王天玉,姚周麟,平新亮,張偉清,馮先橘,林 媚
(浙江省柑桔研究所,浙江 臺州 318026)
QuEChERS-高效液相色譜法測定楊梅果實中苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素的農(nóng)藥多殘留
王天玉,姚周麟,平新亮,張偉清,馮先橘,林 媚*
(浙江省柑桔研究所,浙江 臺州 318026)
解決楊梅果實中苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素的農(nóng)藥殘留問題,建立一種能同時測定楊梅果實中這兩種農(nóng)藥的高效液相色譜分析方法。樣品經(jīng)乙腈提取,QuEChERS法凈化,以乙腈-甲醇-水作為流動相,采用梯度洗脫,在波長254 nm下對待測組分進行檢測,外標法定量。結(jié)果表明,在0.05~10.00 mg·L-1,采用空白基質(zhì)溶液做溶劑配制苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素的標準工作溶液,峰面積與相應(yīng)的質(zhì)量濃度間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)均大于0.999;在0.08~0.50 mg·kg-1的添加水平下,苯醚甲環(huán)唑平均回收率為86.58%~94.90%,RSD(相對標準偏差)為5.21%~8.64%;乙基多殺菌素平均回收率為86.44%~88.70%,RSD為3.28%~8.31%。這2種農(nóng)藥在楊梅果實中的定量限LOQ均為0.08 mg·kg-1,檢出限LOD均為0.01 mg·kg-1。該方法滿足農(nóng)藥殘留分析要求,簡單易行,且凈化效果好,適用于楊梅果實中苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素的農(nóng)藥多殘留分析。
QuEChERS; 高效液相色譜法; 苯醚甲環(huán)唑; 乙基多殺菌素; 楊梅果實; 農(nóng)藥殘留
楊梅在種植過程中會遭受到各種病蟲害的影響,如癌腫病、褐斑病、白腐病、卷葉蛾、松毛蟲、介殼蟲、果蠅等,農(nóng)藥的大量使用使楊梅果實中的農(nóng)藥超標,嚴重影響人們的健康。因此,低毒易降解農(nóng)藥受到青睞[1]。其中,苯醚甲環(huán)唑(difenoconazole)和乙基多殺菌素(spinetoram,圖1)對楊梅病蟲害防效較為顯著。苯醚甲環(huán)唑是三唑類甾醇脫甲基化抑制劑,抑制細胞壁甾醇的生物合成,常應(yīng)用于果樹、蔬菜等作物,有效防治黑星病、黑痘病、白腐病、斑點落葉病、白粉病、褐斑病、銹病、條銹病、赤霉病等。乙基多殺菌素是從放線菌刺糖多孢菌(saccharopolyspora spinosa)發(fā)酵產(chǎn)生的,是多殺菌素(spinosad)的換代產(chǎn)品,其原藥的有效成分是乙基多殺菌素-J和乙基多殺菌素-L的混合物(比值為3∶1),其殺蟲生物活性無顯著差異,可用來防治水果、蔬菜和堅果上的重要害蟲,尤其對蘋果蠢蛾等難防治害蟲效果明顯[2-4]。這兩種農(nóng)藥屬于低毒易降解農(nóng)藥,但使用不合理,仍有農(nóng)藥殘留超標的風險。
目前,國內(nèi)外關(guān)于苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素的原藥及其在水體、土壤、蔬菜、水果等基質(zhì)中的殘留分析方法已有不少報道,如苯醚甲環(huán)唑多采用氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用和高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等[5-10]。乙基多殺菌素作為近年來新上市的農(nóng)藥,關(guān)于其在環(huán)境中的殘留分析方法報道較少,主要采用液相色譜法和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等[11-15],而在基質(zhì)較為復(fù)雜的楊梅中同時測定苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素殘留的方法尚未見報道。本試驗采用QuEChERS-高效液相色譜法對這兩種農(nóng)藥進行殘留分析方法研究[16-20],能解決樣品基質(zhì)前處理繁瑣或儀器設(shè)備昂貴等問題,具有簡單、節(jié)省溶劑、分析速度快等特點,能更突出環(huán)境友好和減少污染,對評價與監(jiān)測楊梅果實中的農(nóng)藥殘留狀況提供參考。
圖1 苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素結(jié)構(gòu)式
1.1 儀器、試劑及供試樣品
1260高效液相色譜儀(帶VWD紫外檢測器,美國Agilent公司);Milli-Q超純水系統(tǒng)(德國Millipore公司);DS-1高速組織搗碎機(上海標本模型廠);MS3旋渦機(德國IKA公司);SK250KUDOS超聲波清洗器(上海科導(dǎo)超聲儀器有限公司);V-800旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(瑞士BüCHI公司);Anke TDL-40B離心機(上海安亭科學(xué)儀器廠)。
PSA、C18、GCB、MgSO4(美國Agilent公司);乙腈(AR和HPLC)、甲醇(AR和HPLC)、氯化鈉(AR)均購于國藥集團化學(xué)試劑有限公司。
苯醚甲環(huán)唑標準品(98.5%,國家標準物質(zhì)中心);乙基多殺菌素標準品(95.0%,德國Dr.Ehrensorfer公司);楊梅樣品(浙江省柑桔研究所實驗田,經(jīng)檢測不含苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素)。
1.2 試驗方法
1.2.1 樣品的提取
將新鮮的楊梅去核后勻漿,稱取制備樣品10.00 g(精確至0.01 g),置于25 mL具塞離心管中,加入10 mL乙腈、2 g NaCl,旋渦30 s后,超聲提取5 min,于3 000 r·min-1下離心5 min,待凈化。
1.2.2 提取液的凈化
取全部上清液于15 mL的離心管中,加入萃取劑PSA 200 mg、MgSO4400 mg,旋渦1 min后,靜止沉淀,過0.22 μm有機膜,量取8 mL,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀濃縮至1 mL左右,氮氣吹干,乙腈定容至1 mL,待進樣。
1.3 液相色譜條件
色譜柱:Agilent C18柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:乙腈-甲醇-水;梯度洗脫程序為0 min(58%∶0∶42%)→15 min(58%∶0∶42%)→17 min(0∶92%∶8%)→38 min(0∶92%∶8%)→40 min(58%∶0∶42%);流速1 mL·min-1;進樣量20 μL;柱溫30 ℃;檢測波長254 nm;以保留時間定性,基質(zhì)匹配外標法峰面積定量。
1.4 標準溶液的配制和線性相關(guān)性測定
標準儲備溶液。準確稱取苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素標準品0.050 8和0.052 6 g,用乙腈配制成質(zhì)量濃度均為500 mg·L-1的標準溶液,于3 ℃下儲存,備用。
基質(zhì)匹配標準曲線。吸取適量的標準儲備液,分別用乙腈和空白基質(zhì)逐步稀釋成質(zhì)量濃度為10,5,3,1,0.5,0.1和0.05 mg·L-1的一系列標準工作溶液,在1.3的條件下,分別進樣20 μL,平行測定3次,以標準品質(zhì)量濃度為橫坐標,峰面積為縱坐標作線性回歸,繪制標準曲線。
1.5 基質(zhì)效應(yīng)
基質(zhì)效應(yīng)指樣品中除目標分析物以外的其它成分對待測物測定值的影響。楊梅果實中含有大量的糖類、酸類和花色素等成分,這些成分可能對農(nóng)藥的檢測響應(yīng)有一定的干擾,為準確評價基質(zhì)對測定結(jié)果準確度的影響,同時選取乙腈和空白基質(zhì)溶液分別配制的標準工作溶液,比較實際樣品和空白溶劑在色譜分析中的響應(yīng)值,對基質(zhì)效應(yīng)進行評價,根據(jù)公式ME計算基質(zhì)效應(yīng),當<1時,表現(xiàn)為降低信號響應(yīng);當>1時,表現(xiàn)為增強信號響應(yīng)。
ME/%=As/Ao×100。
式中,ME表示為基質(zhì)效應(yīng);As表示為空白基質(zhì)標準品響應(yīng)值;Ao表示為空白溶劑標準品響應(yīng)值。
2.1 提取溶劑的選擇
苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素易溶于大多數(shù)有機溶劑,而楊梅樣品中含有大量水分,溶液相似相溶,則選取甲醇和乙腈作為提取溶劑,兩者回收率都在92%以上。且乙腈能夠在提取過程中加入鹽和水進行分層,便于凈化,故選取乙腈作為最終提取溶劑。
2.2 吸附劑的選取
分散固相萃取是近幾年發(fā)展迅速的前處理方法,對脂肪酸、色素、糖類等物質(zhì)的吸附效果好且操作比固相萃取簡單,成本更低,被廣泛應(yīng)用于蔬菜、水果的農(nóng)藥殘留檢測[15-18]。本試驗根據(jù)2種農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)特點和吸附劑的吸附特性,分別對QuEChERS中的3種吸附劑PSA、C18、GCB進行農(nóng)藥回收率的比較。在3種處理中,分別在離心管中添加2 mL苯醚甲環(huán)唑/乙基多殺菌素混合標樣(1∶4)和不同量的吸附劑(100 mg PSA、100 mg C18、15 mg GCB),每處理重復(fù)3次。
圖2表明,GCB雖然對一些色素多的樣品具有較好的凈化效果,但其對含有平面結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥具有很強的親和力,對乙基多殺菌素的吸附較強;C18含碳量10%,具有疏水作用,對非極性組分有一定的吸附作用[19-20];PSA與氨基有相似的吸附特性,可有效的去除脂肪酸、有機酸和一些極性的雜質(zhì),對這2種農(nóng)藥的吸附最小,可作為最佳吸附劑。
圖2 不同吸附劑對苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素回收率的影響
2.3 吸附劑量的優(yōu)化選擇
按照1.2的試驗方法,分別對楊梅樣品進行不同PSA吸附量(100、200、300、400 mg)的試驗;研究表明,隨著PSA量的加大,楊梅樣品提取液顏色會越來越淺,當加入一定量的時候再無顏色變化,液相色譜測定表明,色素的干擾也隨著吸附劑量的加大逐漸減少??紤]成本因素,當PSA的量為200 mg時,能得到較好的除雜效果,最終選取此量作為最佳用量。
2.4 進樣條件的優(yōu)化
楊梅樣品含有復(fù)雜的基質(zhì),對樣品干擾較大,故選取合適的流動相是關(guān)鍵。試驗表明,由于苯醚甲環(huán)唑含有同分異構(gòu)體,當選取甲醇和水作為流動相時,在雜質(zhì)不影響出樣峰的情況下,2種異構(gòu)體出現(xiàn)交叉干擾;當選取乙腈和水時,其強的洗脫能力,則出現(xiàn)好的峰型;乙基多殺菌素出峰時間較晚,當選取乙腈作為流動相時,強的洗脫效果引起雜質(zhì)對峰的干擾較大,不易把峰分開,而甲醇則有良好的峰型;通過改變乙腈、甲醇、水三種溶劑的比例,按照1.3進樣條件,采用梯度洗脫能夠得到這兩種農(nóng)藥在楊梅樣品中較好的峰型。
2.5 方法的線性范圍和基質(zhì)效應(yīng)
樣品基質(zhì)對不同的農(nóng)藥大多數(shù)情況下存在抑制效應(yīng)。一般認為,這種效應(yīng)在85%~115%不存在基質(zhì)效應(yīng)。本試驗結(jié)果表明,楊梅樣品對苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素均存在一定基質(zhì)效應(yīng);通常采用基質(zhì)匹配標準曲線可有效消除樣品基質(zhì)效應(yīng),這2種農(nóng)藥在 0.05~10.00 mg·L-1均具有良好的線性關(guān)系(表1)。
表1 2種農(nóng)藥的線性回歸方程和基質(zhì)效應(yīng)評價
2.6 方法的準確度和精密度
選取不含苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素的楊梅樣品進行回收率的測定,稱取勻漿的樣品10.00 g(精確到0.01 g),3個處理樣品中各添加一定量的農(nóng)藥,每處理樣品重復(fù)6次,按1.2節(jié)的試驗方法進行樣品的提取、凈化和檢測,試驗結(jié)果表明,苯醚甲環(huán)唑的平均回收率在86.58%~94.90%,RSD(相對標準偏差)5.21%~8.64%;乙基多殺菌素的回收率在86.44%~88.70%,RSD在3.28%~8.31%(表2),結(jié)果準確度高,精密度好;以3倍空白樣品基線噪音來確定檢出限(LOD)均為0.01 mg·kg-1,以最小添加水平確定方法的定量限(LOQ)均為0.08 mg·kg-1,色譜圖見圖3~4。
2.7 實際樣品的驗證結(jié)果
通過本試驗方法,分別于水果市場、超市、農(nóng)貿(mào)市場和農(nóng)戶采集20幾個批次楊梅樣品進行苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素的農(nóng)藥殘留檢測,結(jié)果均未檢測出這2種農(nóng)藥殘留。
表2 苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素在楊梅果實中的 平均添加回收率及相對標準偏差
圖3 空白樣品的色譜
圖4 添加0.08 mg·kg-1農(nóng)藥樣品的色譜
本研究建立以乙腈為提取劑,經(jīng)QuEChERS方法凈化,液相色譜檢測楊梅樣品中苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素兩種農(nóng)藥的殘留分析方法。由于楊梅樣品中復(fù)雜的基質(zhì),對農(nóng)藥檢測的干擾較大,通過對各種吸附劑的篩選,優(yōu)化前處理過程,并對流動相采用了梯度洗脫方式,取得良好的目標化合物和雜質(zhì)分離,填補了楊梅樣品上面這兩種農(nóng)藥的殘留分析方法空白,基質(zhì)空白校正減少了樣品的基質(zhì)效應(yīng)。該方法操作簡單、分析快速、靈敏度高、實用性強;同時樣品前處理中有機溶劑的少量使用,可以降低了成本,減少污染;通過液相色譜分析,可以更好的解決設(shè)備昂貴方面的限制,方便方法的應(yīng)用,也為各種水果中苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素的農(nóng)藥殘留分析提供參考依據(jù)。
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(責任編輯:張瑞麟)
2017-01-11
臺州市科學(xué)技術(shù)局資助項目(162ny12)
王天玉,男,湖北襄陽人,助理研究員,碩士,從事農(nóng)藥與環(huán)境毒理學(xué)研究工作,E-mail:wangtianyu2011@163.com。
林 媚,E-mail:1311219778@qq.com。
10.16178/j.issn.0528-9017.20170410
S667.6
B
0528-9017(2017)04-0583-04
文獻著錄格式:王天玉,姚周麟,平新亮,等. QuEChERS-高效液相色譜法測定楊梅果實中苯醚甲環(huán)唑和乙基多殺菌素的農(nóng)藥多殘留[J].浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2017,58(4):583-586,589.