质提取液配制质量浓度为0.1、0.5、1.0、5.0、10.0、50和100μg/L的标准溶液,依次进样。以唑螨酯的质量浓度为横坐标,定量离子的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。当唑螨酯的质量浓度为0.1~100μg/L时,用70%甲醇和草莓空白基质提取液配制的唑螨酯标准溶液的线性回归方程(表3)。

表3 唑螨酯在溶剂和草莓空白基质中的标准曲线拟合方程

电喷雾离子化效率易受样品中基质的影响,色谱分离时共洗脱的物质改变了待测组分的离子化效率,从而引起信号的改变,产生基质抑制或基质增强效应。Gosetti等[10]在配制标准曲线时加入基质以获得基质校正标准曲线,并以基质标准曲线和纯溶剂(无基质)标准曲线的斜率比值作为评价基质效应的参数,以Rs计(Rs=1,无基质效应;Rs<1,存在基质抑制效应;Rs>1,存在基质增强效应)。从表3计算可知,草莓空白基质中唑螨酯标准曲线斜率与溶剂标准曲线斜率的比值为0.966。可见草莓空白基质对唑螨酯的电离抑制很小,因此,可直接根据溶剂标准曲线计算样品中唑螨酯残留量,减少了空白基质筛选和基质标准溶液的配制。

检出限为评价方法灵敏度的重要指标。于空白草莓样品中添加不同浓度的唑螨酯标准溶液,按照1.3节中的前处理步骤处理后进行上机测定。以S/N=3时,相对应的添加浓度为定性检出限0.02μg/kg。

2.6 回收率与精密度 选取空白草莓样品进行加标回收试验。以回收率表示方法的准确度,回收率的相对标准偏差(RSD)表示方法的精密度。在草莓的空白基质中分别添加0.5、5.0、50.0μg/kg 3个浓度水平进行添加回收实验,每个浓度水平测定6个样品。检测结果(表4)。由表4可知,平均回收率为94.0%~98.0%,相对标准偏差为1.05%~1.60%,<5%(n=6),满足GB/T 27404-2008[11]对痕量分析的要求。

表4 添加回收率和精密度(n=6)

3 结论

本文建立了一种超高效液相色谱-串联质谱检测新鲜草莓中唑螨酯的定量分析方法,该方法具有操作简单快速、准确性与精密度高、线性关系良好等优点,可用于草莓中唑螨酯残留的定性和定量检测。

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