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        液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定蔥屬蔬菜中的噻蟲(chóng)嗪、多菌靈等5種農(nóng)藥的殘留量

        2016-09-03 08:33:50丁葵英許文娟郭禮強(qiáng)田國(guó)寧宮小明
        關(guān)鍵詞:噻蟲(chóng)嗪多菌靈乙腈

        丁葵英,許文娟,郭禮強(qiáng),田國(guó)寧, 宮小明

        (濰坊出入境檢驗(yàn)檢疫局,山東 濰坊 261041)

        液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定蔥屬蔬菜中的噻蟲(chóng)嗪、多菌靈等5種農(nóng)藥的殘留量

        丁葵英,許文娟,郭禮強(qiáng),田國(guó)寧, 宮小明

        (濰坊出入境檢驗(yàn)檢疫局,山東 濰坊 261041)

        建立了蔥屬蔬菜(洋蔥、大蔥和韭菜)中噻蟲(chóng)嗪、噻蟲(chóng)胺、吡蟲(chóng)啉、多菌靈和蟲(chóng)酰肼5種藥物殘留量的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法 (LC-MS/MS)檢測(cè)方法。樣品用正己烷飽和的乙腈提取,用QuEChERS方法凈化,在正離子模式(ESI+)下,經(jīng)分時(shí)段多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)模式測(cè)定目標(biāo)化合物,外標(biāo)法定量。結(jié)果表明:5種農(nóng)藥在10~200μg/L的范圍內(nèi)線(xiàn)性關(guān)系較好(r2>0.99);在5、10、50μg/kg 3個(gè)添加水平下,平均回收率在77.3%~104.1%之間;5種農(nóng)藥的定量限(LOQ)均滿(mǎn)足國(guó)際限量要求。該方法靈敏度高、重現(xiàn)性好、定量準(zhǔn)確,可用于蔥屬蔬菜中上述5種農(nóng)藥殘留的日常檢測(cè)。

        液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用;蔥屬蔬菜;農(nóng)藥殘留

        吡蟲(chóng)啉(imidacloprid)和噻蟲(chóng)嗪及其代謝物噻蟲(chóng)胺為第二代煙堿類(lèi)廣譜殺蟲(chóng)劑,具有良好的胃毒、觸殺活性、強(qiáng)內(nèi)吸傳導(dǎo)性和滲透性,對(duì)多種蔬菜中的害蟲(chóng)有效[1];多菌靈(carbendazim)是一種苯并咪唑類(lèi)殺菌劑,在防治病蟲(chóng)害方面具有高效、低毒、廣譜、內(nèi)吸性等特點(diǎn),但其殘效期長(zhǎng)[2];蟲(chóng)酰肼(tebufenozide)是美國(guó)羅姆-哈斯公司在抑制食肼基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)的昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑[3]。5種農(nóng)藥作為殺菌、殺蟲(chóng)劑和昆蟲(chóng)生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑在蔥屬蔬菜上應(yīng)用十分廣泛,但由于其殘留對(duì)人體存在危害,我國(guó)及主要貿(mào)易國(guó)家和地區(qū)已經(jīng)制定了其在蔬菜中的最高殘留限量標(biāo)準(zhǔn)[4]。因此,為了保障蔥屬產(chǎn)品安全和出口經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,建立這5種農(nóng)藥殘留的高效、準(zhǔn)確的分析方法具有重要意義。

        目前,關(guān)于蔬菜中多菌靈、蟲(chóng)酰肼、吡蟲(chóng)啉和噻蟲(chóng)嗪及代謝物噻蟲(chóng)胺殘留量的單樣檢測(cè)方法較多的是高效液相色譜法[6-7],雖然高效液相色譜法在分析農(nóng)獸藥殘留中具有較好的效果[8],但隨著農(nóng)藥殘留限量要求越來(lái)越低,高效液相色譜法在靈敏度、定量限等多方面越來(lái)越不能滿(mǎn)足要求。同時(shí),液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法在農(nóng)殘檢測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越普遍,蔬菜中上述5種農(nóng)藥殘留的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法也分別有報(bào)道[9-12],但未見(jiàn)采用此種方法同時(shí)測(cè)定該5種化合物的報(bào)道。蔥屬蔬菜(青蔥、大蔥、洋蔥等)是一類(lèi)較為特殊的蔬菜,含有大量不易除去的雜質(zhì),干擾農(nóng)藥殘留測(cè)定結(jié)果。液-質(zhì)聯(lián)用作為確證檢測(cè)方法,其準(zhǔn)確度和靈敏度較高,能很好的去除基質(zhì)干擾。因此,作者采用QuEChERS方法進(jìn)行樣品凈化,液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法定性和定量分析。該方法操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、定量限低,能滿(mǎn)足國(guó)內(nèi)外對(duì)這5種農(nóng)藥的限量要求,可有效保障蔥屬蔬菜及其制品的安全,促進(jìn)對(duì)外經(jīng)濟(jì)貿(mào)易的發(fā)展。

        1 材料與方法

        1.1試劑和儀器

        乙腈(色譜純):美國(guó)Fisher公司產(chǎn)品;正己烷(色譜純):德國(guó)Mer產(chǎn)品);甲酸(色譜純):美國(guó)Tedia產(chǎn)品;氨水(分析純):天津科密歐產(chǎn)品;無(wú)水硫酸鎂 (分析純):天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所產(chǎn)品,用前在500℃馬弗爐內(nèi)烘5 h,200℃時(shí)取出冷卻備用);中性氧化鋁:上海五四化學(xué)試劑有限公司產(chǎn)品,石墨炭黑粉、C18和氨丙基粉均購(gòu)于Agela technologies inc公司。

        液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(Agilent 6430),配有電噴霧離子源:美國(guó)Agilent公司產(chǎn)品;冷凍離心機(jī)5810R:德國(guó)Eppendof公司產(chǎn)品。

        1.2實(shí)驗(yàn)方法

        1.2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 (100 mg/L):準(zhǔn)確稱(chēng)取10 mg(精確至0.01 mg)噻蟲(chóng)嗪、噻蟲(chóng)胺、吡蟲(chóng)啉、多菌靈和蟲(chóng)酰肼固體標(biāo)準(zhǔn)品,分別置于10 mL小燒杯中,用乙腈溶解后轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中,定容至刻度線(xiàn),存儲(chǔ)期6個(gè)月。

        中間工作液:取上述各標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液1mL于100 mL容量瓶中,用乙腈定容至刻度,存儲(chǔ)期3個(gè)月,使用時(shí)用乙腈逐級(jí)稀釋成所需濃度的工作液。

        1.2.2樣品前處理樣品先經(jīng)撕片(洋蔥)或者切段(大蔥、青蔥和韭菜)后混合均勻,再取出部分有代表性的樣品,縮分不少于500 g試樣,裝入清潔容器內(nèi),加封后標(biāo)明標(biāo)記。準(zhǔn)確稱(chēng)取30.00 g(精確到0.01 g)樣品,微波消解(中火,70 s)后轉(zhuǎn)移至100 mL塑料離心管中,加入6 g無(wú)水硫酸鎂,然后加入15 mL正己烷飽和的乙腈,于均質(zhì)機(jī)上高速均質(zhì)2min,離心,取上清液3mL于盛有混合粉末(50 mg石墨炭黑粉、200 mg C18和150 mg PSA粉)的10 mL玻璃試管中,渦旋混合2 min,靜止分層后取上清液2 mL于另一干凈玻璃試管中,氮?dú)獯蹈珊螅? mL 20∶80的乙腈:水溶解,用1 mL注射器吸取上述溶液過(guò)0.22μm的針頭過(guò)濾器于進(jìn)樣小瓶中待上機(jī)測(cè)定。

        1.3LC-MS/MS條件

        1.3.1LC條件色譜柱:Agilent ZORBAX SB-C18 (100mm×2.1mm,3.5μm);柱溫:40℃,進(jìn)樣量5 μL;流動(dòng)相A:0.1%甲酸水;流動(dòng)相B:乙腈;梯度洗脫程序:0.0~3.0 min,35.0%~75.0%B;3.0~6.0 min,75%B;6.1~10min,35%B。流速為0.3mL/min,運(yùn)行時(shí)間10min。

        1.3.2MS/MS條件離子源:電噴霧離子源(ESI);掃描方式:正離子(ESI+)模式掃描;檢測(cè)方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)方式掃描;毛細(xì)管電壓:4 000 v;干燥器流速:10 L/min;溫度300℃。

        2 結(jié)果與討論

        2.1質(zhì)譜條件的優(yōu)化

        實(shí)驗(yàn)采用1.0 mg/L的5種化合物的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液在正離子模式下進(jìn)行母離子全掃描,選擇豐度最大的離子作為母離子,確定其分子離子,5種化合物的母離子掃描如圖1所示。

        由圖1可知:5種物質(zhì)進(jìn)入一級(jí)質(zhì)譜后,產(chǎn)生帶電荷的離子,質(zhì)譜圖上m/z呈現(xiàn):192.0,249.8,255.9,292.1,353.0,根據(jù)其相對(duì)分子質(zhì)量,確定多菌靈、噻蟲(chóng)胺、吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)嗪、和蟲(chóng)酰肼母離子分別為:192.0,249.8,255.9,292.1,353.0,并通過(guò)優(yōu)化毛細(xì)管出口電壓,使母離子強(qiáng)度最大。在優(yōu)化所得各分子離子毛細(xì)管出口電壓條件下,分別以這些離子作為母離子,對(duì)其進(jìn)行全掃描,帶電荷的母離子進(jìn)入二級(jí)質(zhì)譜后,發(fā)生斷裂或重排等反應(yīng)產(chǎn)生不同的碎片離子,選擇豐度較大、干擾較少的兩個(gè)碎片離子作為定性和定量離子,其中豐度較高的作為定量離子,優(yōu)化各碎片離子的碰撞電壓,使每種化合物的碎片離子強(qiáng)度達(dá)到最大,最終確定的各化合物的參數(shù)見(jiàn)表1。

        圖1 5種化合物的母離子掃描圖Fig.1 Productor scan spectra of 5 compounds

        2.2色譜條件的優(yōu)化

        流動(dòng)相采用乙腈和體積分?jǐn)?shù)0.1%的甲酸水,在流動(dòng)相中加入甲酸,可以為目標(biāo)化合物提供必需的質(zhì)子來(lái)源,提高離子化效率。用梯度洗脫,不但能提高各化合物的分離度和出峰時(shí)間,同時(shí)能對(duì)儀器進(jìn)行充分的沖洗,減少儀器干擾,延長(zhǎng)其使用壽命。采用表1所示的梯度洗脫,可將5種目標(biāo)化合物很好的分離,目標(biāo)化合物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(10.0μg/L)的總離子流圖(TIC)和提取離子色譜圖見(jiàn)圖2。

        2.3前處理?xiàng)l件的優(yōu)化

        提取溶劑不僅影響目標(biāo)化合物的測(cè)定結(jié)果,同時(shí)對(duì)于減少樣品雜質(zhì)對(duì)儀器的污染也很重要。蟲(chóng)酰肼、噻蟲(chóng)嗪、噻蟲(chóng)胺和吡蟲(chóng)啉是極性較高的農(nóng)藥,極易溶于甲醇和乙腈;多菌靈不溶于水,所以不考慮使用含水試劑。作者在陰性大蔥樣品上添加10、20 μg/kg的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,對(duì)比了乙腈和正己烷飽和的乙腈作為提取溶劑的提取效果,結(jié)果表明正己烷飽和的乙腈對(duì)各化合物的提取效率遠(yuǎn)高于乙腈,其中噻蟲(chóng)胺和蟲(chóng)酰肼兩種農(nóng)藥,提取效率提高了20%左右,多菌靈、噻蟲(chóng)嗪和吡蟲(chóng)啉提高10%。所以,作者選擇正己烷飽和的乙腈作為提取試劑,由于提取試劑中加入正己烷降低了基質(zhì)提取液中的水含量,降低了后續(xù)除水的壓力,從而提高了目標(biāo)化合物的提取效率[13]。

        圖2 5種農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的總離子流圖Fig.2 Total ion current chromatogram of the m ixedstandard of five pesticides

        作者采用了正己烷飽和的乙腈去除提取液中的脂類(lèi)非極性雜質(zhì),由于蔥屬蔬菜基質(zhì)較復(fù)雜,提取液中還含有其它共萃取雜質(zhì)干擾檢測(cè),并對(duì)儀器產(chǎn)生一定的污染,因此需要進(jìn)一步凈化處理。在微波消解后,加入6 g無(wú)水MgSO4除去基質(zhì)中的水分,降低上機(jī)前的壓力,提取后采用改進(jìn)的QuEChERS方法凈化,該凈化方法中石墨炭黑粉能很好的去除蔬菜中的色素;C18能去除樣品中的油脂、膽固醇、維生素和其他非極性干擾物;PSA具有較強(qiáng)的離子交換能力,能從樣品中吸附極性物質(zhì),去除樣品中有機(jī)酸、色素、金屬離子和酚類(lèi),起到凈化的作用,尤其是對(duì)于蔥、蒜等物質(zhì)必須通過(guò)此步驟先除去部分強(qiáng)極性雜質(zhì),同時(shí),根據(jù)粉末對(duì)目標(biāo)化合物的吸附,最終確定的凈化粉為:50 mg石墨炭黑粉、200 mg C18和150mg PSA粉。

        2.4基質(zhì)效應(yīng)、線(xiàn)性關(guān)系、檢出限和定量限

        大氣壓噴霧電離離子源質(zhì)譜分析基質(zhì)效應(yīng)較為明顯,從而影響樣品檢測(cè)的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性,采用對(duì)比基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)與純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)斜率的比值來(lái)考察基質(zhì)效應(yīng)的影響。

        配制濃度范圍為10~200μg/L的系列基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行同時(shí)測(cè)定,其質(zhì)量濃度為10、20、40、80、120、200μg/L,分別繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),通過(guò)計(jì)算基質(zhì)校準(zhǔn)曲線(xiàn)斜率與純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)斜率的比值來(lái)考察方法的基質(zhì)效應(yīng)。結(jié)果發(fā)現(xiàn):多菌靈的斜率比值為0.56;噻蟲(chóng)嗪的斜率比值為0.89;噻蟲(chóng)胺的斜率比值為0.98;吡蟲(chóng)啉的斜率比值為0.93;蟲(chóng)酰肼的斜率比值為0.62。上述數(shù)據(jù)表明:吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)嗪和噻蟲(chóng)胺3種化合物基質(zhì)效應(yīng)相對(duì)較弱,而多菌靈和蟲(chóng)酰肼的基質(zhì)效應(yīng)較強(qiáng),這可能與分子結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。實(shí)驗(yàn)中雖嘗試改善樣品處理方法來(lái)減少基質(zhì)效應(yīng),但基質(zhì)效應(yīng)都不能完全消除,因此采用陰性基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行定量分析。

        5種待測(cè)物在陰性洋蔥基質(zhì)中的標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),在10~200μg/L范圍內(nèi)線(xiàn)性較好,線(xiàn)性方程、相關(guān)系數(shù)和定量限見(jiàn)表2,以信噪比 (S/N)>10確定定量限(LOQ),結(jié)果表明:多菌靈和蟲(chóng)酰肼響應(yīng)值較高,其定量限(LOQ)較低,分別為0.5、1.0μg/kg;吡蟲(chóng)啉、噻蟲(chóng)胺和噻蟲(chóng)嗪的響應(yīng)值相對(duì)較低,定量限分別為5.0、5.0、2.5μg/kg。結(jié)果見(jiàn)表1。

        表1 5種目標(biāo)化合物的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)、相關(guān)系數(shù)和定量限Table 1 Linear equations,correlation coefficients and LOQs of the five pesticides

        2.5方法的回收率、精密度和重復(fù)性

        綜合考慮各農(nóng)藥的定量限,在陰性洋蔥樣品中添加5、10、50μg/kg 3個(gè)水平的工作液進(jìn)行回收率和精密度實(shí)驗(yàn),重復(fù)測(cè)定6次,采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,如表2所示。結(jié)果表明,5種農(nóng)藥在3個(gè)添加水平下,其平均回收率均在77.3%~104.1%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%,說(shuō)明該方法具有較好的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。

        表2 3個(gè)添加水平下5種農(nóng)藥的平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)Table 2 Recoveries and RSDs of the five pesticides in three spiked levels %

        2.6實(shí)際樣品檢測(cè)

        按相同的樣品處理方法對(duì)企業(yè)報(bào)檢的一批洋蔥樣品共24個(gè),進(jìn)行了提取、凈化,在相同的色譜條件下進(jìn)行5種藥物殘留量的檢測(cè)。結(jié)果,檢出噻蟲(chóng)嗪陽(yáng)性樣品一個(gè),其含量為110μg/kg,其他樣品中5種藥物殘留均未檢出。

        3 結(jié)語(yǔ)

        研究了基質(zhì)較為復(fù)雜的蔥屬蔬菜中的噻蟲(chóng)嗪、噻蟲(chóng)胺、吡蟲(chóng)啉、蟲(chóng)酰肼和多菌靈的殘留量檢測(cè)方法,對(duì)樣品進(jìn)行了提取、凈化,優(yōu)化了液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)條件,實(shí)現(xiàn)了5種農(nóng)藥同時(shí)檢測(cè),方法回收率在77.3%~104.1%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%,靈敏度和準(zhǔn)確性較高,定量限較低,滿(mǎn)足出口蔥屬蔬菜中5種農(nóng)藥的限量要求,適合蔥屬蔬菜中多種農(nóng)藥殘留的定性和定量分析。

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        [11]Munetomo Nakamura,Yasuko Furumi,F(xiàn)umiko Watanabe,et al.Determination of carbendazim,thiopjanate,thiophanate-methyl and benomyl residues in agricultural products by liquid chromatography-tandem mass spectrometry[J].Food Hyg Saf Sci,2011,52(3):148-155.

        [12]陳黎,王金芳,杜鵬,等.韭菜中吡蟲(chóng)啉和啶蟲(chóng)瞇殘留的微波處理-逆固相分散法凈化及液相色譜檢測(cè) [J].分析化學(xué),2008,36(10):1364-1368. CHEN LI,WANG Jinfang,DU Peng,et al.Determ ination of imidacloprid and acetamiprid in leek by reversed phase high performance liquid chromatography w ith microwave treatment and convenient reverse solid phase dispersion clean-up[J]. Analytical Chem istry,2008,36(10):1364-1368.(in Chinese)

        Determ ination of 5 Pesticide Residues in A llium Vegetables by Liquid Chromatography-Tandem M ass Spectrometry

        DING Kuiying,XUWenjuan,GUO Liqiang,TIAN Guoning,GONG Xiaoming
        (Weifang Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Weifang 261041,China)

        Amethod using liquid chromatography tandem massspectrometric(LC-MS/MS)for the analysis of thiamethoxam,carbendazim,clothianidin,im idacloprid and tebufenozid in allium vegetables was established.The target compounds were extracted by acetonitrile saturated w ith hexane and then purified w ith the QuEChERSmethod.Five different pesticideswere quantified by external standardmethod w ith determ ination in themode of electrospray positive ionization(ESI+)andmultiple reactionmonitoring(MRM).The calibration curves of five pesticides displayed good linearityw ithin the concentration of 10 to 200μg/L and the squared correlation coefficients(r2)were larger than 0.99.The average recoveries ranged from 77.3%to 104.1%at three spiked levels of 5,10,50μg/kg.The lim its of quantitation(LOQs)for all samples met the international lim ited standard.Thismethod is sensitive and accurate w ith good reproducibility,which is suitable for the routineassay of the studied pesticide residues in allium vegetables.

        liquid chromatography-tandem massspectrometric,allium vegetables,pesticide residues

        S 482

        A

        1673—1689(2016)04—0424—05

        2014-12-03

        山東出入境檢驗(yàn)檢疫局基金項(xiàng)目(SK201284,SK201420)。

        丁葵英(1982—),女,山東荷澤人,理學(xué)碩士,工程師,主要從事農(nóng)獸藥殘留檢測(cè)。E-mail:dky818@163.com

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