朱麗清,陳泳,冷波,潘裕添(.閩南師范大學(xué)菌物產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)中心,福建漳州363000;.漳州出入境檢驗(yàn)檢疫局,福建漳州363000)
液質(zhì)聯(lián)用檢測果蔬中阿維菌素、甲維鹽的殘留
朱麗清1,陳泳2,冷波1,潘裕添1
(1.閩南師范大學(xué)菌物產(chǎn)業(yè)工程技術(shù)中心,福建漳州363000;2.漳州出入境檢驗(yàn)檢疫局,福建漳州363000)
建立利用分散固相萃取-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(QuEChERS-LC/MS/MS)同時測定蔬菜和水果中阿維菌素和甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(甲維鹽)殘留的方法。均質(zhì)樣品經(jīng)過醋酸乙腈提取,由N-丙基乙二胺(PSA)吸附劑分散固相萃取凈化后,利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分離測定,并對質(zhì)譜條件進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明:碰撞氣34 475 Pa、氣簾氣103 425 Pa、霧化氣344 750 Pa、輔助加熱氣172 375 Pa、離子噴霧電壓5 500 V以及去溶劑溫度300℃時,檢測靈敏度最高。對3種蔬菜和水果樣品中添加阿維菌素和甲維鹽,進(jìn)行2個水平的加標(biāo)回收試驗(yàn),每個水平重復(fù)6次,3種樣品的平均回收率范圍為81.3%~112.9%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.802%~11.506%,達(dá)到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)要求。該方法被證實(shí)是穩(wěn)定、高效的,可適用于多種蔬菜水果中阿維菌素和甲維鹽的測定。
分散固相萃取-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜;阿維菌素;甲維鹽;農(nóng)產(chǎn)品檢測
阿維菌素是一類具有殺蟲、殺線蟲活性的十六元大環(huán)內(nèi)酯化合物,而甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽(甲維鹽)是以阿維菌素為原料經(jīng)過結(jié)構(gòu)修飾而得到的一種高效生物殺蟲劑[1]。因?yàn)樗?dú)特的致毒機(jī)理,使甲維鹽成為高效、廣譜的新型抗生素類的殺蟲劑,同時,由于甲維鹽對線蟲與節(jié)肢動物驅(qū)殺效果顯著,已被廣泛應(yīng)用于果蔬蟲害的防治[2-4],屬于一種高效低毒生物殺蟲劑[5]。歐盟規(guī)定最大殘留限量值為0.01 mg/kg,我國規(guī)定最大殘留限量值為0.02~0.05 mg/kg[6]。
分散固相萃取(QuEChERS)技術(shù)是由美國學(xué)者于2002年提出的農(nóng)藥殘留快速提取的方法[7]。它能提供高質(zhì)量的農(nóng)藥殘留分析,是一種快速、簡潔、低成本的前處理方法,最近幾年來發(fā)展迅速。經(jīng)多方研究學(xué)者反復(fù)多次實(shí)驗(yàn)證實(shí)QuEChERS法可檢測200多種農(nóng)藥,其中包括含有脂肪的介質(zhì)體系[8-10]。QuEchERS法的主要步驟是:樣品在傳統(tǒng)萃取液乙腈中添加1%醋酸后進(jìn)行浸提,混勻后加入無水MgSO4和醋酸鈉,充分振蕩促使其分層,再將浸提液移到吸附劑(PSA)、MgSO4的離心管后進(jìn)行離心,將離心上清液通過GC/MS(氣質(zhì)聯(lián)用)或LC/MS進(jìn)行測定。
本文中采用分散固相萃取-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法,以創(chuàng)建可以同時測定果蔬中阿維菌素和甲維鹽的方法,以期能適用于果蔬中阿維菌素和甲維鹽的檢測。
1.1 儀器、材料與試劑
API 4000四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀,美國AB公司; 1200 Series液相色譜儀,美國Agilent公司;T25型高速分散機(jī),德國IKA公司;3-30K型高速冷凍離心機(jī),Sigma公司;QT-2型旋渦混合器,上海琪特分析儀器有限公司;MilliQ高純水發(fā)生器,美國Millipore公司;XP204型分析天平(可讀性0.1 mg),瑞士Mettler公司。
毛豆、白花菜和蜜柚3種待測樣品,市售。阿維菌素和甲維鹽標(biāo)準(zhǔn)品(純度均為99%),Sigma-Aldrich公司;甲酸(色譜純),美國Fluka公司;無水MgSO4、無水醋酸鈉(優(yōu)質(zhì)純),美國Waters公司;乙腈(色譜純),德國Merck公司;乙二胺N-丙基硅烷吸附劑(PSA,粒徑40μm),美國Waters公司;實(shí)驗(yàn)用水均為高純水。
1.2 試劑配制
1.2.1 單一標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制
分別精密稱取阿維菌素0.020 1 g、甲維鹽0.020 8 g標(biāo)準(zhǔn)品于不同的50 mL容量瓶中,用乙腈定容,避光保存,待用。該溶液可在0~4℃存放6個月,質(zhì)量濃度分別為402和416μg/mL。
1.2.2 混合標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制
分別準(zhǔn)確移取上述的2個單標(biāo)儲備液124、120 μL于50 mL的容量瓶,采用乙腈定容,稀釋成1 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,用于添加回收實(shí)驗(yàn)和制備標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,4℃條件下避光保存。
1.2.3 基質(zhì)匹配溶液的配制
基質(zhì)匹配溶液的配制情況見表1。
表1 基質(zhì)匹配溶液配制Table 1 Matrix matching solution preparation
1.3 方法
1.3.1 制樣
分別取毛豆、白花菜和蜜柚3種待測樣品500 g,使用組織搗碎機(jī)搗碎均勻,放入潔凈的盛樣袋內(nèi),密封后標(biāo)明標(biāo)記。將待測樣于-4℃條件下冰箱冷凍保藏。
1.3.2 提取及凈化
準(zhǔn)確稱取10.00 g攪碎后的待測樣品,精確至0.01 g,放入50 mL離心管中,加19.8 mL乙腈,0.2 mL醋酸,再加入1.5 g無水醋酸鈉和6 g無水MgSO4,用均質(zhì)器以15 000 r/min高速均質(zhì)1 min后,以3 000 r/min離心5 min。取6 mL上層乙腈提取液于裝有900 mg無水MgSO4和150 mg PSA的離心管中,旋渦混合1 min后,以3 000 r/min離心5 min,取0.75 mL上清液與水1∶1體積比混合均勻。經(jīng)0.2μm微孔濾膜過濾,待測[11]。
1.3.3 優(yōu)化質(zhì)譜參數(shù)
對氣簾氣(CUR)、霧化氣(GS1)、輔助加熱氣(GS2)、離子噴霧電壓(IS)、去溶劑溫度(TEM)和調(diào)節(jié)碰撞氣(CAD)6個參數(shù)分別進(jìn)行優(yōu)化,即改變其中1個參數(shù)時,其他5個參數(shù)不變,最終選擇信號最佳時的參數(shù)值為該參數(shù)的優(yōu)化值。
1.4 儀器條件
1.4.1 HPLC條件
色譜柱CORTECS C18(100 mm×2.1 mm,2.7 μm),柱溫為35℃,進(jìn)樣量為10μL。
表2 梯度洗脫流動相及流速Table 2 Gradient elution mobile phase and flow rate
1.4.2 MS/MS條件
電噴霧離子源(ESI),離子噴霧電壓5 500 V;氣簾氣流速15 mL/min;霧化器流速50 mL/min;碰撞氣(N2)流速5 mL/min;輔助加熱氣流速25 mL/min;去溶劑溫度300℃;正離子模式;動態(tài)多反應(yīng)監(jiān)測(Dynamic MRM)方法采集,質(zhì)譜采集速率100 ms/轉(zhuǎn),其他參數(shù)見表3。
表3 阿維菌素和甲維鹽的母離子、子離子及碰撞能量和去簇電壓Table 3 Avermectin and emamectin's mother ion,subion,impact energy and cluster voltage
2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化
ESI離子源為軟電離方式,阿維菌素和甲維鹽在ESI離子源內(nèi)與H+、NH4+等結(jié)合形成準(zhǔn)分子離子峰。因?yàn)榧装被⒕S菌素在自然界不穩(wěn)定,經(jīng)過化學(xué)修飾后是以甲維鹽的形式相對穩(wěn)定存在,甲維鹽分子量為1 008.24[12]。本實(shí)驗(yàn)對標(biāo)準(zhǔn)品甲維鹽進(jìn)行了母離子掃描(MS scan)獲得了一級質(zhì)譜圖,在掃描圖里沒有發(fā)現(xiàn)[M+H](m/z為1 009.2)的離子峰,這是由于甲維鹽在水介質(zhì)中已經(jīng)完全解離成甲氨基阿維菌素(C19H75NO13,分子量為886.4)與苯甲酸鹽(C7H6O2,分子量為122),因此本實(shí)驗(yàn)是以甲氨基阿維菌素為檢測目標(biāo)。甲氨基阿維菌素是以準(zhǔn)分子離子峰[M-C7H5O2+H](m/z為886.4)的形式存在。實(shí)驗(yàn)對阿維菌素也進(jìn)行了母離子掃描(MS scan)獲得一級質(zhì)譜圖,得知阿維菌素的準(zhǔn)分子離子峰為[M+NH4+](m/z為890.6)。
離子源去溶劑氣體溫度、離子噴霧電壓等因素對阿維菌素和甲維鹽的離子加合物形態(tài)有較大的影響,為此本實(shí)驗(yàn)通過優(yōu)化了去溶劑氣溫度、離子噴霧電壓等參數(shù),為使母離子強(qiáng)度達(dá)到最高,結(jié)果見圖1。
由圖1(a)可知,當(dāng)碰撞氣(CAD)選擇34 475 Pa時,阿維菌素和甲維鹽的檢出信號最高。由圖1 (b)可知,當(dāng)氣簾氣(CUR)選擇103 425 Pa時,阿維菌素和甲維鹽的檢出信號最高。由圖1(c)可知,當(dāng)霧化氣(GS1)選擇344 750 Pa時,阿維菌素和甲維鹽的檢出信號最強(qiáng)。由圖1(d)可知,對于甲維鹽,當(dāng)離子噴霧電壓(IS)為4 500 V時,其信號值最高,但是阿維菌素的信號值卻是在IS為5 500 V時最高。由于甲維鹽在IS為5 500 V時的信號值與4 500 V時的信號值相差不大,而阿維菌素卻有顯著差異,綜合考慮,實(shí)驗(yàn)最終選擇了IS為5 500 V。由圖1(e)可知,當(dāng)去溶劑溫度(TEM)為200℃時,阿維菌素的信號值最高,但甲維鹽的信號值卻最低,綜合考慮到兩種物質(zhì)的檢出信號,實(shí)驗(yàn)最終選擇TEM為300℃,雖然這個時候兩種物質(zhì)信號值均不是最高,但是跟最大值的差距不大。由圖1(f)可知,當(dāng)輔助加熱氣(GS2)選擇172 375 Pa時,阿維菌素和甲維鹽的檢出信號最高。由圖1可得最優(yōu)參數(shù)組合為CAD為34 475 Pa,CUR為103 425 Pa,GS1為344 750 Pa,IS為5 500 V,TEM為300℃,GS2為172 375 Pa。
2.2 線性范圍與檢出限
對空白毛豆、白花菜和蜜柚進(jìn)行基質(zhì)配標(biāo),制得不同濃度的5種阿維菌素混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按本實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測定,以3倍空白基質(zhì)信噪比計算出方法的檢出限,以10倍信噪比計算方法定量下限。阿維菌素檢出限為0.4μg/kg,甲維鹽的檢出限為0.9 μg/kg。分別以各化合物定量離子的峰面積對濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到阿維菌素和甲維鹽的回歸方程、線性范圍及相關(guān)系數(shù)(r),見表4。由表4可知,在各自的定量下限至200μg/L時,目標(biāo)物的峰面積(Y)與其質(zhì)量濃度的線性關(guān)系良好,r均達(dá)到0.998 7以上。2.3本方法的平均回收率與精密度
圖1 碰撞氣(CAD),氣簾氣(CUR),霧化氣(GS1),去溶劑溫度(TEM),離子噴霧電壓(IS)和輔助加熱氣(GS2)對阿維菌素和甲維鹽檢出信號的影響Fig.1 Effects of CAD,CUR,GS1,TEM,IS and GS2 for avermectin and emamectin detection signal
表4 阿維菌素和甲維鹽的線性方程、相關(guān)系數(shù)(r)、檢出限和定量下限Table 4 Avermectin and emamectin's linear equation,correlation coefficient(r),idetection limit and quantification offline
以毛豆、白花菜和蜜柚3種果蔬作為空白基質(zhì)進(jìn)行了2個水平的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)(n=6),它們的添加水平均為10、20μg/kg,平均回收率和精密度結(jié)果見表5。由表5可知,阿維菌素和甲維鹽的平均回收率為81.3%~112.9%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為 1.802%~11.506%。
圖2為2種化合物在白花菜中10μg/kg添加水平的提取離子色譜圖。由圖2可以看出,空白樣品的背景并未干擾到目標(biāo)分析物的測定,并不影響實(shí)際樣品中阿維菌素和甲維鹽的定性和定量分析。
表5 阿維菌素和甲維鹽在水果、蔬菜中的平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)Table 5 Avermectin and emamectin in fruits,vegetables,standard addition recoveries and relative standard deviation(n=6)
圖2 甲維鹽的白花菜基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液(10μg/kg)的提取離子色譜Fig.2 Extracted ion chromatogram of a matrix-matched standard solution at 10μg/kg prepared in cleome for emamectin and avermectin
采用乙腈高速勻漿提取樣品,PSA吸附劑凈化,于加熱電噴霧離子源正離子模式采集、三重四級桿質(zhì)譜儀選擇性反應(yīng)監(jiān)測下,對果蔬中阿維菌素和甲維鹽藥物殘留進(jìn)行測定。對質(zhì)譜條件進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明,碰撞氣34 475 Pa、氣簾氣103 425 Pa、霧化氣344 750 Pa、輔助加熱氣172 375 Pa、離子噴霧電壓5 500 V、去溶劑溫度300℃時檢測靈敏度最高。在對3種蔬菜和水果樣品中添加阿維菌素和甲維鹽,進(jìn)行2個水平的加標(biāo)回收試驗(yàn),每個水平重復(fù)6次,3種樣品的平均回收率范圍達(dá)到81.3%~112.9%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.802%~11.506%。該方法前處理簡便,靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度均高,各種指標(biāo)符合殘留監(jiān)測的相關(guān)要求,可用于果蔬中阿維菌素和甲維鹽的檢測。
[1]馬海芹,丁佩.阿維菌素的研究應(yīng)用、存在問題及對策[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理,2009,30(10):20-23.
[2]劉淼.阿維菌素防治茄子(保護(hù)地)紅蜘蛛技術(shù)試驗(yàn)報告[J].農(nóng)民致富之友,2016(2):169.
[3]劉文斌,黃宗福,鄭紀(jì)良,等.5%甲維鹽水分散粒劑防治水稻稻縱卷葉螟的效果研究[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2015(20):93.
[4]王龍,賈變桃.阿維菌素與毒死蜱混用對小菜蛾的增效作用[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(3):387-389.
[5]陳金松,劉梅,張立新,等.從阿維菌素獲得諾貝爾獎到中國創(chuàng)造[J].微生物學(xué)報,2016,56(3):543-558.
[6]吳宇寬,趙靜,高進(jìn),等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測蔬菜、水果中阿維菌素、甲維鹽殘留[J].湖北大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2013,35(4):461-464.
[7]ANASTASSIADES M,LEHOTAY S J,STAJNBAHER D,et al.Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and"dispersive solid-phase extraction"for the determination of pesticide residues in produce[J].J AOAC Int,2003,86(2):412-431.
[8]LEHOTAY S J,DE K A,HIEMSTRA M,etal.Validation of a fast and easy method for the determination of residues from 229 pesticides in fruits and vegetables using gas and liquid chromatography and mass spectrometric detection[J].J AOAC Int,2005,88(2):595-614.
[9]MASTOVSKA S,YU S.Evaluation of two fast and easy methods for pesticide residue analysis in fatty food matrices[J].J AOAC Int,2005,88(2):630-638.
[10]王連珠,周昱,陳泳,等.QuEChERS樣品前處理-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定蔬菜中66種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量方法評估[J].色譜,2012,30(2):146-153.
[11]王連珠,周昱,黃小燕,等.基于QUEChERS提取方法優(yōu)化的掖棺色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定蔬菜中51種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留[J].色譜,2013,31:1167-1175.
[12]李增梅,趙善倉,梁京蕓,等.超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水稻田中甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的殘留量[J].分析測試學(xué)報,2014,33(1):78-82.
(責(zé)任編輯周曉薇)
Determination of avermectin and emamectin residues in vegetables and fruits by QuEChERS-LC/MS/MS
ZHU Liqing1,CHEN Yong2,LENG Bo1,PAN Yutian1
(1.The Engineering Technological Center of Mushroom Industry,Minnan Normal University,Zhangzhou 363000,China; 2.Zhangzhou Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau,Zhangzhou 363000,China)
We developed a method to determine avermectin and emamectin residues in vegetables and fruits by QuEChERS-LC/MS/MS.Samples were extracted by acetonitril with 1%acetate,followed by purifying with dispersive solid phase extraction using PSA.Avermectin and emamectin in samples were determined by LC/MS/MS.The conditions of mass spectrometry was optimized as following:CAD at 34 475 Pa,CUR at103 425 Pa,GS1(nebulizer gas)at344 750 Pa,GS2(heater gas)at172 375 Pa,IS (ion spray voltage)at5 500 V,and TEM at300℃.Avermectin and emamectin in two levels were spiked into 3 vegetables or fruits and determined(6 replicates of each level).The average recovery ranged from 81.3%to 112.9%,the precisions(RSD)from 1.802%to 11.506%,meeting the requirements of technical standards.This method was proved to be robust,efficientand competent to determine avermectin and emamectin residues in fruits and vegetables.
QuEChERS-LC/MS/MS;avermectin;emamectin;detection of agricultural products
TS255.7
A
1672-3678(2017)04-0028-06
10.3969/j.issn.1672-3678.2017.04.005
2016-10-20
朱麗清(1991—),女,福建龍巖人,研究方向:化學(xué)生物學(xué);潘裕添(聯(lián)系人),教授,E-mail:xmpyt@sina.com