劉海林 耿安靜 陸曉宇 朱將偉
摘要:利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定蔬菜(豇豆)中氯磺隆等5種磺酰脲類除草劑殘留,首先用甲醇-磷酸鹽緩沖液提取蔬菜中的磺酰脲類除草劑,經(jīng)固相萃取柱凈化后用LC-MS/MS進(jìn)行分析,最終實(shí)現(xiàn)定性和定量測(cè)定。結(jié)果表明,此方法定量限可達(dá)0.6 μg/kg以下,回收率范圍為80.1%~91.2%,RSD為3.7%~6.7%,符合我國(guó)食品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。
關(guān)鍵詞:液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法;蔬菜;磺酰脲類除草劑;殘留
中圖分類號(hào): TQ450.2+63 文獻(xiàn)標(biāo)志碼: A 文章編號(hào):1002-1302(2015)07-0325-02
磺酰脲類除草劑是當(dāng)前使用量最大的一類除草劑,主要用于防除闊葉雜草及某些禾本科雜草,在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了極其重要的作用,但其應(yīng)用所導(dǎo)致的農(nóng)藥殘留給生態(tài)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品安全造成諸多負(fù)面影響[1-2]。國(guó)際食品貿(mào)易組織對(duì)該類除草劑實(shí)行了嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn),歐美等國(guó)家均制定了農(nóng)作物中各種磺酰脲類除草劑的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)和官方檢測(cè)方法[3]。目前多采用色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、酶聯(lián)免疫吸附分析法等方法對(duì)磺酰脲類除草劑進(jìn)行檢測(cè)。由于磺酰脲類除草劑的熱不穩(wěn)定性和低揮發(fā)性,一般不適宜采用氣相色譜分析,因此目前應(yīng)用最為廣泛的方法是HPLC法,但該法在應(yīng)用中容易出現(xiàn)假陽(yáng)性,靈敏度也不夠高[3-4]。采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)對(duì)磺酰脲類除草劑進(jìn)行分析,可顯著簡(jiǎn)化分析步驟,并且LC-MS/MS法具有靈敏度高、選擇性強(qiáng)、檢測(cè)結(jié)果一般不需再次確證等優(yōu)點(diǎn)。在本試驗(yàn)中研究了豇豆中氯磺隆等5種磺酰脲類除草劑殘留分析的樣品前處理方法和液-質(zhì)聯(lián)用分離檢測(cè)條件,結(jié)果表明,本方法操作簡(jiǎn)便、靈敏度高、凈化效果好,可用于分析豇豆等蔬菜中的磺酰脲類除草劑殘留量。
1 材料與方法
1.1 儀器與試劑
安捷倫1200/6410高效液相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國(guó));安捷倫 ZORBAX Eclipse Plus C18色譜柱(3.0 mm×100 mm,1.8-Micron);Waters固相萃取柱(Oasis HLB:200mg,6mL);粉碎機(jī);勻漿機(jī);振蕩器;水浴、氮吹儀等。
乙腈(HPLC,德國(guó)Merck公司);甲醇(HPLC,德國(guó)Merck公司);甲酸(HPLC,美國(guó)J.T. Baker公司);磷酸(優(yōu)級(jí)純)。農(nóng)藥標(biāo)樣:氯磺隆、噻吩磺隆、芐嘧磺隆、吡嘧磺隆、氯嘧磺?。兌染?98%)。
磷酸鹽緩沖溶液(pH值7.8):稱取41.70 g磷酸氫二鉀(K2HPO4·3H2O)和2.30 g磷酸二氫鉀(KH2PO4)加水溶解至1 000 mL。
磷酸鹽緩沖溶液(pH值2.0~3.0):以上述磷酸鹽緩沖溶液(pH值7.8)為母液,加磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.0~3.0。
提取液:將磷酸鹽緩沖溶液(pH值7.8)與甲醇按體積分?jǐn)?shù)50%混合均勻。
1.2 色譜與質(zhì)譜條件
色譜柱:ZORBAX Eclipse Plus C18柱(安捷倫,3.0 mm×100 mm,1.8-Micron);流動(dòng)相:A相(0.1%甲酸+4 mmol乙酸銨)、B相(甲醇);柱溫:30 ℃;進(jìn)樣量:5 μL。
梯度洗脫程序:0 min(80%A)→0.5 min(80%A)→4.0 min(10%A)→9.0 min(10%A)→9.1 min(80%A)→110 min(80%A)。后運(yùn)行時(shí)間:1 min。流動(dòng)相速度:0.3 mL/min。
質(zhì)譜相關(guān)參數(shù):電噴霧離子源,多反應(yīng)監(jiān)測(cè)掃描(MRM),正離子模式,離子源參數(shù)(干燥氣流速10 L/min,干燥氣溫度320 ℃,霧化氣壓力275.8 kPa,毛細(xì)管電壓4 000 V)。質(zhì)譜采集參數(shù)見(jiàn)表1。
1.3 樣品處理
1.3.1 樣品制備
取1 000 g待測(cè)蔬菜樣品(豇豆),人工去除葉、梗等雜物,進(jìn)行粉碎后備用。
1.3.2 提取
稱取20.0 g試樣于200 mL具塞錐形瓶中,加入80 mL提取液,加蓋后振蕩30 min(150 r/min),超聲提取10 min,布氏漏斗抽濾,轉(zhuǎn)移濾液至100 mL容量瓶中,用提取液清洗、轉(zhuǎn)移并定容至100 mL,混勻。移取20 mL上述溶液在40 ℃水浴中減壓濃縮至10 mL左右,加10mL磷酸鹽緩沖溶液(pH值2.0~3.0),并用磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.0~3.0,待凈化[5]。
1.3.3 凈化
依次用5 mL甲醇、5 mL水、5 mL提取液淋洗活化固相萃取柱(Oasis HLB:200 mg,6 mL),將上述待凈化液轉(zhuǎn)移上柱,抽干;再用6 mL乙腈洗脫,收集至刻度管中,40 ℃氮吹至近干,移取2.00 mL體積分?jǐn)?shù)為50%的甲醇水溶液超聲溶解樣品,過(guò)0.2 μm濾膜,裝入進(jìn)樣瓶中待測(cè)。
1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線與樣品測(cè)定
將除草劑標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)配制成系列濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,進(jìn)行LC-MS/MS分析,以質(zhì)譜響應(yīng)值(定量離子的豐度)對(duì)應(yīng)濃度分別制作各除草劑的標(biāo)準(zhǔn)曲線;經(jīng)處理的樣品提取物在上述色譜-質(zhì)譜條件下進(jìn)行分析,參照標(biāo)準(zhǔn)曲線用外標(biāo)法計(jì)算樣品中各除草劑的濃度。
2 結(jié)果與分析
2.1 萃取方法的優(yōu)化
在磺酰脲類除草劑殘留分析中常用的提取溶劑有乙腈、甲醇、磷酸鹽緩沖溶液、磷酸鹽緩沖液-乙腈和磷酸鹽緩沖液-甲醇等。由于磺酰脲類除草劑為弱酸性,對(duì)pH值較敏感,大多數(shù)磺酰脲類除草劑的酸度系數(shù)pKa值在3.0~5.8的范圍內(nèi),而提取液的pH 值一般以大于pKa 值2個(gè)單位為宜(這將有利于磺酰脲類除草劑從蔬菜中提取出來(lái))。本試驗(yàn)比較了磷酸鹽緩沖溶液、磷酸鹽緩沖液-乙腈和磷酸鹽緩沖液-甲醇作為提取溶劑的效果,結(jié)果表明,以磷酸鹽緩沖液-乙腈或者磷酸鹽緩沖液-甲醇為提取液時(shí),其回收率(87%左右)較好,且穩(wěn)定,而以磷酸鹽緩沖溶液作為提取液時(shí)回收率極不穩(wěn)定;另外,在試驗(yàn)中還發(fā)現(xiàn)以磷酸鹽緩沖液-乙腈作為提取液時(shí),溶出的雜質(zhì)加多,影響后續(xù)凈化與分析,因此最終確定以磷酸鹽緩沖液(pH值7.8)-甲醇作為提取液。
2.2 儀器分析條件的優(yōu)化
本試驗(yàn)比較了不同體系的流動(dòng)相(0.1%甲醇-甲酸水溶液;0.1%乙腈-甲酸水溶液;甲醇-0.1%甲酸+4 mmol乙酸銨;乙腈-0.1%甲酸+4 mmol乙酸銨)。結(jié)果表明,不同的流動(dòng)相對(duì)除草劑的離子化水平產(chǎn)生較大的影響,當(dāng)采用上述前2種流動(dòng)相體系時(shí),5種待測(cè)除草劑的質(zhì)譜響應(yīng)值均顯著低于采用后2種流動(dòng)相時(shí)的響應(yīng)值(約低1個(gè)數(shù)量級(jí)),且峰形差;另外,采用乙腈-0.1%甲酸+4 mmol乙酸銨體系時(shí),雖然響應(yīng)值較高,但峰形差,色譜分離效果也不理想。因此,最終選擇甲醇-0.1%甲酸+4 mmol乙酸銨作為流動(dòng)相,同時(shí)也對(duì)乙酸銨的濃度進(jìn)行了優(yōu)化,乙酸銨能有效改善峰形和調(diào)節(jié)離子化水平,但濃度高于4 mmol時(shí)并不能更好地發(fā)揮改善峰形的作用,過(guò)高的鹽分還會(huì)對(duì)基線的穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面作用,因此最終選取乙酸銨的濃度為4 mmol。
為了取得最佳的分析效果,在優(yōu)化了萃取及凈化方式、流動(dòng)相以及梯度洗脫程序等條件后,對(duì)各項(xiàng)質(zhì)譜參數(shù)也進(jìn)行了優(yōu)化(表1)。圖1為5種磺酰脲類除草劑混合標(biāo)準(zhǔn)品的總離子流。
2.3 線性關(guān)系與檢出限
在上述經(jīng)優(yōu)化的測(cè)試條件下,取一系列濃度的除草劑標(biāo)準(zhǔn)品混合液進(jìn)行分析,以各除草劑組分的質(zhì)譜響應(yīng)值對(duì)其濃度作出曲線,得到各除草劑的線性回歸方程,各除草劑在1~100 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系較好。當(dāng)樣品中有磺酰脲類除草劑被檢出,且殘留濃度超過(guò)該線性范圍時(shí),需經(jīng)稀釋處理后再次測(cè)定。5種磺酰脲類除草劑的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限等見(jiàn)表2,以3倍信噪比確定檢出限,以4倍檢出限作為定量限。
2.4 添加回收試驗(yàn)結(jié)果以及與其他標(biāo)準(zhǔn)方法測(cè)定結(jié)果的比較
向2組空白豇豆樣品中加入除草劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,使第1組樣品中各除草劑濃度為5.0 μg/kg,第2組中各除草劑濃度為20.0 μg/kg。按照上述分析測(cè)試流程及選定的參數(shù)測(cè)定5種除草劑的含量并計(jì)算回收率(n=5),其回收率范圍為80.1%~91.2%,RSD為3.7%~6.7%,均符合方法學(xué)上的要求。這2組豇豆樣品同時(shí)還按照GB/T 23817—2009《大豆中磺酰脲類除草劑殘留量的測(cè)定》進(jìn)行了測(cè)定(n=5),測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表3。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn),2種方法的測(cè)定結(jié)果基本相當(dāng) (GB/T 23817—2009方法測(cè)定的回收率略高,但差異不顯著),按照GB/T 23817—2009測(cè)定的回收率為81.0%~95.0%。
3 小結(jié)
本研究所述方法較GB/T 23817—2009 《大豆中磺酰脲類除草劑殘留量的測(cè)定》等標(biāo)準(zhǔn)方法更為簡(jiǎn)便,極大地簡(jiǎn)化了樣品的前處理過(guò)程,縮短了分析時(shí)間,并可顯著減少試劑成本,各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)也都能滿足日常檢測(cè)工作的要求。運(yùn)用該檢測(cè)方法,豇豆樣品經(jīng)簡(jiǎn)便易行的前處理流程處理后,利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜進(jìn)行分析,能對(duì)豇豆中殘留的多種磺酰脲類除草劑進(jìn)行定性和定量檢測(cè),方法快捷、簡(jiǎn)便,具有較高的靈敏度和準(zhǔn)確度,方法的定量限均低于GB 2763—2005《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》所規(guī)定的殘留限量值,適合于豇豆等蔬菜中磺酰脲類除草劑的定性與定量分析。
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