杨 静,吴 燕,刘 霞,陈 翔,赵子丹,苟春林
(宁夏农产品质量标准与检测技术研究所,宁夏回族自治区农产品质量安全标准研究与评价重点实验室,宁夏 银川 750002)
枸杞含有大量的营养物质,具有美容养颜、保肝明目等多种保健功效[1-3]。它作为宁夏的特色农产品,深受大众喜爱,但在生长过程中易受到病虫害侵染[4-7]。丁氟螨酯作为一种新型酰基杀螨剂,主要用于蔬菜、茶树、果树等农作物和花卉的螨类防治[8-11],与现有的杀虫剂无交互抗性[12-17],对幼虫时期的螨类活性更高[18]。目前,我国丁氟螨酯仅在番茄、草莓和柑橘上有登记信息[19]。近年来,丁氟螨酯在农作物上的检测方法已有报道。张鸿超等[20]采用QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱技术测定了黄瓜中丁氟螨酯等6 种典型农药;赵来成[21]采用超高效液质联用仪测定了草莓中丁氟螨酯等4 种杀螨剂残留量。但目前,关于枸杞中丁氟螨酯及其代谢物2-三氟甲基苯甲酸残留分析方法的研究尚未见报道。本文建立了枸杞中丁氟螨酯及其代谢物2-三氟甲基苯甲酸的QuEChERS-超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱检测方法,为该农药在枸杞上的登记提供理论依据,以期为丁氟螨酯在枸杞上科学、合理、安全的使用提供保障。
1.1.1 材料与试剂
丁氟螨酯标准品(纯度94.9%),上海安谱实验科技股份有限公司;2-三氟甲基苯甲酸(纯度99.2%),上海甄准生物科技有限公司;甲醇(色谱纯),德国默克公司;氯化钠和无水硫酸镁(分析纯),国药集团化学试剂有限公司;乙腈(色谱纯),美国Fisher 公司;甲酸(色谱纯),光复精细化工研究所;乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)、石墨化炭黑(GCB)和十八烷基硅烷键合硅胶(C18),均购于上海安谱实验科技股份有限公司。
1.1.2 仪器与设备
Thermo Quantum Access 液相色谱串联质谱仪,美国Thermo 公司;T25 型高速分散机,MS3 digital 型涡旋混合器,德国IKA 公司;TDL-40C 型离心机,上海安亭仪器厂;XS205 型、PL202-L 型电子天平,梅特勒托利多科技(中国)有限公司。
1.2.1 样品的制备与保存
将田间枸杞鲜果除去青果、病果、烂果、果梗、叶子等杂质,充分混匀后分成两份,一份用四分法缩分,取300 g 样品,直接装入样品容器中,贴好标签于-18 ℃冰柜冷冻保存,室内检测时解冻后打成匀浆状,待测。另一份制成枸杞干果,方法为:每公斤新鲜枸杞中直接加入10~20 g 食用级碳酸钠或碳酸氢钠,混匀,在封闭容器内放置20~30 min 进行脱蜡,再晾晒制干,贴好标签后于-18 ℃冰柜冷冻保存,室内检测时加液氮粉碎成粉末状,待测。
1.2.2 标准溶液配制及标准曲线绘制
用甲醇将丁氟螨酯、2-三氟甲基苯甲酸标准品分别配制成质量浓度为1 000 mg/L 的标样储备液,分别移取单标储备液各0.1 mL 配制成10 mg/L 的混合标准储备液,于-18 ℃避光保存。上机测定0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 mg/L 系列的标准溶液,以质量浓度为横坐标,峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。
1.2.3 样品前处理
1.2.3.1 枸杞鲜果
将采集的枸杞鲜果用组织捣碎机匀浆。称取匀浆样品10.00 g 置于50 mL 具塞离心管中,加入20.0 mL乙腈后匀浆2 min,然后加入4.00 g 氯化钠,振摇约2 min,以4 000 r/min 离心6 min,吸取2 mL 上清液于盛有100 mg C18、100 mg MgSO4和5 mg GCB 的离心管中涡旋1 min,于4 000 r/min 离心5 min,上清液过0.22 μm 滤膜,待测。
1.2.3.2 枸杞干果
将另一份枸杞鲜果制干后,加液氮粉碎成粉末状。称取枸杞干果5.00 g 于50 mL 离心管中,加入10.00 mL 水,浸泡30 min 后加入20.0 mL 乙腈,匀浆2min,再加入4.00g 氯化钠,振摇约2min,以4 000r/min离心6min,吸取2mL 上清液于盛有100mg C18、100 mg MgSO4和5 mg GCB 的离心管中涡旋1 min,以4 000 r/min 离心5 min,上清液过0.22 μm 滤膜,待测。
1.2.4 添加回收试验
向枸杞鲜果和干果空白样品中分别添加0.01、0.1、1.0 mg/kg 3 个水平的丁氟螨酯和2-三氟甲基苯甲酸标准溶液,按照所建立的方法进行测定。
1.2.5 稳定性试验
分别称取枸杞鲜果空白样品10.00 g,枸杞干果空白样品5.00 g 于50 mL 离心管中,按照0.5 mg/kg的添加水平直接在空白样品中分别添加丁氟螨酯及其代谢物2-三氟甲基苯甲酸标准溶液,将离心管密封保存于-18 ℃冰箱中。
1.2.6 仪器条件
1.2.6.1 液相色谱条件
色谱柱:ZORBAX Eclipse plus C18(100 mm×2.1 mm,1.8 μm);柱温:45 ℃;流动相:甲醇-0.1%甲酸水;流速:0.30 mL/min;进样量:2.0 μL。洗脱方式为梯度洗脱,洗脱条件见表1。
表1 液相色谱条件Table 1 Liquid chromatographi conditions
1.2.6.2 质谱(MS)条件
离子源:ESI+;喷雾电压:3.5 kV;鞘气:30 arb;辅气:10 arb;毛细管传输温度:350 ℃;碰撞压力:0.199 5 Pa;扫描模式:选择离子监测(SRM)。质谱条件见表2。
表2 质谱条件Table 2 MS parameters
1.2.7 数据处理
使用Excel 2010 软件分析试验数据。
分别准确吸取质量浓度为0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 mg/L 的丁氟螨酯和2-三氟甲基苯甲酸标准溶液。在“1.2.6”检测条件下进行测定。图1 为0.1 mg/L 丁氟螨酯及其代谢物的色谱图。以丁氟螨酯和2-三氟甲基苯甲酸的质量浓度为横坐标(x),峰面积为纵坐标(y),制作标准曲线。得到丁氟螨酯线性方程:y=8×106x+217 058,r=0.998 7;2-三氟甲基苯甲酸线性方程:y=2×106x+47 861,r=0.997 3。可见,丁氟螨酯和2-三氟甲基苯甲酸在0.01~1.0 mg/L 范围内相关系数均大于0.99,线性关系较好。
图1 0.1 mg/L 丁氟螨酯及其代谢物的色谱图Fig.1 Chromatograms of cyflumetofen and its metabolites(0.1 mg/L)
在不含目标化合物的枸杞鲜果和干果中分别添加0.1 mg/kg 的丁氟螨酯和2-三氟甲基苯甲酸标准溶液,结果见图2。根据添加回收率试验,丁氟螨酯和2-三氟甲基苯甲酸的方法定量限均为0.01 mg/kg。
图2 枸杞中丁氟螨酯及其代谢物的色谱图Fig.2 The chromatograms of cyflumetofen and its metabolite in Goji berries
在枸杞鲜果和干果中分别添加0.01、0.1、1.0 mg/kg 3 个质量分数水平的丁氟螨酯和2-三氟甲基苯甲酸标准品,按“1.2.3”中前处理方法对样品进行处理、测定,计算回收率和相对标准偏差,结果见表3。丁氟螨酯在枸杞鲜果中平均回收率在100.4%~102.7%之间,相对标准偏差在2.6%~11.6%之间,在枸杞干果中平均回收率在80.7%~103.2%之间,相对标准偏差在2.5%~7.1%之间。2-三氟甲基苯甲酸在枸杞鲜果中平均回收率在87.2%~110.0%之间,相对标准偏差在2.1%~6.2%之间,在枸杞干果中平均回收率在95.0%~111.1%之间,相对标准偏差在2.3%~6.1%之间。回收率和精密度均能够满足枸杞中丁氟螨酯和2-三氟甲基苯甲酸的检测要求,符合农药残留分析的要求[22-23]。
表3 枸杞中丁氟螨酯和2-三氟甲基苯甲酸的添加回收率及相对标准偏差(n=5)Table 3 Recovery rate and relative standard deviations of cyflumetofen and its metabolite in Goji berries(n=5)
样品制备后,对丁氟螨酯及其代谢物进行测定,取样间隔为0 d、1 个月、3 个月、6 个月、8 个月、12 个月、15 个月,检测结果如表4 所示。枸杞鲜果中丁氟螨酯的降解率为10%~23%,2-三氟甲基苯甲酸的降解率为2%~27%;枸杞干果中丁氟螨酯的降解率为2%~26%,2-三氟甲基苯甲酸的降解率为3%~24%。每个取样间隔的储藏试验样品中丁氟螨酯和2-三氟甲基苯甲酸的降解率均小于30%,表明在储藏温度低于-18 ℃、储藏时间为15 个月的试验期间,丁氟螨酯和2-三氟甲基苯甲酸在枸杞鲜果、枸杞干果基质中均比较稳定。
表4 丁氟螨酯及其代谢物在枸杞中的降解率Table 4 The degradation rate of cyflumetofen and its metabolite in Goji berries单位:%
在宁夏和青海两地开展残留消解试验,将20%丁氟螨酯悬浮剂以1 000 倍液(有效成分:200 mg/kg)喷施于枸杞上,分别采集药后2 h 及3、5、10、14、21 d的枸杞样品,测定所采集样品中丁氟螨酯的残留量,结果如图3 所示。青海地区的丁氟螨酯残留量为0.089~1.400 mg/kg,消解动态方程为Ct=0.729 4 e-0.122t,半衰期为5.7 d;宁夏地区的丁氟螨酯残留量为0.57~1.80 mg/kg,消解动态方程为Ct=1.472 8 e-0.042t,半衰期为16.5 d。消解动态的试验结果表明:丁氟螨酯在枸杞中的残留量随着储藏时间的延长而降低,且该农药残留量与时间呈指数关系,其消解动态曲线符合一级动态学方程Ct=C0e-kt。宁夏地区丁氟螨酯残留量比青海地区高,且降解速率也较慢,说明枸杞生长环境对丁氟螨酯的降解有一定影响。
图3 丁氟螨酯在枸杞上的消解动态曲线Fig.3 Digestion dynamic curve of cyflumetofen in Goji berries
本文建立了一种QuEChERS-超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱检测枸杞中丁氟螨酯及其代谢物的方法。在储藏温度-18 ℃、储藏时间为15 个月的试验期间,丁氟螨酯及其代谢物在枸杞基质中比较稳定。消解动态试验表明,环境对枸杞中丁氟螨酯的降解有一定影响。该方法操作简单快速,准确度和精密度均较高,可用于枸杞中丁氟螨酯及其代谢物的检测,也为其他农作物中丁氟螨酯及其代谢物的残留检测提供了参考依据。