超高效液相色谱-串联质谱法测定小麦粉中福美双残留量

2020-03-13 08:27:32胡永建刘秀娟余明霞杨亚琴钟红舰
现代农药 2020年1期
关键词:福美小麦粉甲酸

曹 秀,胡永建,刘秀娟,余明霞,杨亚琴,钟红舰

(河南省农业科学院农业质量标准与检测技术研究所,郑州 450002)

福美双(thiram),化学名称为四甲基秋兰姆二硫化物,是硫代氨基甲酸盐类保护性广谱杀菌剂,对多种病原真菌具有抑制作用[1]。福美双主要用于种子和土壤处理[2],也可直接喷雾于水果、蔬菜、粮食作物上,以防止其在贮存和运输过程中发生腐烂。但福美双具有较高的蓄积性,对哺乳类动物有一定的毒性[3-6]。

福美双在小麦、水稻等作物上被研究广泛[7-8],我国已制定了小麦中福美双最大残留限量的食品安全国家标准[9]。然而,福美双在小麦粉中残留研究尚未见报道。小麦粉中福美双残留可能来源于生产过程中受到小麦中残留福美双的污染[10],或者企业在小麦粉中非法添加福美双,以抑制有害微生物繁殖,防止小麦粉发生霉变。因此,对小麦粉中福美双残留检测方法的研究很有必要。

目前,福美双的检测方法有:比色法[8]、光谱法[11-12]、气相色谱法[1]、顶空气相色谱法[13]、高效液相色谱法[14]和高效液相色谱-串联质谱法[7,15-16]。比色法是间接测定福美双的方法,选择性差,且易受多种离子的干扰,不能满足日益严格的残留检测要求;光谱法和气相色谱法只能测定硫代氨基甲酸盐类农药总量,不能确定单一福美双的含量,缺乏专一性;高效液相色谱法灵敏度和选择性较差,且整个操作过程繁琐、耗时长;高效液相色谱-串联质谱法选择性强,灵敏度高,能满足低残留检测的要求。

本文建立了超高效液相色谱-串联质谱法快速定量测定小麦粉中福美双残留量的方法。对比不同溶剂对小麦粉中福美双的提取效率,调节仪器的参数,建立了快速测定小麦粉中福美双样品的前处理和液相色谱-质谱联用分析方法。该方法前处理过程简单,仪器分析速度快,准确度高,可满足市场监管和日常检测的需求。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

小麦粉,市购;福美双(纯度99.0%),德国Dr.Ehrenstofer公司;乙腈、甲醇、二氯甲烷和三氯甲烷(色谱纯),美国Fisher公司;乙醇(分析纯),国药试剂;甲酸(色谱纯),上海麦克林公司;乙酸铵(分析纯),国药试剂;试验用水均为超纯水。

1.2 仪器与设备

超高效液相色谱-串联质谱仪,配有电喷雾离子源(ESI),美国Waters公司;BS224S分析天平(精确至0.000 1 g),德国Sartorius公司;AE 240分析天平(精确至0.000 01g),日本Mettler公司;Milli-Q@Synthesis纯水仪,Millipore公司;SK-1快速混匀器,金坛市中大仪器厂;GL-21B高速冷冻离心机,上海安亭科学仪器厂;QGC-36T氮吹仪,上海全岛公司。

1.3 方法

1.3.1 福美双标准溶液的配制

福美双标准储备液(1.00 mg/mL):称取福美双10 mg标准品于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度。放置于冰箱冷冻,有效期1年。

福美双标准中间液(10.00 μg/mL):移取0.1 mL福美双标准储备液于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度。放置于冰箱冷冻,有效期6个月。

福美双标准工作液(1.00 μg/mL):移取1 mL福美双标准中间液于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度。放置于冰箱冷冻,有效期6个月。

1.3.2 样品处理

称取1 g(精确至0.000 1 g)小麦粉试样,置于50 mL离心管中,加入20 mL提取溶剂,涡旋5 min,使试剂与试样充分混匀后,超声提取30 min,再涡旋混匀2 min,在8 000 r/min、4℃条件下离心5 min。精密移取10 mL上清液于试管中,氮吹至干。残留物用2 mL甲醇+水(体积比1∶1)溶解,超声涡旋,混匀后过0.45 μm油膜过滤,滤液待上机分析。

1.3.3 色谱及质谱检测条件

色谱柱:ACQUITY UPLC@BEH C18色谱柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm);柱温:40℃;进样量1 μL;流动相:A相为乙腈,B相为0.05%甲酸水溶液;流速:0.3 mL/min;采用梯度洗脱模式:0~4.0 min,40%A相、60%B相;4.0~5.5 min,75%A相、25%B相;5.5~6.5 min,40%A相、60%B相。

离子源:电喷雾离子源,正离子扫描模式;毛细管电压:0.5 kV;雾化气温度:400℃;雾化气流量:800 L/h;监测模式:多反应监测模式。福美双的质谱参数见表1。

表1 多反应监测模式下福美双的质谱参数

2 结果与分析

2.1 流动相的优化

本研究考察了甲醇+0.05%甲酸水溶液、甲醇+5 mmol/L乙酸铵溶液、乙腈+0.05%甲酸水溶液等流动相体系对福美双的色谱峰及离子化的影响。结果表明,甲醇、乙腈作为强洗脱相,洗脱效果良好,没有显著差异。但以甲醇为有机相时,系统压力高,而乙腈因黏度低使得系统压力降低,因此选用乙腈作为有机相。以5 mmol/L乙酸铵溶液和0.05%甲酸水溶液作为流动相时都能获得比较好的峰形。由于长期使用乙酸铵作为流动相时易损坏色谱柱,且用0.05%甲酸水溶液作为水相时,保留时间更短。因此,本次试验中,采用乙腈+0.05%甲酸水溶液作为流动相,福美双标准溶液图谱见图1。

图1 福美双(100 ng/mL)标准溶液图谱

2.2 提取溶剂的选择

利用福美双溶于甲醇、三氯甲烷等有机溶剂的特点,试验中选取了乙腈、甲醇、乙醇、二氯甲烷和三氯甲烷对小麦粉中福美双进行提取。采用在空白小麦粉基质中添加适量福美双标准品,经1.3.2方法处理,5种提取溶剂加标回收率分别为15.6%、82.2%、106.0%、87.4%、92.6%。甲醇、乙醇、二氯甲烷和三氯甲烷对小麦粉中福美双残留物都有较好的提取效果。经甲醇、乙醇、二氯甲烷和三氯甲烷提取的小麦粉试样出现了不同程度的溶胀,提取液变得黏稠,而经乙腈提取的小麦粉试样,提取液澄清,提取效果差。由于二氯甲烷和三氯甲烷毒性大,乙醇挥发性小,不易氮吹至干,耗时长。因此,本试验选用甲醇作为提取溶剂。

2.3 方法的线性范围和定量限

2.3.1 标准曲线的绘制

移取适量的福美双标准中间工作液(1.00 μg/mL),用甲醇+水(体积比1∶1)溶液依次稀释成质量浓度分别为5、10、25、50、100 ng/mL标准工作溶液,分别进样测定。以标准工作溶液质量浓度x为横坐标,以定量离子色谱峰面积y为纵坐标,绘制标准曲线。其线性方程为y=809.6x-3 194.5,相关系数为0.999 3,定量限为0.02 mg/kg。

2.3.2 添加回收率和方法精密度

在空白小麦粉中添加3个浓度水平的福美双,以甲醇为提取溶剂,按照1.3.2方法进行添加回收率试验,每个添加水平按试验方法平行测定3次,计算添加回收率和相对标准偏差,结果见表2。空白小麦粉色谱图和小麦粉加标色谱图见图2和图3。

表2 添加回收率和相对标准偏差(n=5)

图2 空白小麦粉色谱图

图3 小麦粉加标色谱图

小麦粉空白基质样品在添加水平分别为0.02、0.05和0.10 mg/kg时进行加标回收试验,平均回收率为70.52%~85.20%,相对标准偏差为8.74%~9.42%。说明该方法对小麦粉中福美双的测定有良好的准确度和精密度,符合残留分析的要求。

2.4 实际样品测定

采用优化后的前处理方法和仪器分析条件对市场中随机购买的30批次小麦粉试样中福美双药物残留进行检测,发现1批次小麦粉样品检出福美双,福美双残留量为0.275 mg/kg。

3 结论

本研究采用甲醇提取小麦粉样品中的福美双,建立了小麦粉中福美双残留量的超高效液相色谱-串联质谱检测方法。正离子多反应监测模式测定,标准曲线外标法定量。该方法对小麦粉中福美双进行了定性和定量分析,方法具有较高的回收率、良好的精密度和较高的准确度;且该方法前处理操作简单、快速,适用于批量样品处理,能够满足小麦粉中福美双残留量的快速检测要求。

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