白 冰,趙 莉,宋衛(wèi)國*,唐紅霞,王偉民,饒欽雄
(1上海市農業(yè)科學院農產品質量標準與檢測技術研究所,農業(yè)部農產品質量安全風險評估實驗室(上海),上海201403;2上海市農業(yè)技術推廣服務中心,上海201103)
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西瓜中氯吡脲殘留的LC-MS/MS檢測方法研究
白 冰1,趙 莉2,宋衛(wèi)國1*,唐紅霞1,王偉民1,饒欽雄1
(1上海市農業(yè)科學院農產品質量標準與檢測技術研究所,農業(yè)部農產品質量安全風險評估實驗室(上海),上海201403;2上海市農業(yè)技術推廣服務中心,上海201103)
摘 要:采用液相色譜-串聯質譜法(LC-MS/MS)建立了西瓜中氯吡脲殘留的定量分析方法:樣品經過乙腈渦旋提取后,加入C18分散固相萃取凈化,LC-MS/MS檢測。結果表明:在0.1—500 μg/L質量濃度范圍內,氯吡脲的峰面積與其濃度呈良好線性關系,該法最低定量檢出限為0.1 μg/kg;在全瓜、瓜瓤和瓜皮3種基質中,100 μg/kg、1 μg/kg和0.1 μg/kg三個添加水平下,氯吡脲回收率為97%—124%,相對標準偏差為5.39%—11.2%;該方法可以滿足西瓜中氯吡脲殘留檢測的需要。
關鍵詞:西瓜;氯吡脲殘留;液相色譜-串聯質譜
作為一種新型高效的植物生長調節(jié)劑,氯吡脲由于其具有促進細胞分裂、分化和擴大,促進器官形成,蛋白質合成等作用,以及相比玉米素、6-芐基嘌呤、2,4-D等高出幾十倍的活性,被廣泛應用于水果、蔬菜和糧食等作物[1-3]。
目前,關于水果、蔬菜和土壤中氯吡脲的殘留檢測方法主要有帶紫外檢測器的液相色譜法[4-6]、液相色譜-串聯質譜法[7-8]、液相質譜-四級桿飛行時間質譜法[9-11]和氣相色譜[2]。前處理采用固相萃取小柱凈化較為普遍。本研究建立的分散固相萃取方法具有快速、簡單、高效的特點,結合液相色譜-串聯質譜的高靈敏度度、抗干擾能力強特點,可以提高氯吡脲殘留檢測檢測精密度和速率。
1.1儀器和試劑 液相色譜-串聯質譜儀(電噴霧離子源,日本SHIMADZU公司),Scyncronis-C18色譜柱(150 mm×2.1 mm,5 μm)(美國Thermo公司),HGC-24A氮吹儀(中國HENGAO公司),MX-F渦動混合器(中國DRAGONLAB公司),5415D離心機(Eppendorf公司),C18吸附劑、0.45 μm有機濾膜(中國艾杰爾公司)。
氯吡脲標準品(純度≥98%,CAS68157-60-8,購自Dr.Ehrenstorfer公司),乙腈和甲醇(色譜純,美國默克公司),甲酸和乙酸銨均為分析純,實驗室用水為超純水。
1.2標準儲備液配置 準確稱取氯吡脲標準品,用乙腈溶解配制成質量濃度為500 mg/L的標準儲備液。1.3 儀器條件
1.3.1液相色譜條件 流動相A為甲醇,B為水溶液;流速:0.25 mL/min;梯度洗脫程序:0—2.0 min,70%A;2.0—5.0 min,70%—95%A;5.0—6.0 min,95%A。柱溫:40℃;進樣量:5 μL。
1.3.2質譜條件 電噴霧離源(ESI)負離子模式,干燥氣溫度350℃,干燥氣流3 L/min,霧化氣流量1.5 L/min,參比離子m/z 246>127.10與m/z 246>91.15。
1.4 樣品處理 稱取均質的樣品10.0 g至50 mL塑料離心管內,加入10 mL乙腈和2 g氯化鈉,渦動提取3 min。以4 000 r/min離心5 min,取1 mL乙腈溶液轉移到加入100 mg C18吸附填料的小試管中,渦動1 min,過0.45 μm有機濾膜,待LC-MS/MS測定。
2.1樣品提取與凈化 在空白西瓜樣品中添加氯吡脲標準溶液(添加水平10 μg/kg),研究對目標化合物的提取效率。西瓜大部分為水溶液,試驗對比了水、乙腈和1%甲酸乙腈3種溶劑對西瓜中氯吡脲的提取效果。結果表明,水溶液中氯吡脲回收率為4%;而乙腈和1%甲酸乙腈溶液對氯吡脲的提取回收率無明顯差異,5個平行樣本的平均回收率分別為98%和102%,相對標準偏差分別為3.42%和4.19%。因此確定用10 mL乙腈為提取溶液。
本試驗采用分散固相萃取作為前處理凈化方式,該方法具有簡單、高效、準確度高等優(yōu)點,目前被廣泛應用于植物生長調節(jié)劑殘留量的檢測[8-9,11]。試驗研究C18吸附劑對西瓜中氯吡脲回收率的影響。稱取加標樣品10 g(添加水平10 μg/kg),按照1.4所述方法處理,試管中分別預先加入50 mg、100 mg和200 mg C18對樣品進行凈化。結果表明,C18吸附劑對氯吡脲的平均回收率為95%,且C18吸附劑量改變對氯吡脲的回收率影響較小,結合考慮C18吸附劑的吸附效果,試驗選擇100 mg C18吸附劑對其凈化。
2.2質譜和液相條件的優(yōu)化 在全掃描采集模式下,對比正、負離子模式下氯吡脲的響應,結果表明,負離子模式下,氯吡脲的響應高于正離子模式時氯吡脲響應,試驗選取了電噴霧負離子模式作為電離模式。在Target MS/MS模式下,以[M-H]-離子為母離子得到二級碎片離子的全掃描質譜圖,選擇豐度相對高和相對分子質量較大的碎片離子,優(yōu)化碰撞能量,以化合物的特征碎片離子的靈敏度達到最大時的碰撞能量為最佳碰撞能量(表1)。
表1 氯吡脲LC-MS/MS分析的多反應監(jiān)測參數Table 1 Multiple reaction monitoring parameters of assaying forchlorfenuron by LC-MS/MS
分別以甲醇-5 mmol/L乙酸銨水溶液、甲醇-0.05%甲酸水溶液、甲醇-5 mmol/L乙酸銨0.05%甲酸水溶液和甲醇-水溶液作為流動相,比較不同流動相對待測化合物測定的影響。在四種流動相條件下,氯吡脲的峰型無明顯差異,均能獲得良好的峰寬比例;當流動相為甲醇-水溶液時,氯吡脲的儀器響應最佳,平均響應值為4.35×106,相對標準偏差為0.84%。
2.3線性范圍和基質效應 結果表明,在0.1 μg/L到500 μg/L的范圍內,氯吡脲的濃度與儀器響應呈良好線性,氯吡脲的溶劑標樣線性曲線方程和基質標樣線性曲線方程分別為y=1 177.4x+2 621.8和y=1 254.5x-2 947.8,R2均大于0.999(圖1)。以η= (Ai/As)基質標樣/(Ai/As)溶劑標樣公式考察氯吡脲在該方法中的基質效應,當氯吡脲濃度分別為500 μg/L、250 μg/L、125 μg/L和62.5 μg/L時,η在97.8%—107.1%,表明該方法中無明顯基質效應,溶劑標樣定量對測定結果無明顯影響。
圖1 氯吡脲的溶劑標樣和基質標樣曲線Fig.1 Sample standard curves of forchlorfenuron solvent and substrate
2.4方法的準確度和精確度測定 在西瓜、瓜皮和瓜瓤中氯吡脲添加濃度分別為0.1 μg/kg、1 μg/kg和100 μg/kg時,測定計算結果顯示,方法的回收率為97%—124%,相對標準偏差為5.39%—11.2%(表2)。試驗回收率和相對標準偏差均可以滿足分析方法要求。該方法最低檢出限為0.1 μg/kg。
表2 西瓜中氯吡脲的添加回收率測定(n =5)Table 2 Recovery rates of forchlorfenuron in spiked watermelon samples(n =5)
試驗表明,西瓜中氯吡脲殘留可以用LC-MS/MS方法進行分析,樣品經乙腈渦旋提取,采用C18分散固相萃取凈化和液相色譜-串聯質譜外標法定量。在西瓜瓜瓤、西瓜瓜皮和西瓜全瓜中該方法的三個濃度添加回收率97%—124%,相對標準偏差為5.39%—11.2%,能滿足西瓜中氯吡脲殘留分析的要求。我國和韓國對西瓜中氯吡脲的最大殘留限量為0.1 mg/kg,歐盟和日本對西瓜中氯吡脲的最大殘留限量0.05 mg/kg,美國環(huán)境保護局規(guī)定氯吡脲在大部分水果中的最大殘留限量為0.01 mg/kg。本方法的最低定量檢出限為0.1 μg/kg,完全能夠適用于農藥殘留風險評估和市場西瓜中氯吡脲殘留檢測。
參 考 文 獻
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(責任編輯:程智強)
Determination of forchlorfenuron residue in watermelon by LC-MS/MS
BAI Bing1,ZHAO Li2,SONG Wei-guo1*,TANG Hong-xia1,WANG Wei-min1,RAO Qin-xiong1
(1Institute for Agro-Food Quality Standards and Testing Technology,Shanghai Academy of Agricultural Sciences,Agricultural Products Quality and Safety Risk Assessment Laboratory at Shanghai,Ministry of Agriculture,Shanghai 201403,China;2Shanghai Agro-Technology Extension Service Center,Shanghai 201103,China)
Abstract:A method to quantitatively analyze forchlorfenuron(CPPU)residue in watermelon was developed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry(LC-MS/MS):After vortically extracted from sample with acetonitrile and cleaned up by dispersive solid-phase extraction with C18,CCPU was determined by LC-MS/MS.The result showed that within 0.1—500 μg/L there was a good linear relationship between CPPU’s peak area and concentration,the detection limit was 0.1 μg/kg,the recovery rates of forchlorfenuron were 97%—124%at 0.1 μg/kg,1 μg/kg and 100 μg/kg three spiked levels in the peel,flesh or whole melon,and the relative standard deviation was 5.39%—11.2%.The method could meet the requirement to determine CPPU residue in watermelon.
Key words:Watermelon;Forchlorfenuron residue;Liquid chromatography-tandem mass spectrometry
中圖分類號:S651
文獻標識碼:A
文章編號:1000-3924(2016)03-060-03
DOI:10.15955/j.issn1000-3924.2016.03.12
收稿日期:2015-07-01
基金項目:上海市科委技術標準專項(15DZ0504000);上海市農產品質量安全評價專業(yè)技術服務平臺(15DZ2292600)
作者簡介:白冰(1977—),碩士,助理研究員,從事農藥殘留分析技術研究。E-mail:qs11@saas.sh.cn
*通信作者:宋衛(wèi)國(1979—),博士,副研究員,從事農產品質量安全標準和風險評估技術研究。E-mail:sunvegous@hotmail.com