快速检测蔬菜中农药残留的超高效方法

2022-10-21 09:19耿春辉张忠一张嘉楠段培姿
农业技术与装备 2022年9期
关键词:除虫菊酯类菊酯

耿春辉,张忠一,张嘉楠,段培姿

(1.衡水市食品药品检验检测中心,河北 衡水 053000;2.沧州市农产品质量安全中心,河北 沧州 061000;3.秦皇岛市农产品质量安全监督检验中心,河北 秦皇岛 066000;4.衡水市农业环境与农畜产品质量监督管理站,河北 衡水 053000)

拟除虫菊酯类农药是模拟天然除虫菊素由人工合成的一类杀虫剂,使用频繁,占全世界农药销售量的1/3以上。目前报道过的拟除虫菊酯的毒性效应和健康风险主要有:神经毒性、细胞毒性、基因毒性、生殖毒性、生长发育毒性、代谢毒性、摄入风险、残留风险和致癌风险等[1]。为保障人民的食品安全,建立一种快速、简便准确的检测方法意义重大。

检测拟除虫菊酯类农药主要方法有气相色谱法[2]、气相色谱-质谱联用法[3]和液相色谱-质谱联用法[4]等,本方法采用液相色谱串联质谱仪法和QuEChERS方法相结合,针对拟除虫菊酯类农药极性弱和含氯元素等化学性质,采用乙腈提取,使用C18色谱柱分离,建立了快速方便、回收率高和试剂消耗量少的残留分析方法[5]。实现了多种拟除虫菊酯类农药的快速检测方法,可为样品分析提供技术支持。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器:Waters Xevo TQ超高效液相串联质谱仪(沃特世科技公司)、色谱柱:Eclipse C18色谱柱(50 mm×2.1 mm,粒径1.7μm),高速离心机LGR10-4.2(上海普瑞塞斯仪器公司)、均质机配T18刀头(德国艾卡公司)、TTL-800振荡混匀器(北京同泰联公司)和50 mL离心管(赛默飞世尔公司)。

试剂:甲醇、甲酸、乙腈、NaCl和乙酸铵,以上试剂均为色谱纯,纯水(符合GB/T 6682一级水要求)。

标准品:联苯菊酯、氯菊酯和溴氰菊酯(农业部环境保护科研监测所,含量:1 000μg/mL)。

1.2 样品前处理方法

蔬菜样品经匀浆机粉碎后,准确称量试样5 g,加入50 mL离心管中,加10 mL乙腈,振荡10 min。加入2 g NaCl后再振荡5 min,10 000 r/min高速离心5 min。吸取上层乙腈1 mL,过0.2μm滤膜后上机检测。

1.3 色谱条件设置

色谱柱:Eclipse C18色谱柱(50 mm×2.1 mm,粒径1.7 μm);流动相A为甲醇;流动相B为0.1%甲酸水溶液(含5 mmol/L乙酸铵);进样量:2μL;流速300μ/min;柱温40.0℃。液相梯度洗脱程序为:0~2.5 min时,A相20%~70%,B相80%~30%;2.5~5.5 min时,A相70%~97%,B相30%~3%;5.5~6.5 min时,A相97%,B相3%;6.51~7.5 min时,A相20%,B相80%。梯度洗脱程序设置见表1。

表1 梯度洗脱程序设置表Tab.1 The gradient elution program setting table

1.4 质谱条件设置

电离模式:ESI+;扫描方式:MRM全扫描;源温:150℃;脱溶剂流量(Desolvation):1 000 L/h;脱溶剂温度(Desolvation Temp):400℃;毛细管电压(Capillary):3.2 kV。质谱方法设置见表2。

表2 多反应监测参数设置表Tab.2 The multiple reaction monitoring parameter setting table

2 结果与分析

2.1 色谱条件的优化

为提高目标化合物的分离检测效果,对色谱条件进行了优化:一是对进样量进行了选择,经测试确定进样量为2μL,此时可同时兼顾降低基质效应和目标化合物灵敏度2个方面;二是流动相选择甲醇体系,此时目标化合物的灵敏度比使用乙腈体系时更高,可以避免在同时测定多个化合物检测时出峰时间过于集中和影响分离效果。联苯菊酯、氯菊酯和溴氰菊酯分别见图1、图2和图3。

图1 联苯菊酯(黄瓜基质,0.02 mg/kg添加量)质谱图Fig.1 The mass spectrum of bifenthrin

图2 氯菊酯(黄瓜基质,0.02 mg/kg添加量)质谱图Fig.2 The mass spectrum of permethrin

图3 溴氰菊酯(黄瓜基质,0.02 mg/kg添加量)质谱图Fig.3 The mass spectrum of deltamethrin

2.2 前处理方法和仪器条件的优化

在前处理步骤中,增加乙腈提取液的用量,延长振荡时间,从而提高目标化合物的提取效率,提取过程中也同时进行了样品的稀释,既能保证灵敏度,又能够有效降低基质效应干扰。

在质谱方法中,进行目标化合物调谐时,经试验,用乙腈将标准品稀释至1μg/mL浓度进行,选取加NH4+峰母离子时响应较好,脱溶剂温度(Desolvation Temp)在400℃时,目标化合物响应程度最高。氯菊酯选用了同位素峰作为定性离子对。

2.3 定量限和线性范围

分别配制浓度为2μg/mL、5μg/mL、10μg/mL、20μg/mL和50μg/mL的基质标准溶液,上机检测,目标化合物的保留时间RT、线性方程、相关系数和定量限见表3,其中氯菊酯有同分异构体,离子色谱图为双峰,有两个保留时间。

表3 空白加标试验中的目标化合物检测结果情况表Tab.3 The test results of target compounds in blank spike test

2.4 加标回收率试验

称取韭菜、黄瓜和香菇3种空白基质样品,分别加标0.04 mg/kg,采用上述前处理方法和仪器设置方法进行加标回收检测,每个样品做6个平行样,分别计算每种基质中每个目标化合物的相对标准偏差RSD和平均回收率。结果见表4。

3 结论

试验利用高效液相色谱-串联质谱法和QuEChERS方法相结合,建立了拟除虫菊酯类农药的快速检测方法,该方法通过增加振荡时间,加大乙腈用量、优化色谱和质谱检测条件,提高了分离效果,降低了基质效应。能够实现低成本、简便和快速的进行拟除虫菊酯类农药残留的检测。

试验结果表明:使用该方法时,目标化合物的回收率、重复性和定量限均能满足检测要求,方法操作简单,适合进行大批量蔬菜的拟除虫菊酯类农药快速筛查。按此方法,对某地蔬菜进行了风险筛查,2 d内共检测蔬菜样品102批次,检出联苯菊酯2批次。

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