QuEChERS-气相色谱串联质谱法测定黄豆中胺菊酯残留量*

蒋小迷,林登位,董榕贵,朱金龙,高庆龄,于以竹

(贵州省检测技术研究应用中心,贵州 贵阳 550002)

黄豆被人们称为“豆中之王”,是我国核心农作物之一,全国各地均有栽培,它富含蛋白质、脂肪、多种维生素等[1],有着非常丰富的营养价值,深受人们的喜爱,因此,黄豆的食品安全问题备受关注,研究黄豆中的农药残留检测技术尤为重要。杀虫剂是防治农业害虫及病媒昆虫不可缺少的农药,胺菊酯属于杀虫剂之一。

胺菊酯(Tetramethrin),分子式C19H25NO4,CAS号:7696-12-0,别名诺毕那命、四甲菊酯、似菊酯、酞菊酯、酞胺菊酯,结构式如图1所示。胺菊酯形态为白色结晶固体,属于拟除虫菊酯,是防治农、林业害虫及病媒昆虫的农药。胺菊酯是世界卫生组织推荐防治卫生害虫的杀虫剂之一,对卫生害虫具有触杀作用;它的毒性可破坏神经系统正常传导功能,人体大量摄入会致人中毒,引起身体不适甚至危及生命[2-3]。

图1 胺菊酯结构式

QuEChERS最早由美国农业部科学家Anastassiades等[4]提出,是一种快速、简单、经济、高效、耐用和安全的样品前处理方法,此后Lehotay等[5]及Anastassiades等[6]又对该方法进行了优化,将方法检测范围扩大。现在QuEChERS方法可用于多数植物源性农药及其代谢物残留量的测定[7]。目前食品中关于胺菊酯的检测方法只有GB/T 29380—2012[8],鉴于此,本研究结合QuEChERS方法,进一步改进提取和净化条件来对黄豆进行前处理,应用高分辨率、高灵敏度的气相色谱质谱联用仪进行检测[9],创建了一种可用于黄豆中胺菊酯残留量的检测方法。此方法操作简捷、有效、净化效果好、科学可靠,适用于黄豆中胺菊酯残留量的测定。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备

Agilent 8890/7000D型气相色谱-质谱联用仪(美国安捷伦科技有限公司);XW-80A型漩涡混合器(上海米青科实业有限公司);V12垂直振荡器(睿科集团股份有限公司);Auto EVA 30 plus型全自动平行浓缩仪(睿科集团股份有限公司);B100250型多管漩涡混合仪(月旭科技(上海)股份有限公司);SK250HP型超声波清洗器(上海科导超声仪器有限公司);L550台式低速离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司);多功能粉碎机1000C(永康市红太阳机电有限公司)。

1.2 耗材与试剂

样品:市售黄豆,经粉碎机粉碎,备用。

试剂:乙酸(色谱纯,天津科密欧化学试剂有限公司);乙腈(色谱纯,天津科密欧化学试剂有限公司);乙酸乙酯(色谱纯,天津科密欧化学试剂有限公司);萃取盐包(6 g硫酸镁,1.5 g乙酸钠)、 净化管(1200 mg MgSO4,400 mg PSA,400 mg C18)(月旭科技(上海)股份有限公司);陶瓷均质子(美国安捷伦科技有限公司);胺菊酯(1001.2 μg/mL,天津阿尔塔公司);环氧七氯(100 μg/mL,农业部环境保护科研监测所)。

1.3 方法

1.3.1 标准溶液配制

准确量取胺菊酯标准品0.10 mL置于10 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容,准确配制胺菊酯10.012 μg/mL标准储备液,置于4 ℃冷藏避光保存备用。

1.3.2 内标溶液配制

准确量取环氧七氯标准溶液0.20 mL于10 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容混匀,得到浓度2 μg/mL的标准储备溶液,置于4 ℃冷藏避光保存备用。

1.3.3 空白基质的配制

取阴性黄豆样品经(1.3.5)前处理提取、净化、氮吹至近干,用乙酸乙酯定容得到空白基质,备用。

1.3.4 基质标准工作溶液配制

用移液枪精确吸取1.3.1项下的标准溶液0.100 mL至1.00 mL容量瓶中,氮吹近干,丙酮定容至刻度,混匀得到1.000 μg/mL标准溶液,备用。用移液枪分别精确量取0.010 mL、0.020 mL、0.050 mL、0.100 mL、0.200 mL、0.300 mL至1.00 mL容量瓶中,再分别加入20 μL环氧七氯(浓度:2 μg/mL),氮吹近干,用1.3.3所得空白基质分别定容至1.00 mL,涡旋混匀,获得浓度为0.01 μg/mL、0.02 μg/mL、0.05 μg/mL、0.10 μg/mL、0.20 μg/mL、0.30 μg/mL的基质标准工作曲线。

1.3.5 样品前处理

称取经粉碎的黄豆5 g置于50 mL 离心管中,加入10 mL水充分涡旋混匀,浸泡30 min,加入15 mL1%乙腈乙酸溶液、2颗陶瓷均质子及萃取盐析包,立即手动混匀,再用垂直振荡器剧烈振荡2 min后,及时放入冷水中充分冷却,4000 r/min离心5 min,取8 mL上清液加入15 mL净化管中,振荡混匀,再涡旋混匀1 min,4000 r/min离心5 min,准确吸取2 mL上清液于10 mL比色管中,40 ℃水浴中氮吹至近干,先加入少量乙酸乙酯复溶,再加入20 μL环氧七氯内标溶液,用乙酸乙酯定容至1 mL,过0.22 μL微孔滤膜,用于测定。

1.3.6 仪器条件

色谱条件:色谱柱:TG-5MS(30 m×250 μm×0.25 μm);载气:高纯氦气,流速 1.2 mL/min;升温程序:90 ℃保持1 min,然后以20 ℃/min 程序升温至200 ℃保持2 min,再以15 ℃/min升温至250 ℃保持2 min;进样量:1 μL;进样口温度:240 ℃,不分流进样。

质谱条件:离子源:电子轰击源(Electron impact,EI);扫描模式:动态多反应检测(Dynamic Multiple Reaction Monitoring,dMRM);离子源温度:280 ℃;传输线温度280 ℃,四级杆温度150 ℃,胺菊酯质谱参数如表1。

表1 胺菊酯质谱参数

2 结果与讨论

2.1 结果

胺菊酯在0.01～0.30 μg/mL线性范围内,呈现良好的线性,相关系数为0.9955,线性方程为:y=2.816166x-0.086971。

本研究进行了3添加浓度水平6平行加标实验,添加浓度在 20 μg/kg、40 μg/kg、200 μg/kg时,平均回收率在 90.0%～97.1%之间;相对标准偏差(Relative standard deviation,RSD)(n=6)在7.80%～8.67%之间。检出限(S/N=3)为0.3 μg/kg,定量限(S/N=10)为1.0 μg/kg,如表2所示。在本方法条件下各组分能够分离,峰宽窄,无拖尾现象,空白样品和加标样品色谱图如图2、图3所示。

表2 胺菊酯的线性方程、线性范围、相关系数(r)、检出限(S/N=3)、定量限(S/N=10)、添加水平、平均回收率和RSD(n=6)

图2 空白样品总离子流色谱图

图3 加标样品的总离子流色谱图

2.2 结果与分析

2.2.1 提取溶剂的选择

乙腈是一种极性中等偏强的有机溶剂,对脂类溶解度小,可溶于多种有机溶剂,能有效提取油脂样品中的有害物质[10-11],经叶美君等[12]验证,乙腈中加入1%的乙酸,采用振荡的方式提取,可使胺菊酯色谱有效分离并且提高其灵敏度,还能保持胺菊酯的稳定性,故选择1%乙腈乙酸溶液作为本研究中胺菊酯的提取溶剂。

2.2.2 QuEChERS萃取盐析包和净化管的选择

AOAC方法[13]是最初QuEChERS方法改进后的官方版本之一,He等[14]研究对比了AOAC方法使用的醋酸盐缓冲体系和CEN方法[15]使用的柠檬酸盐缓冲体系,发现用醋酸盐缓冲体系净化后,消除基质干扰的效果较好。使用醋酸缓冲盐体系能维持pH值在5左右的弱酸性环境,可提高农药稳定性[16],综合黄豆基质含脂肪高、色素含量少的特性,综上,选择用QuEChERS中AOAC方法的萃取盐包和AOAC方法的净化管更有利于胺菊酯向有机溶剂中转移,从而达到更好的提取效果。

3 结论

本研究创建了一种黄豆中胺菊酯的快速测定方法,进一步改进了QuEchERS前处理方法,结合气相色谱-质谱法测定黄豆样品中胺菊酯的残留量。该方法操作简捷,安全可靠,净化效果好,可操作性强,方法的灵敏度和准确度能满足平常对胺菊酯农药残留分析的要求。