虫螨腈及其代谢物在韭菜和姜上的残留检测

2021-07-22 00:43张俊杰廖先骏许乐园胡佩杰曹常鹏孙丰收
农药科学与管理 2021年6期
关键词:标准偏差乙腈回收率

张俊杰,廖先骏,许乐园,胡佩杰,曹常鹏,孙丰收,*

(1.山东农业大学植物保护学院,山东 泰安 271018) (2.山东农业大学农药环境毒理研究中心,山东 泰安 271001) (3.农业农村部农药检定所,北京 100125)

虫螨腈(chlorfenapyr)分子式为C15H11BrClF3N2O,属于新型吡咯类杀虫剂,对鳞翅目、同翅目等多种害虫的防治具有高效性[1-3]。韭菜和姜是人们经常食用的蔬菜,也是重要的调味品,病虫害的发生严重影响韭菜和姜的产量和质量,化学农药的使用是防治病虫害最常用、最直接的手段。韭菜迟眼蕈蚊是韭菜常见虫害,甜菜夜蛾是姜上重要的虫害[4-5],虫螨腈对甜菜夜蛾的防治有显著效果,且对于防治韭菜迟眼蕈蚊具有较高的应用潜力,并分别于2014年和2018年首次在韭菜和姜上登记[6-7]。

随着虫螨腈在韭菜和姜上广泛使用,可能导致虫螨腈残留风险增加,从而可能对居民的身体健康产生不良影响。为评估虫螨腈的安全性,根据联合国粮农组织和世界卫生组织农药残留联合专家会议(JMPR)2018年评估报告,虫螨腈残留物膳食风险评估为虫螨腈及其代谢物溴代吡咯腈10倍之和,以虫螨腈表示[8]。在评估虫螨腈使用对人的安全性时,需评估虫螨腈及其代谢物溴代吡咯腈的潜在风险。我国食品安全国家标准中规定了虫螨腈在甘蓝、大白菜、黄瓜等作物上的最大残留限量,尚未制定虫螨腈在韭菜和姜上的最大残留限量,且未见虫螨腈及溴代吡咯腈在韭菜和姜上的残留检测方法报道。本研究建立了虫螨腈及其代谢物溴代吡咯腈在复杂基质韭菜和姜上的残留检测方法。

1 材料与方法

1.1 试验材料 98.1%虫螨腈标准物质,99.3%溴代吡咯腈标准物质;乙腈、甲醇、甲酸,色谱纯;高温蒸馏水;氯化钠、无水硫酸镁,分析纯;N-丙基乙二胺(PSA)、多壁碳纳米管(MWCNT)。

1.2 试验仪器 TSQ Quantis 超高效液相色谱-串联质谱仪(UPLC-MS/MS);EVO TSQ8000气相色谱-串联质谱仪(GC-MS/MS);万分之一电子天平;百分之一电子天平;均质机;漩涡混合仪;离心机;移液器等。

1.3 溶液配制

1.3.1 标准溶液配制 称取虫螨腈和溴代吡咯腈标准物质用乙腈溶解并定容,得到两种有效成分的标准溶解母液,用乙腈释成浓度均为0.001、0.01、0.05、0.1、0.5mg/L的标准溶液;用韭菜和姜空白基质提取液稀释成浓度均为0.001、0.01、0.05、0.1、0.5mg/L的基质标准溶液。

1.3.2 添加回收 韭菜和姜用均质机粉碎,向韭菜和姜基质中添加虫螨腈和溴代吡咯腈标样,漩涡混匀后静置2h,使得添加浓度均为0.01、1和10mg/kg,每个添加浓度重复处理5次。

1.4 样品前处理

1.4.1 提取 韭菜和姜样品用均质机粉碎,称取10.00g样品至离心管中,加入20mL乙腈,漩涡震荡5min,再加入1.00g氯化钠、4.00g无水硫酸镁,旋涡震荡3min,以4 000r/min离心2min,上清液备用。

1.4.2 净化 取上清液1.500mL,置于2mL离心管(内含40mg PSA、10mg C18、5mg MWCNT和150mg 无水硫酸镁)中净化,漩涡震荡5min,以10 000r/min离心2min,过0.22μm 有机滤膜,稀释后进样检测。虫螨腈进行GC-MS/MS检测,溴代吡咯腈进行UPLC-MS/MS检测。

1.5 分析条件

1.5.1 虫螨腈分析条件 GC-MS/MS,EI源;采集方式:SRM;检测器电压:70ev;载气:He,纯度:99.999%;

色谱柱:毛细管柱(TG-SQC,15.0m×0.25mm,0.25μm);

柱流量:1.2mL/min;进样体积:1μL;进样方式:不分流;

程序升温:初始温度:100℃,保持1min;以30℃/min 升温至280℃,保持5min。

表1 虫螨腈质谱检测参数

图1 虫螨腈典型谱图(0.01mg/L)

1.5.2 溴代吡咯腈分析条件 超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)条件:

色谱柱:Waters ACQUITY UPLC®BEH C18柱,2.1×50mm,1.7μm;

柱温:35℃;流速:0.30mL/min;进样体积:1μL。

表2 梯度洗脱程序

离子源:电喷雾离子源(ESI),负离子模式;监测模式:多反应离子监测(MRM);

喷雾电压:3 500V;脱溶剂温度:350℃;离子传输管温度:325℃;

鞘气压力:50Arb;辅助气压力:10Arb

表3 溴代吡咯腈质谱检测参数

图2 溴代吡咯腈典型谱图(0.01mg/L)

2 结果与讨论

2.1 线性关系测定 虫螨腈和溴代吡咯腈在0.001~0.5mg/L浓度范围内,经上述分析条件检测,以浓度为横坐标,以对应峰面积为纵坐标,获得标准曲线(表4~5)。结果表明,在0.001~0.5mg/L范围内,虫螨腈和溴代吡咯腈在乙腈、韭菜基质和姜基质上的线性相关系数均>0.99,线性关系良好。

表4 虫螨腈标准曲线和相关系数

表5 溴代吡咯腈标准曲线和相关系数

样品经前处理方法提取净化,是否达到较为理想的前处理效果,以基质效应评价。基质效应为基质标准曲线的斜率与溶剂标准曲线的斜率比值,斜率比值在0.8~1.2之间,表示该方法的基质效应可忽略[9]。结果表明,虫螨腈在韭菜基质中的斜率比值为0.8,在姜基质中的斜率比值为0.93;溴代吡咯腈在韭菜基质中的斜率比值为0.98,在姜基质中的斜率比值为1.04,在此方法中基质效应可忽略。

2.2 正确度和精密度测定 虫螨腈和溴代吡咯腈在韭菜和姜上添加浓度为0.01、1和10mg/kg时,经上述分析条件下检测,获得平均回收率和相对标准偏差,以评估该方法的正确度和精密度。结果表明,虫螨腈在韭菜上的平均回收率为88.4%~104%,相对标准偏差分别为3.4%、3.9%、1.5%;在姜上的平均回收率为93.0%~99.9%,相对标准偏差分别为4.9%、2.8%、3.1%;溴代吡咯腈在韭菜上的平均回收率为87.8%~98.9%,相对标准偏差分别为4.6%、4.6%、4.0%;在姜上的平均回收率为87.2%~94.7%,相对标准偏差分别为4.6%、2.7%、3.5%(表6~7)。

表6 虫螨腈回收率和相对标准偏差(n=5)

表7 溴代吡咯腈回收率和相对标准偏差(n=5)

3 结论

本研究建立了虫螨腈和溴代吡咯腈在韭菜和姜上的残留检测方法,通过乙腈提取,40mg PSA、10mg C18、5mg MWCNT净化,虫螨腈使用UPLC-MS/MS检测,溴代吡咯腈使用GC-MS/MS检测。在0.001~0.5mg/L范围内R2>0.99,在0.01、1和10mg/kg 3个添加水平下,方法的线性范围、正确度和精密度均符合残留检测标准[10]。

该方法准确性好、灵敏度高,可用于虫螨腈和溴代吡咯腈在韭菜和姜上的残留检测,为评估虫螨腈安全性提供检测方法参考。

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