鄧立剛，李增梅，郭長(zhǎng)英，趙善倉(cāng)，王玉濤，毛江勝

(農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(濟(jì)南)，山東省食品質(zhì)量與安全檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250100)

超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定蔬菜中7種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留

鄧立剛，李增梅，郭長(zhǎng)英，趙善倉(cāng)，王玉濤，毛江勝

(農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(濟(jì)南)，山東省食品質(zhì)量與安全檢測(cè)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 濟(jì)南 250100)

建立蔬菜中氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用的確證方法。樣品經(jīng)乙腈提取后，氨基柱凈化，采用UPLC-MS/MS正離子模式下選擇多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)掃描測(cè)定。7種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥在5～200μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.9977～0.9999。在0.01～0.10mg/kg添加范圍內(nèi)，回收率范圍在72.1%～110.2%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.7%～9.4%，方法的最低檢出限為0.5～8..0μg/kg(RSN=10)。該方法操作簡(jiǎn)單、靈敏、準(zhǔn)確度高，完全可滿足蔬菜中多種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留量的測(cè)定及確證工作的需要。

氨基甲酸酯；超高效液相色譜-質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)；蔬菜；農(nóng)藥

氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥(carbamate pesticides)是以甲酸酯為前提化合物開(kāi)發(fā)的一類(lèi)廣譜殺蟲(chóng)劑，具有易分解、殘留期短、高效、選擇性強(qiáng)等特點(diǎn)[1-2]。作為高毒有機(jī)氯農(nóng)藥的替代品，氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥被世界廣泛應(yīng)用，它是通過(guò)抑制乙酰膽堿酯酶的活性而引起神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的積累，造成神經(jīng)功能的紊亂，其在蔬菜上的過(guò)量殘留或長(zhǎng)期暴露在環(huán)境中會(huì)對(duì)人們的身體健康造成一定的危害[3-4]。國(guó)際上對(duì)氨基甲酸酯在蔬菜上的殘留限量(MRL)制定較為嚴(yán)格的限量要求。

對(duì)于氨基甲酸酯的殘留檢測(cè)方法已有許多報(bào)道，主要是氣相色譜法(GC)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)、液相色譜-熒光法(HPLC-FLD)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS)等[5-16]，但氨基甲酸酯極性強(qiáng)、熱穩(wěn)定性較差，采用GC分析較困難，目前應(yīng)用最為廣泛的檢測(cè)方法是HPLC-FLD方法，該方法靈敏度高，選擇性強(qiáng)，但是在實(shí)測(cè)樣品中，由于基質(zhì)不同，個(gè)別蔬菜種類(lèi)有較強(qiáng)干擾，無(wú)法做出進(jìn)一步的確證。本實(shí)驗(yàn)探討蔬菜中涕滅威亞砜、涕滅威砜、滅多威、3-羥基克百威、涕滅威、克百威和甲萘威7種農(nóng)藥的殘留分析，以期為蔬菜中多種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥的分析確證工作提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白菜、黃瓜、芹菜 市售。

甲醇、乙腈(色譜純) 美國(guó)Merck公司；二氯甲烷(分析純) 國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；醋酸銨(優(yōu)級(jí)純) 德國(guó)Sigma公司；氨基甲酸酯類(lèi)標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液(1000 μg/mL) 農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心。

1.2 儀器與設(shè)備

ACQUITY Ultra Performance LC超高效液相色譜系統(tǒng)、Micromass Quattro UltimaIMPT 質(zhì)譜儀(配有電噴霧離子源(ESI)及Masslynx 4.0數(shù)據(jù)工作站) 美國(guó)Waters公司；WERLE T25BS2型高速分散勻漿機(jī) 德國(guó)IKA公司；Laborata 4000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 德國(guó)Heidolph公司；JNC N-EVAPTM112型氮吹儀 美國(guó)Organomation 公司；AccuBOND Amino 500mg/6mL Cartridge固相萃取小柱。

1.3 樣品前處理

稱(chēng)取試樣25.0g(精確至0.1g)樣品于廣口瓶中，準(zhǔn)確加入100mL乙腈，高速勻漿1min，過(guò)濾至盛有5g氯化鈉的具塞量筒中，劇烈振蕩，靜置20 min至分層，準(zhǔn)確吸取乙腈相20mL于圓底燒瓶中，50℃水浴旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干，加入2.0mL二氯甲烷-甲醇溶液(98:2，V/V)溶解，待凈化。1.4 樣品凈化

將10mL二氯甲烷-甲醇溶液(98:2，V/V)預(yù)洗氨基固相萃取柱，待溶劑液面流至吸附填料表面時(shí)，立即加入樣品濃縮液，20mL離心管收集洗脫液，用2.0mL二氯甲烷-甲醇溶液(98:2，V/V)洗滌圓底燒瓶，轉(zhuǎn)移至固相萃取柱，重復(fù)2次。將收集的洗脫液置氮吹儀上，氮吹蒸發(fā)至近干，用甲醇-1mmol/L醋酸銨溶液(60:40，V/V)定容至2.0mL，0.2μm濾膜過(guò)濾，待測(cè)。

1.5 儀器條件

1.5.1 色譜條件

表1 流動(dòng)相梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution program of mobile phase

1.5.2 質(zhì)譜條件

大氣壓電噴霧離子源(ESI)，正離子模式；毛細(xì)管電壓3.2kV；離子源溫度110℃；錐孔氣流量75L/Hr；脫溶劑氣溫度400℃；脫溶劑氣流量450L/Hr；光電倍增器電壓650V；碰撞室真空度1.08×10-3(mbar)；質(zhì)量分析器真空度：2.90×10-5(mbar)。定性離子對(duì)、定量離子對(duì)、碰撞電壓和錐孔電壓等質(zhì)量條件參數(shù)詳見(jiàn)表2。

表2 氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥的MRM條件Table 2 MRM parameters for the determination of carbamate pesticide residues

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜柱的選擇

氨基甲酸酯類(lèi)藥物的HPLC分離通常采用C18等反相柱，本實(shí)驗(yàn)分別對(duì)反相分離柱進(jìn)行比較，柱1為Waters SunfireTMC18(2.1mm×100mm，3.5μm)、柱2為Waters AtlantisORdC18(2.1mm×50mm，3μm)、柱3為Waters ACQUITY UPLCORBEH C18(2.1mm×50mm，1.7μm)進(jìn)行比較，氨基甲酸酯類(lèi)藥物在柱3既可以得到相對(duì)較好的分離度，又可顯著提高質(zhì)譜的靈敏度，而且縮短了分析時(shí)間，節(jié)省試劑使用量，降低污染，故選擇Waters ACQUITY UPLCBEHC18柱作為分離柱，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 氨基甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖Fig.1 Chromatograms of standard carbamates

2.2 流動(dòng)相的選擇

在純水-甲醇組成的流動(dòng)相中，農(nóng)藥的加合離子峰含有[M+H]+、[M+Na]+或[M+NH4]+，當(dāng)向水相中加入1mmmol/L醋酸銨時(shí)，各種農(nóng)藥加合離子峰迅速提高，在電噴霧離子源ESI+方式下，對(duì)于各種農(nóng)藥加合離子豐度比較發(fā)現(xiàn)，涕滅威亞砜[M+Na]+>[M+NH4]+、涕滅威砜[M+H]+、滅多威[M+H]+>[M+Na]+、3-羥基克百威[M+H]+>[M+NH4]+>[M+Na]+、涕滅威[M+Na]+> [M+NH4]+>[M+H]+、克百威[M+H]+> [M+Na]+> [M+NH4]+、甲萘威[M+NH4]+> [M+H]+>[M+Na]+，故選擇甲醇-1mmmol/L醋酸銨溶液溶液體系作為流動(dòng)相，選取加合離子峰豐度較高且穩(wěn)定的準(zhǔn)分子離子峰作為母離子。

2.3 提取條件的研究

圖2 氨基甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)品和白菜樣品圖譜Fig.2 Chromatograms of standard carbamates and cabbage sample determined by HPLC-FLD

圖3 涕滅威標(biāo)準(zhǔn)品A和白菜樣品B色圖譜Fig.3 Chromatograms of aldicarb standard and cabbage sample determined by UPLC-MS/MS

參照我國(guó)農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY/T 761—2008《蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲(chóng)菊酯和氨基甲酸》，使用氨基甲酸酯柱后衍生方法，方法具有一定的選擇性，且靈敏度能夠滿足日常檢測(cè)要求，但是對(duì)于不同的樣品基質(zhì)，個(gè)別蔬菜類(lèi)別的樣品會(huì)產(chǎn)生干擾，造成假陽(yáng)性，圖2為液相色譜柱后衍生熒光法測(cè)定白菜樣品的圖譜，通過(guò)保留時(shí)間定性，樣品中含有涕滅威疑似峰，圖3為質(zhì)譜法測(cè)定該白菜樣品的色譜圖，未發(fā)現(xiàn)涕滅威峰，結(jié)果表明，該樣品不含涕滅威殘留，質(zhì)譜法測(cè)定結(jié)果更加可靠。

2.4 樣品定溶液的確定

樣品的定溶液會(huì)影響到藥物在色譜柱中的分離行為和離子化的效率，分別選用不同比例的甲醇-水、乙腈-水、甲醇-1mmol/L醋酸銨溶液，乙腈-醋酸銨溶液作為溶劑體系作為樣品的定溶液，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，使用甲醇-1mmol/L醋酸銨(60:40，V/V)水溶液作為樣品定溶液，各種農(nóng)藥化合物的豐度較其他定溶液均有不同程度的增高，且峰形變好，故選擇甲醇-1mmol/L醋酸銨(60:40，V/V) 水溶液作為最佳的樣品定溶液。

2.5 線性關(guān)系、回收率、精密度和檢出限

用甲醇-1mmol/L醋酸銨溶液(60:40，V/V)將標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液稀釋成0.5～200μg/L一系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，作為標(biāo)準(zhǔn)工作液，在上述儀器條件下，注射個(gè)系列的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，以各組分質(zhì)量濃度/(X，μg/L)為橫坐標(biāo)，以各組分定量離子的色譜峰面積Y為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸計(jì)算，7種農(nóng)藥化合物在5～200μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.9977～0.9999。方法的最低檢出限在0.5～8μg/kg(RSN=10)，結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限Table 3 Linear equations, correlation efficients and detection limits

對(duì)空白樣品在0.01、0.05、0.1mg/kg 3個(gè)水平上進(jìn)行的添加，每個(gè)平行重復(fù)6次，考察方法的回收率和精密度，按照本方法進(jìn)行提取凈化并測(cè)定。添加量、平均回收率和精密度，結(jié)果見(jiàn)表4。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，在0.01～0.10mg/kg添加范圍內(nèi)，在甘藍(lán)中回收率為72.1%～110.2%，實(shí)驗(yàn)室內(nèi)測(cè)定的精密度(以相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)表示)為1.7%～9.4%，其各項(xiàng)指標(biāo)符合農(nóng)藥殘留痕量分析要求。

2.6 實(shí)際樣品測(cè)定

應(yīng)用本方法檢測(cè)蔬菜抽查樣品150批，結(jié)果克百威超標(biāo)樣品4個(gè)，檢出滅多威2批，但沒(méi)有超過(guò)限量范圍，合格率為97.3%。

表4 空白樣品的回收率Table 4 Recovery rates of carbamate pesticide residues in spiked blank samples %

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)建立超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定蔬菜中7種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留，甲醇-1mmol/L醋酸銨溶液梯度洗脫，在質(zhì)譜的正離子模式下監(jiān)測(cè)，最低檢出限在0.5～8.0μg/kg之間，方法準(zhǔn)確、選擇性高，完全可以滿足蔬菜中7種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留量的測(cè)定以及確證工作的需要。

[1] 翟德業(yè), 魏善明, 周?chē)? 等. 蔬菜中氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留的固相微萃取分離和HPLC法檢測(cè)[J]. 應(yīng)用化學(xué), 2009, 26(4): 498-500.

[2] 陳笑梅, 胡貝貝, 劉海山. 高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定糧谷中9種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留[J]. 分析化學(xué), 2007, 35(1): 106-110.

[3] 龐國(guó)芳, 方曉明, 余建新, 等. 農(nóng)藥獸藥殘留現(xiàn)代分析技術(shù)[M]. 北京:科學(xué)出版社, 2007: 198-212.

[4] 李崇瑛, 白亞之, 鈕松召, 等. 食品中氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留的分析方法[J]. 分析科學(xué)學(xué)報(bào), 2007, 23(6): 723-728.

[5] 劉瀟威, 買(mǎi)光照, 李凌云, 等. NY/T 761—2008 蔬菜和水果中有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬蟲(chóng)菊酯和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥多殘留的測(cè)定[S]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2008.

[6] 屈天堯, 王德海, 吳曉波, 等. 氣相色譜法快速檢測(cè)糧谷中的有機(jī)磷類(lèi)、有機(jī)氮類(lèi)和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留[J]. 農(nóng)藥科學(xué)與管理, 2009,30(6): 36-40.

[7] LIU Min, HASHI Y, SONG Yuanyyuan, et al. Simultaneous determination of carbamate and organophosphorus pesticides in fruits and vegetables by liquid chromatography-mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography A, 2005, 1097(1/2): 183-187.

[8] JANSSON C, PIHLSTRT, OSTERDAHL B G, et al. A new multi-residue method for analysis of pesticide residues in fruit and vegetables using liquid chromatography with tandem mass spectrometric detection[J]. Journal of Chromatography A, 2004, 1023(1): 93-104.

[9] YANG S S, SMETENA I. Determination of aldicarb, aldicarb sulfoxide and aldicarb sulfone in tobacco using high performance liquid chromatography with post column reaction and fluorescence detection [J]. Journal of Chromatography A, 1994, 664(2): 289-294.

[10] ARGAUER J, ELLER K I, IBRAHIM M A, et al. Determining propoxur and other carbamates in meat using HPLC fluorescence and gas chromatography/Ion trap mass spectrometry after supercritical fluid extraction[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 1995, 43(10): 2774-2778.

[11] 王靜, 潘荷芳, 劉錚錚, 等. 地表水中氨基甲酸酯農(nóng)藥及代謝物的快速、靈敏分析方法研究[J]. 中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè), 2009, 25(4): 11-15.

[12] 陳劍剛, 趙倩鈴, 連宗衍, 等. 高效液相色譜-質(zhì)譜法分析測(cè)定水中氨基甲酸酯[J]. 分析化學(xué), 2005, 33(8): 1167-1170.

[13] 吳剛, 王華雄, 俞春燕, 等. 加速溶劑萃取-GPC液相色譜柱后衍生化測(cè)定動(dòng)物源性食品中多種氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留量[J]. 中國(guó)食品衛(wèi)生雜志, 2008, 20(5): 409-412.

[14] 楊秀敏, 王志, 王春, 等. 中空纖維液相微萃取-高效液相色譜法測(cè)定水中殘留的氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥[J]. 色譜, 2007, 25(3): 362-366.

[15] 石杰, 劉婷, 劉惠民, 等. 液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定煙草中有機(jī)磷和氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留量[J]. 化學(xué)通報(bào), 2010(1): 63-70.

[16] 李志偉, 梁丹, 張建夫. 氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥殘留分析方法的研究進(jìn)展[J]. 華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào), 2008, 27(5): 691-695.

Determination of Carbamate Residues in Vegetables by Ultra-high Performance Liquid Chromatography-tandem Mass Spectrometry

DENG Li-gang，LI Zeng-mei，GUO Chang-ying，ZHAO Shan-cang，WANG Yu-tao，MAO Jiang-sheng
(Center of Food Quality Inspection and Testing, Ministry of Agriculture, Shandong Key Laboratory of Testing Technique for Food Quality and Safety, Jinan 250100, China)

A simultaneous determination method for 7 kinds of carbamate residues in vegetables was developed by ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS). The samples was extracted with acetonitrile and cleaned-up by NH2 solid phase extraction (SPE) cartridges. The analytes were quantified by UPLC-MS/MS in a positive ion multiple reaction mode (MRM). An excellent linear relationship for 7 carbamate residues was observed in the concentration range of 5－200μg/L with the regression coefficients of 0.9977－0.9999. The average recovery rate of 7 carbamate residues in vegetables at the spiked level of 0.01－0.10 mg/kg was in the range of 72.1%－110.2% with relative standard deviation of 1.7%－9.4%. This developed method revealed a detection limit range of 0.5－8.0μg/kg (RSN = 10). Therefore, this developed method is characteristics of simple operation, high sensitivity and precision, which can meet the requirements for simultaneous determination of carbamate pesticide residues in vegetables for inspection and confirmation.

carbamate；ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS)；vegetables；pesticide

TQ450.2；TS207.5

A

1002-6630(2011)06-0221-04

2010-05-20

山東省科技攻關(guān)項(xiàng)目(2009GG20001021)

鄧立剛(1978—)，男，助理研究員，碩士，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)。E-mail：deng_ligang@163.com