气相色谱法检测鸡蛋中氟虫腈的残留

2019-07-25 01:32:08王爱军
农产品加工 2019年14期
关键词:氟虫检出限质谱

王爱军

(上海食品科技学校,上海 201599)

氟虫腈是苯基吡唑类高活性杀虫剂,商品名称为锐劲特(Regent)[1]。该农药于1996年在美国正式注册登记,20世纪90年代后期在我国大范围试验示范并推广应用,可用于防止水稻、蔬菜、棉花、烟草等作物上的多种农业害虫。目前,农业部农药检定所对含氟虫腈成分的农药制剂产品仅能申请卫生用、玉米等部分旱田种子包衣剂的田间试验、临时登记和正式登记[2]。我国于2009年10月1日发布了《氟虫腈限用管理规定》对该农药禁/限用,目前仅有部分家庭用卫生害虫除虫剂含有氟虫腈成分。然而2017年8月初,欧洲被爆出毒鸡蛋事件,全世界将矛头再一次指向氟虫腈[3]。

氟虫腈具有慢性神经毒性作用,被定为C类致癌物质,被世界卫生组织列为“对人类有中度毒性”的化学品。该药动物试验研究表明,短期摄取大量氟虫腈会对神经系统造成不良影响,大量进食含有高浓度氟虫腈残留的动物性食品(如肉、蛋、奶等)可引起肝脏、甲状腺和肾脏等损害,具有致癌、致畸、致突变的不良作用。因此,欧盟法律规定,氟虫腈不得用于人类食品产业链的畜禽养殖过程[3]。目前,世界各国已对鸡蛋中氟虫腈的残留量制定了最大残留限量标准(MRL)。其中,国际食品法典委员会 (CAC) 规定的 MRL值为 0.02 mg/kg,美国为0.15 mg/kg,欧盟为0.005 mg/kg,日本为0.02 mg/kg,因而对鸡蛋中氟虫腈的检测而言,检出限应当至少低于0.005 mg/kg才能对风险进行有效评估[4]。

氟虫腈的测定方法有气相色谱法、液相色谱法、气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱联用法。气相色谱法检测氟虫腈通常使用ECD检测器,该检测器对氟虫腈响应高、仪器检出限低、检测成本低,适用于水果蔬菜基质的测定[5-8]。气相色谱-质谱联用法具有较高的灵敏度和分辨能力,能够有效排除杂质干扰[9]。气相质谱一般配备EI离子源,氟虫腈分子经过电子轰击后无法产生响应高、质荷比大的特征峰,因而检出限较高,如GB/T 23204—2008茶叶中519种农药及相关化学品残留量的测定:气相色谱-质谱法中规定农药残留的检测方法为气相色谱质谱联用法,其氟虫腈的检出限为0.100 mg/kg[10]。配备化学源(CI) 的气相色谱质谱仪可以获得较低检出限,如陈珊珊等人[11]测定虾中氟虫腈,检出限可达到0.4 μg/kg。然而CI源没有EI源应用广泛,该方法无法在更多的实验室进行推广。对于液相色谱法,已有检测方法中采用液相色谱法检测的大部分是对原药检测,对于实际样品的检测无太大的实际意义[12]。液相色谱-串联质谱联用法结合液相色谱的高分离能力和串联质谱的高分辨能力,在食品中的痕量污染物残留检测方面具有很强的定性和定量能力,从而获得广泛的应用。龚勇等人[13]建立了检测鸡蛋中氟虫腈残留的方法,抗干扰能力强,定量限达到0.002 mg/kg。然而液相质谱检测前处理复杂、仪器维护成本高。

针对鸡蛋的基质,通过比较QuEChERS、固相萃取前处理方法,采用针对性填料和吸附剂进行净化,比较不同通量、极性的毛细管色谱柱以获得更低的检出限,建立快速、经济检测鸡蛋中氟虫腈的气相色谱方法,该方法有效降低杂质干扰、提高检测准确性,以满足鸡蛋中氟虫腈风险评估的需求,便于在各实验室进行推广。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂与仪器

氟虫腈标准品(Dr.Ehrenstorfer,99.2%);鸡蛋,市售;己腈(TEDIA,色谱级);石墨化碳(CNW);PSA(CNW);固相萃取柱(Oasis,PRiME HLB 200 mg/6 cc);丙酮(TEDIA,色谱级);实验用水为三级水。

7890B型气相色谱仪,配有电子捕获检测器(ECD);QL-866型旋涡混合器;Velocity 14R型高速冷冻离心机;TTL-DC型氮吹仪。

1.2 样品前处理

鸡蛋样品经去壳,均匀制备后,准确称取2.5 g(精确到0.000 1 g)于50 mL旋盖离心管,加入10 mL 80%的己腈水溶液,盖上盖子于漩涡混合器中振荡60 s,然后以转速12 000 r/min离心5 min,取上清液6 mL进固相萃取柱,控制流速1.0~1.5 mL/min,弃去前1 mL洗脱液,收集4 mL洗脱液于10 mL塑料离心管,于氮吹仪上50℃浓缩近干,准确加入1 mL丙酮,加盖后超声提取3min,使用0.45 μm的微孔滤头过滤,待气相色谱分析用。

按照上述方法另取一份样品前处理,离心后取上清液6 mL于氮吹仪上50℃浓缩近干,准确加入1 mL丙酮,加盖后超声提取3 min,加入20 mg PSA和10 mg石墨化碳,加盖后于旋涡混合器混合30 s,使用0.45 μm的微孔滤头过滤,待气相色谱分析用。

1.3 仪器条件

色谱条件:色谱柱Agilent HP-5MS UI(30 m×0.25 mm×0.25 μm) 弹性石英毛细管柱;色谱柱Agilent DB-1701(30 m×0.53 mm×0.25 μm) 弹性石英毛细管柱;载气:N2(99.999%);恒流模式,柱流量1.5 mL/min(HP-5MS UI),10 mL/min(DB-1701);不分流进样,进样量1 μL;进样口温度220℃,柱初始温度60℃,保持2 min,程序升温以20℃/min至160℃,然后以5℃/min至250℃保持10 min,检测器温度280℃,尾吹60 mL/min。

1.4 测定方法

取样品和标准溶液各1 μL,通过自动进样器注入气相色谱仪中进行分析,以保留时间定性,峰面积外标法计算样品中氟虫睛的含量。

1.5 标准曲线绘制

(1)母液配制。用感量0.000 01 g的电子天平准确称取氟虫腈10.0 mg,溶于10.00 mL丙酮中,配成质量浓度为1 000 μg/mL的标准母液。

(2)工作曲线的制作。用丙酮将标准母液配制成 0.000 5,0.001 0,0.002 0,0.004 0,0.008 0,0.016 0,0.032 0,0.064 0 μg/mL的标准工作溶液,进行分析,以进样质量浓度为横坐标、峰面积为纵坐标,制作标准曲线。

2 结果与分析

2.1 色谱柱选择

色谱柱HP-5MS UI和DB-1701是农残常用色谱柱,对这2种不同极性和通量的色谱柱进行考查。

1.0 μg/mL氟虫腈标准品色谱图见图1,氟虫腈色谱峰参数见表1。

图1 1.0 μg/mL氟虫腈标准品色谱图

从表1看出,进样质量浓度均为1.0 μg/mL,氟虫腈在DB-1701上对称因子为0.85,在HP-5MS UI仅0.20,可能的原因是氟虫腈在弱极性色谱柱上峰型较差,容易拖尾,在中等极性色谱柱上出峰效果较好。此外,试验中HP-5MS柱内径为0.25 mm,通量较小,容易造成拖尾和过载现象。同样质量浓度的标准品在DB-1701上峰面积是HP-5MS的6.8倍,信噪比13.9倍,这说明标准品在DB-1701中通量高、基线平滑,能够获得更低的检出限。由于氟虫腈在DB-1701上有较长的保留时间,因此更容易和大多数低沸点的杂质分离,大大降低假阳性发生。综上所述,选择使用DB-1701色谱柱。

表1 氟虫腈色谱峰参数

2.2 线性范围、检出限、精密度、回收率

氟虫腈质量浓度为0.000 5 μg/mL时,峰面积32 Hz·s,信噪比 3.1,因此仪器检出限为 0.000 5 μg/mL,当称样量2.5 g时,方法检出限为0.6 μg/kg。配制标准系列质量浓度0.000 5,0.001 0,0.002 0,0.004 0,0.008 0,0.016 0,0.032 0,0.064 0 μg/mL 进行测定,以峰面积S为纵坐标、质量浓度C(μg/mL)为横坐标绘制标准工作曲线,在标准溶液在范围内,线性回归方程为S=88 349.924 02C-20.892 69,相关系数为0.999 85,线性较好。对加标样品进行6次独立试验,3倍检出限低质量浓度加标(1.8 μg/kg) 相对标准偏差RSD=8.6%,回收率为73.4%。高质量浓度加标(6.0 μg/kg) 时,相对标准偏差RSD=6.1%,回收率为84.2%。

氟虫腈标准曲线见图2。

图2 氟虫腈标准曲线

2.3 净化条件的选择

目前,农残常用的快速净化方法有QuEChERS方法(吸附剂主要为PSA/石墨化碳)、固相萃取法(SPE)。

不同净化方法的基质色谱图见图3。

图3 不同净化方法的基质色谱图

经过QuEChERS方法净化后,部分色素和极性杂质被去除,基质色谱图杂峰有所降低,但是25 min后杂峰并没有明显减少;经过SPE净化后,基质中的小分子酸、极性化合物和磷脂得到有效清除,基质色谱图杂峰显著降低,尤其是25 min后杂峰明显减少,有效避免假阳性产生。因此,试验使用SPE净化效果较好。

3 结论

建立了一种检测鸡蛋中氟虫腈残留量的检测方法,该方法检测成本低、易普及、前处理简单快捷高效,能有效避免假阳性产生,方法检出限为0.6 μg/kg,具有灵敏度高、准确性、重现性好等特点,可有效满足检验部门对鸡蛋中氟虫腈残留量的检测。

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