葛 斌
(郑州市食品药品检验所,河南郑州 450000)
现如今农药已经是农业生产中不可或缺的重要组成部分,农药主要用于预防、消灭、控制危害农业生产过程中的有害生物及有目的地调节、控制、影响植物[1-4]。农药在农业生产过程中起到了保障农作物生长、调节农作物生长发育的作用。现阶段,农药种类繁多,化学结构复杂,作用机理不同,防治对象各异。我国是农业生产大国,农药是预防控制病虫害的有效工具,且现在还没有任何防治手段可以替代农药的作用[5]。农药根据结构可以分为无机农药、生物农药、有机农药。无机农药即从天然矿物中得到的化合物,如硫黄粉等,多用于有机蔬菜的种植。无机农药一般分子量比较小,所以稳定性较差,不适合与其他农药混用。生物农药是利用生物或者生物代谢物进行病虫害防治,如白僵菌、阿维菌素等,这类农药一般只针对某一类病虫有防治效果,对人体相对安全,多数用于有机食品、绿色食品种植[6]。有机农药即人工合成农药,有机农药种类繁多,化学机构复杂,大多属于高分子化合物,多数适宜现用现配,混合使用。按照作用不同主要可分为5 种:①有机杀虫类,主要有有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等;②有机杀螨剂,主要是一些含锡、不含锡的杀螨剂;③有机杀菌剂,包括二硫代氨基甲酸酯类、二甲酰亚胺类、苯并咪唑类等;④有机除草剂,主要有苯氧羧酸类、氨基甲酸酯类、二苯醚类等;⑤植物生长调节剂,主要是生长素类、细胞分裂素类等。
为保障公众食品安全,农药使用一定要注意安全间隔期,《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021)中明确规定了每一种农药的最大残留限量,农药残留超标则有可能对人体健康造成影响。当前蔬菜中农药残留的检测方法有液相色谱法、气相色谱法、气相色谱串联质谱法和液相色谱串联质谱法[7-9],其中气相色谱串联质谱法和液相色谱串联质谱法是目前主流的检测方法,具有高通量、定性准确、前处理便捷等优点。本文通过使用气相色谱-三重四极杆串联质谱(Gas Chromatography-Triple Quadrupole Tandem Mass Spectrometry,GCMS/MS),优化前处理方法,建立了蔬菜中敌敌畏、毒死蜱、二甲戊灵等7 种农药的快速检测方法。
乙腈(色谱纯),美国fisher 公司;敌敌畏、毒死蜱、二甲戊灵、腐霉利、杀扑磷、己唑醇、狄氏剂,纯度均大于97%,TRC-CANADA 公司;实验用水为超纯水。
Trace-TQS8000 EVO型三重四极杆气质联用仪,配有电子轰击源,美国赛默飞世尔科技公司;振荡器,美国赛默飞世尔科技公司;MG-2200 型氮气吹干仪;离心机,中国湘仪集团;电子天平,梅特勒-托利多仪器上海有限公司。
1.2.1 标准储备液的配制
使用移液枪分别吸取7 种农药各0.1 mL,使用乙腈定容至10 mL 容量瓶中,配制成10 mg·L-1的中间液,使用时根据需要配制成5 ng·mL-1、10 ng·mL-1、50 ng·mL-1、100 ng·mL-1、200 ng·mL-1和500 ng·mL-1的标准溶液。所有中间液避光存放在-18 ℃冰箱中。
1.2.2 样品前处理称取10 g 样品于50 mL 离心管中,加入10 mL 1.0%乙酸-乙腈振荡提取20 min,之后加入4 g硫酸镁、1 g 氯化钠、1 g 柠檬酸钠后涡旋5 min,3 000 r·min-1离心2 min,取上清液6 mL 转移至装有150 mg AMS、50 mg C18和10 mg GCB 净化剂的离心管中,涡旋5 min,3 000 r·min-1离心2 min,取上清液2 mL,40 ℃氮气吹干,复溶,过滤膜进样。
考虑到不同复溶液试剂对提取率的影响,分别使用乙腈、乙酸乙酯、正己烷进行最终定容,结果发现正己烷效果最佳,因此最终复溶液选用正己烷。
1.3.1 色谱条件
色 谱 柱:安 捷 伦HP-5MS 毛 细 管 柱(30 m×300 μm,0.25 μm);柱箱升温程序:初始柱温50 ℃,保持1.5 min 后以25 ℃·min-1上升至180 ℃,后以10 ℃·min-1上升至300 ℃,保持6 min;进样口温度:300 ℃;载气:N2;恒流模式;进样量:1.0 μL。
考虑到进样方式对出峰时间的影响,本研究对比分析了不分流进样、不分流脉冲进样两种进样模式。结果显示,不分流脉冲进样峰形更加尖锐,效果更好,相较于不分流进样出峰时间提前,可以更加快速地完成检测,所以本研究最终选择不分流脉冲进样模式。
1.3.2 质谱条件
电离子源(EI 源),采用选择反应检测模式(SRM模式),传输线温度300 ℃。保留时间、定量离子对、定性离子对参数见表1。
表1 7 种农药的质谱优化参数
使用阴性基质的正己烷溶液将中间液配制成5 ~500 ng·mL-1的标准曲线,以峰面积(Y)为纵坐标,以浓度(X)为横坐标,绘制标准曲线。结果显示,7 种农药在5 ~500 ng·mL-1浓度内线性良好,相关系数(R2)均大于0.990,检出限为1.0 ng·mL-1,定量限为3.0 ng·mL-1,详见表2。
表2 7 种农药的线性方程、线性范围、相关系数、检出限及定量限
为评价该方法的有效性,测定了回收率和日内精密度参数。将高(200 ng·mL-1)、中(100 ng·mL-1)、低(50 ng·mL-1)3 个浓度的标准溶液加入空白阴性样品,回收率为83.20%~105.92%,日间稳定性(n=3)为3.9%~11.5%,详见表3。结果表明,该方法准确、稳定,适用于常规分析。
表3 7 种农药的加标回收率及相对标准偏差(n=3)
本文采用QuEChERS-气相色谱-串联质谱仪法建立了一种同时测定蔬菜中7 种农药残留的检测方法,选择1.0%乙酸-乙腈为提取溶剂,经QuEChERS 前处理净化,取2 mL 上清液氮气吹干,正己烷复溶,不分流脉冲模式进样。方法验证结果显示,方法线性关系良好,快速、便捷,具有较高的灵敏度、选择性和准确性,易于实现高通量处理,适用于蔬菜中农药残留含量的分析。此外,该方法还有较强的扩展性,对于多种基质中农药残留的检测都具有可借鉴性,可进一步开展新的研究。