气相色谱-质谱法测定含乳饮料中5种农药残留

2019-08-30 08:35徐潇颖朱炳祺赵超群梁晶晶罗金文
分析科学学报 2019年4期
关键词:乳饮料萃取柱菊酯

徐潇颖,朱炳祺,刘 柱,赵超群,梁晶晶,罗金文

(1.浙江省食品药品检验研究院,浙江杭州310000;2.浙江中医药大学医学技术学院,浙江杭州310000)

近年来牛奶中农药残留的问题同样存在于含乳饮料中,目前许多国家对牛奶中农药的最高残留限量做了严格的限定,而对于含乳饮料中农药的监测尚不全面。因此,开发一种针对含乳饮料中多农残检测的方法迫在眉睫。侯逸众等[1]建立牛奶中多组分农药残留的测定,采用内标稀释-分散固相萃取-气相色谱/串联质谱法,得到的检出限在0.02~0.55μg/kg范围,获得的回收率在58.7%~127.1%之间。

含乳饮料为复配食品,复杂的基质易对含量较低的目标物的分析造成影响,在分析前需要进行提取、富集、净化等处理手段。通常采用凝胶渗透色谱(GPC)[2]、液-液萃取[3]、固相萃取(SPE)[4]、基质分散固相萃取(MSPD)[5]等方法净化。QuEChERS方法[6-7]具有分析速度快、溶剂用量少、操作简单等优势,在农药多残留检测中的使用日益增加,至今已有超过200种农药残留测定可采用QuEChERS方法净化。针对目前含乳饮料中规定的有限量要求的5种农药,本文通过对提取方法进行优化,比较SPE法以及QuEChERS净化法,最终建立同时测定含乳饮料中5种农药残留的气相色谱-质谱检测方法。

1 实验方法

1.1 仪器与试剂

安捷伦7890C气相色谱,7000C三重四极杆质谱仪;LYNX6000离心机(德国,Thermo);Turbo Vap LV氮吹仪(瑞典,Biotage)。

醚菌酯、咯菌腈、氯菊酯、丙溴磷以及氯氰菊酯有效成分含量均大于99.0%,其中氯菊酯、氯氰菊酯、环氧七氯购于农业部环境保护科研研究所,咯菌腈、丙溴磷、醚菊酯购于北京坛墨质检科技有限公司。乙腈、正己烷为色谱纯,无水 MgSO4、NaCl均为分析纯。乙二胺-N-丙基硅烷(PSA,40~60μm),十八烷基硅烷(C18,50μm)均购自于天津Agela公司。

含乳饮料及含乳饮品购自当地超市。

1.2 标准溶液配制

精确移取适量5种农药标准品溶液,分别置于5mL容量瓶中,正己烷定容至刻度,配制成50μg/mL的标准储备液,-18℃冰箱中保存,使用前根据需要将标准储备液稀释成适当浓度的混合标准工作液。内标环氧七氯临用前稀释成适当浓度的内标工作液。

1.3 样品处理

称取10g(精确至0.01g)样品于50mL离心管中,加入10.0mL乙腈,涡旋1min后,加入4.0g无水 MgSO4、1.0g NaCl,振荡提取10min,8 000r/min离心5min,待净化。

1.3.1 固相萃取柱净化 本文中选用两种固相萃取柱进行净化。其中ENVITM-18固相萃取柱为C18柱填料进行石墨化碳黑封端处理,在牛奶多农药残留检测中较为常见,净化前先用10mL乙腈对固相萃取柱进行活化,后取2.0mL待净化液通过固相萃取柱。而Prime HLB固相萃取柱基于对净化液中的脂类物质存在吸附,净化前,需在2.0mL待净化液中加入0.5mL水混匀。待净化液通过固相萃取柱后,用4mL乙腈分两次洗脱,收集全部洗脱液,氮吹至近干后,用正己烷交换溶剂,最终定容至1.0mL,经0.22μm滤膜过滤后,供气相色谱-质谱测定。

1.3.2 QuEChERS净化 移取3mL待净化液到预先装有100mg无水 MgSO4、50mg PSA和50mg C18的5mL离心管中,涡旋混合1min,于4℃、8 000r/min下离心2min,取2.0mL上清液氮吹至尽干后,用正己烷交换溶剂,最终定容至1.0mL,经0.22μm滤膜过滤后,供气相色谱-质谱测定。

1.4 色谱与质谱条件

1.4.1 气相色谱条件 Agilent HP-5MS毛细管柱(30m×0.25mm,0.25μm);升温程序:120℃保持1min,以20℃/min速率升至200℃,再以10℃/min升至300℃,保持5min,总运行时间19.5min;进样口温度:270℃,载气:氦气(>99.999%),流速:1.2mL/min;进样量:1.0μL;进样模式:不分流;溶剂延迟时间:5.5min。

1.4.2 质谱条件 电子轰击(EI)电离源;离子源温度:230℃;扫描方式:选择离子模式(SIM)。咯菌腈定量离子m/z248,定性离子m/z127、154;,醚菌酯定量离子m/z116,定性离子m/z206、131;氯菊酯定量离子m/z183,定性离子m/z184、255;丙溴磷定量离子m/z339,定性离子m/z374、297;氯氰菊酯定量离子m/z181,定性离子m/z152、180;环氧七氯定量离子m/z353,定性离子m/z351、355。

2 结果与讨论

2.1 提取条件的优化

实验比较了二氯甲烷、乙腈、丙酮对含乳饮料中5种农药残留的提取效果。结果表明,正己烷提取,提取液浓缩后颜色较深、杂质多、不易净化;二氯甲烷提取,部分待测物回收率偏低;而乙腈较前两者较好,但采用乙腈作为提取溶剂时,需加入NaCl使乙腈层与水层分离,加入无MgSO4以及Pb(Ac)2沉淀蛋白质,提高乙腈对含乳饮料的萃取效果。结果表明,乙腈提取后,NaCl、无水MgSO4以及Pb(Ac)2的加入可以使5种农药残留的回收率更稳定。

2.2 净化方法的选择

实验选用阴性样品进行加标实验,加标浓度为15.0μg/kg,分别考察固相萃取柱净化以及QuECh-ERS法净化效果。结果表明,经过QuEChERS法净化后,样品基质对目标物的干扰未完全消除,存在基质干扰。选用ENVITM-18固相萃取柱对提取液进行净化时,目标物咯菌腈以及醚菌酯的绝对回收率偏低。Prime-HLB柱能有效吸附牛奶中的磷脂等非极性干扰物,结合提取条件中的蛋白沉淀技术,净化后在目标物峰附近不存在基质干扰。不同净化方式对目标农药回收率的影响见表1,目标物的色谱图如图1。

表1 不同净化方式对目标物的回收率的影响Table 1 Effect of different purification methods on recoveries

图1 牛奶基质中5种农药的SIM色谱图Fig.1 SIM chromatograms of 5pesticides in milk matrix

2.3 方法的线性关系与检出限

采用1.3节下样品处理中Prime-HLB柱净化法获得的空白基质溶液,配制5种农药的混合标准工作溶液,浓度在5~120μg/L范围内,以环氧七氯作为内标,将待测物质峰面积和内标峰面积的比值(Y)为纵坐标,质量浓度(X)为横坐标绘制标准曲线,线性回归方程及相关系数见表2。结果表明,5种农药在5~120μg/L范围线性关系良好,相关系数(R2)均大于0.995。选用空白基质按国家标准(GB/T 23210-2008)中检出限浓度进行加标后,采用已建立方法进行检测,其中丙溴磷、氯菊酯以及氯氰菊酯的信噪比均高于100,鉴于不同仪器的差异和方法的适用性,根据信噪比(S/N≥3)确定本方法的检出限,结果如表2所示。

表2 5种农残的线性方程、相关系数和检出限Table 2 Linear equations,correlation coefficients(R2)and limits of detection for 5kinds of pesticide residues

2.4 方法的回收率及精密度

为了验证方法的准确性和可靠性,在空白含乳饮料样品中进行加标回收实验,添加水平分别为5.0、15.0和75.0μg/kg,每个添加水平重复6次,结果见表3。

2.5 实际样品的测定

用建立的方法检测了20批市售的含乳饮料,结果均为阴性样品。

表3 牛奶中不同加标水平下5种农药的回收率和相对标准偏差(RSDs)(n=6)Table 3 Recoveries and RSDs of 5kinds of pesticides residue spiked in milk(n=6)

3 结论

建立了固相萃取净化结合气相色谱-质谱法测定含乳饮料中醚菌酯、咯菌腈、丙溴磷、氯菊酯、氯氰菊酯残留量的分析方法。获得5种目标物的方法检出限在0.5~1.0μg/kg之间。方法具有稳定性好、灵敏度高、快速便捷等特点,能满足含乳饮料中5种农药残留同时测定的要求,为该类产品的监管提供保障。

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