气相色谱-质谱法检测蔬菜水果中4种农药残留量

2022-09-23 12:03宋纯艳张雪瑛
食品安全导刊 2022年18期
关键词:定容正己烷内标

付 彤,宋纯艳,吕 峰,张雪瑛

(1.济宁市食品药品检验检测研究院,山东济宁 272100;2.济宁市任城区住房和城乡建设局,山东济宁 272100)

随着社会的进步,人们消费水平的提高,消费者对食品安全问题的重视程度也在不断提升,建立准确、高效、快速的农药残留检测方法至关重要[1-2]。仲丁威、五氯硝基苯、六氯苯和七氯等均是蔬菜水果种植中较常使用的农药,本文在GB 23200.113—2018 的基础上,改进了QuEChERS 联用气相色谱-质谱仪对蔬菜水果中4种农药进行检测的方法,使检测结果更为快速、准确[3-5]。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

农 残 试 剂:仲 丁 威(100 μg·mL-1)、六 氯 苯(100 μg·mL-1)、七氯(100 μg·mL-1)以及五氯硝基苯(100 μg·mL-1);内标物质:环氧七氯(100 μg·mL-1);正己烷(色谱纯);乙腈(色谱纯)。

气相色谱质谱联用仪;超声波清洗机;电子分析天平;漩涡混合器;离心机。

1.2 仪器条件

1.2.1 色谱条件

色谱柱:DB-1701(30 m×0.25 mm,0.25 μm)石英毛细管柱;色谱柱温度程序:40 ℃保持1 min,然后以30 ℃·min-1程序升温至130 ℃,再以5 ℃·min-1升温至250 ℃,再以10 ℃·min-1升温至300 ℃,保持5 min;载气为氦气,纯度≥99.999%;流速:1.2 mL·min-1;进样口温度:290 ℃;进样量:2 μL;进样方式:无分流进样。

1.2.2 质谱条件

电子轰击源:70 eV;离子源温度:230 ℃;GC-MS 接口温度:280 ℃;选择离子监测。

1.3 标准溶液的配制

1.3.1 内标储备溶液

准 确 吸 取 环 氧 七 氯 标 准 溶 液(100 μg·mL-1)0.5 mL 于10 mL 容量瓶中,用正己烷定容至刻度线,配制成5.00 μg·mL-1的内标储备液。

1.3.2 混标溶液

准 确 吸 取 仲 丁 威(100 μg·mL-1)、 六 氯 苯(100 μg·mL-1)、五氯硝基苯(100 μg·mL-1)以及七氯标准溶液(100 μg·mL-1)各0.5 mL 于10 mL 容量瓶中,用正己烷定容至刻度线,配制成浓度为5.00 μg·mL-1的混标溶液。

1.3.3 标准系列溶液的配制

分别吸取混标溶液(5.00 μg·mL-1)0 mL、0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL、0.8 mL 和1.0 mL 于10 mL 容量瓶中,用正己烷定容至刻度线,混合均匀,配制成浓度分别为0 μg·mL-1、0.1 μg·mL-1、0.2 μg·mL-1、0.3 μg·mL-1、0.4 μg·mL-1和0.5 μg·mL-1的农药残留标准系列溶液。

1.4 前处理方法

取均质好的样品10 g 于50 mL 离心管中,加10 mL 乙腈和20 μL 环氧七氯内标储备液,涡旋1 min,超声提取10 min,添加提取盐试剂包(6 g MgSO4+1.5 g NaOAc), 涡 旋1 min, 并 于6 000 r·min-1离心5 min,将上清液转移到d-SPE 净化管(900 mg MgSO4+150 mg PSA)中,涡旋30 s,再于6 000 r·min-1离心5 min,取上清液,并用0.22 μm有机膜过滤,上机检测。

1.5 仪器检测

1.5.1 定性测定

用0.1 μg·mL-1的标准溶液进行上机检测,根据1.2 的要求设置气相色谱-质谱仪的工作条件,并在50 ~550 nm 的波长,分别对仲丁威、五氯硝基苯、六氯苯和七氯标准溶液进行全波段扫描,然后通过检测得到的质谱图和各农药对应的定性离子与定量离子来确定4种农药和内标(环氧七氯)的保留时间。

1.5.2 标准曲线

将配制好的4种农药的混合标准液按次序放在进样盘中,在气相色谱-质谱仪最佳的工作条件下,进样器精确吸取标准溶液系列(0 μg·mL-1、0.1 μg·mL-1、0.2 μg·mL-1、0.3 μg·mL-1、0.4 μg·mL-1和0.5 μg·mL-1)2 μL 注入气相色谱-质谱联用仪的检测器中进行检测,以质量浓度为横坐标,峰面积比为纵坐标,绘制标准曲线。

1.5.3 回收率和精密度实验

在样品中添加3个水平的混标溶液,即准确吸取0.2 mL、0.4 mL、0.6 mL 的农药混合标准溶液,分别加入样品中,按照1.4 的方法对样品和加标试样进行前处理,将处理好的试样上机测定,每个样品测定两次。

1.6 分析结果的表述

试样中各种农药的含量按公式(1)计算。

式中:X为试样中某农药的含量,mg·kg-1;C为试样溶液中某农药的质量浓度,μg·mL-1;V为试样中加入的提取液的体积,mL;m为试样称样量,g。

2 结果与分析

2.1 色谱分析

4种农药和内标(环氧七氯)的出峰时间如图1 所示,检测结果显示4种农药(仲丁威、五氯硝基苯、六氯苯和七氯)以及内标(环氧七氯)的保留时间分别为12.50 min、15.27 min、14.22 min、17.85 min 及20.98 min,且色谱峰的分离度良好,符合气相色谱法定量分析的要求。

图1 0.1 μg·mL-1 标准溶液色谱图

2.2 标准曲线

仲丁威、五氯硝基苯、六氯苯和七氯4种农药的标准曲线分别为Y=5.519 32X、Y=0.794 84X、Y=10.079 6X 以及Y=3.391 83X,其相关系数分别为R2=0.997 8、R2=0.999 4、R2=0.998 1 和R2=0.998 4,且4种农药在0 ~0.5 μg·mL-1线性关系良好。

2.3 回收率和精密度实验

按1.5.3 方法在称取的样品中分别添加3个水平(0.1 μg·mL-1、0.2 μg·mL-1、0.3 μg·mL-1)的 混 合标准溶液。结果显示,采用QuEChERS 法进行前处理后,仲丁威、五氯硝基苯、六氯苯和七氯4种农药的加标回收率分别为97.63%~103.51%、103.62% ~ 109.53%、87.48% ~ 99.30%、93.24% ~98.88%,RSD 分 别 为0.47% ~1.03%、0.41%~2.10%、2.94%~4.57%、0.29%~4.15%,详见表1。

表1 加标回收率和精密度

3 讨论

3.1 试剂的优化

标准溶液配制时使用的定容试剂会影响上机的检测结果。国家标准GB 23200.113—2018 中建议使用乙酸乙酯作为定容试剂,本次实验在1.3 标准溶液配制中则采用正己烷作为定容试剂。乙酸乙酯极易挥发,容易造成样品含量的波动,当样品数量较多时,会降低测定的准确度;正己烷溶液的气味较为微弱,毒性相对较小,对人体的伤害也较小,且使用正己烷作为定容试剂时对样品中农药含量检测结果的准确性影响不大,因此本实验使用正己烷作为定容试剂。

3.2 提取条件的优化

将10 mL 乙腈加入称取好的待测样品中,用于提取样品中的农药,为了使乙腈的提取效果更好,本实验使用超声系统来促进农药的溶出,将加乙腈与外标的样品于20 ℃的条件下超声10 min,可以起到强化农药分离提取的效果,不仅节省了时间,还提高了检测结果的准确度。

此外,本实验还采用了WondaPak QuEChERS 前处理试剂包,将一些高效的提取试剂和净化处理试剂制成可直接使用的混合品,填装在离心管中,通过简单的离心操作,将目标组分与样品基质快速分离,进一步简化了提取步骤,缩短了前处理时间。

3.3 仪器条件的优化

与国家标准方法GB 23200.113—2018 相比,本实验对色谱柱的程序升温模式、进样口的温度、进样量以及传输线温度等都进行了不同程度的优化,这些优化在保证仪器灵敏度和样品分离度的情况下,减少了实验对仪器的损耗,有效延长了相关配件和离子源的使用寿命。

4 结论

本次实验结果表明,改进后的QuECHERS 前处理方法能够进一步简化提取步骤、缩短前处理时间,还可以保证实验结果的准确性,可在今后的日常实验中推广使用。

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