司文帅,张 颖,张其才,韩奕奕,杨晓君,白 冰,宋卫国*
(1上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所,上海 201403;2上海健康医学院,上海 201318;3上海市农产品质量安全检测中心,上海 201708)
氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰均为近几年国内外农药企业推出的高效、低毒新型农药,也是上海市农业部门推荐使用的农药品种,被广泛应用于水果、蔬菜和粮食等作物。但是,目前在相关国家标准、行业标准中无对应的检测方法,不利于上海地产农产品中农药残留的监测控制,所以十分有必要开展以上3种农药残留快速、准确的检测方法研究。
目前,关于水果、蔬菜和粮食中氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺的残留检测方法主要有气相色谱法[1]、液相色谱法[2-4]、液相色谱-串联质谱法[5-6]和气相色谱-串联质谱法[7-8],前处理多采用固相萃取小柱和分散固相萃取净化。本研究建立的分散固相萃取方法具有快速、简单、高效的特点,结合液相色谱-串联质谱的灵敏度高、抗干扰能力强特点,可以提高氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺残留检测的准确度和精密度。
液相色谱-串联质谱仪(电喷雾离子源,美国Waters公司)、BEH C18 色谱柱(1.7 μm,2.1 mm×100 mm,美国Waters公司)、MX-F涡动混合器(中国DRAGONLAB公司)、5415D离心机(美国eppendorf公司)、无水MgSO4、C18和PSA净化剂、0.22 μm有机滤膜(中国安谱公司)。
氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺标准品(纯度≥98%,德国Dr.Ehrenstorfer公司),乙腈和甲醇(色谱纯,美国默克公司);甲酸和乙酸铵(色谱纯,美国默克公司);实验室用水为一级水。
准确称取氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺标准品,用乙腈溶解配制成质量浓度为1 000 mg/L的标准储备液。
1.3.1 液相色谱条件
流动相A为甲醇,B为10 mmol/L乙酸铵+0.1%甲酸水溶液;流速:0.4 mL/min;梯度洗脱程序:0 min,5%A;0—1.0min,95%A;1.0—3.0min,95%A;3.0—3.6min,5%A;3.6—4.0min,5%A。柱温:45℃;进样量:5 μL。
1.3.2 质谱条件
电喷雾离子源(ESI)正离子模式;毛细管电压:2.5 kV;离子源温度:150℃;脱溶剂温度:450℃,雾化气(氮气)流速:1 000 L/h;锥孔气(氮气)流速:150 L/h;碰撞气(氩气)流速:0.11 L/h。
1.3.3 样品处理
准确称取样品10 g(精确到0.01 g)于50 mL离心管中,加入乙腈20 mL,高速涡旋混匀20 min,然后加入氯化钠约5 g,立即涡旋混匀约30 s,于8 000 r/min离心5 min,上清液备用。
吸取提取液约1.5 mL于加有无水硫酸镁150 mg、C1850 mg和PSA 50 mg的2 mL塑料离心管中,涡流混匀30 s后于8 000 r/min离心5 min。取上清液0.5 mL,加一级水0.5 mL,混匀,过0.22 μm滤膜后LC-MS/MS测定。
在水稻、西瓜、青菜、番茄和黄瓜5种样品中添加氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺标准溶液(添加水平20 μg/kg),对比水、乙腈和0.2%甲酸乙腈3种溶剂的提取效果。结果表明:水溶液中氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺回收率分别为7%、6%、4%;而乙腈和0.2%甲酸乙腈溶液中3种农药的平均提取回收率分别约为95%、96%,无明显差异,因此确定用20 mL乙腈为提取溶液。
称取加标样品10g(添加水平20 μg/kg),按照1.3.3所述方法处理,比较几种净化材料对样品的净化效果(表1)。综合考虑回收率和净化效果,本试验选择150 mg无水MgSO4、50 mg C18和50 mg PSA对样品进行净化。
在全扫描采集模式下,对比正、负离子模式下氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺的响应,结果表明:正离子模式下,氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺的响应高于负离子模式时的响应,因此选取电喷雾正离子模式作为电离模式。在MS/MS模式下,以[M+H]+离子为母离子得到二级碎片离子的全扫描质谱图,选择丰度相对高和相对分子质量较大的碎片离子,优化碰撞能量,以化合物的特征碎片离子的灵敏度达到最大时的碰撞能量为最佳碰撞能量,最终质谱参数见表2。
表1 净化材料比较
表2 氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺MS参数
分别以甲醇-10mmol/L乙酸铵水溶液、甲醇-0.1%甲酸水溶液、甲醇-10 mmol/L乙酸铵+0.1%甲酸水溶液和甲醇-水溶液作为流动相,考虑不同流动相对待测化合物测定的影响。当流动相为甲醇-10 mmol/L乙酸铵+0.1%甲酸水溶液时,氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺的峰型最好,仪器响应最佳。
表3 线性范围、标准曲线、相关系数、检出限及定量限
表3结果表明,在2—100 μg/L范围内,氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺的浓度与仪器响应呈良好线性,r2>0.998,方法检出限为2 μg/kg,定量限为5 μg/kg。
在水稻、西瓜、青菜、番茄和黄瓜中氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺添加浓度分别为10 μg/kg、20 μg/kg和40 μg/kg时,测定计算结果显示,方法的回收率为88.2%—107.6%,相对标准偏差为1.2%—8.2%(表4—6)。试验回收率和相对标准偏差均可以满足分析方法要求。
表4 氟吡菌胺的加标回收试验结果
表6 氯虫苯甲酰胺的加标回收试验结果
氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺残留可以用LC-MS/MS方法进行分析,样品经乙腈涡旋提取20 min,采用无水MgSO4、PSA和C18分散固相萃取净化,采用液相色谱-串联质谱外标法定量。在水稻、西瓜、青菜、番茄和黄瓜中该方法的3个浓度添加回收率为88.2%—107.6%,相对标准偏差为1.2%—8.2%,能满足植物源性食品中氟吡菌胺、烯肟菌胺、氯虫苯甲酰胺残留分析的要求,可以用于市场监测和风险评估,保障消费者食品安全。