王姍姍,王莉,程媛媛,范艷,王菲迪,吳聲敢
(浙江省農(nóng)業(yè)科學院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標準研究所 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全國家重點實驗室省部共建培育基地農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥 殘留檢測重點實驗室,浙江 杭州 310021)
草莓以其味道鮮美、色澤艷麗、營養(yǎng)豐富而深受我國人民的喜愛。草莓栽培容易、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)量高、收益好,近年來已成為農(nóng)民增加收入的主要途徑。草莓主要采用設施栽培方式進行種植,而設施大棚內(nèi)高溫高濕環(huán)境增加了病蟲害發(fā)生的概率[1]。據(jù)調(diào)查,浙江省草莓病害主要有16種、蟲害有18種[2]。由于草莓病蟲害發(fā)生種類多,農(nóng)戶必須使用不同的農(nóng)藥進行防治。據(jù)統(tǒng)計,草莓生產(chǎn)中使用的農(nóng)藥有56種,其中殺菌劑有吡唑醚菌酯等33種,吡蟲啉等殺蟲劑16種,丁草胺等除草劑3種及蕓苔素內(nèi)酯等植物生長調(diào)節(jié)劑5種[3]。同時,為減少施藥次數(shù),節(jié)省勞動力,農(nóng)戶常一次使用多種農(nóng)藥進行防治,易導致草莓農(nóng)藥產(chǎn)生多殘留現(xiàn)象[4-6]。隨著生活水平的提高,食品安全問題得到了人們的普遍關(guān)注。因此,開發(fā)一種簡單快速、準確穩(wěn)定、可用于草莓多殘留檢測的方法具有重要的意義。
超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)因具有高通量、高靈敏度、分析時間短、極佳的選擇性和去除干擾能力等優(yōu)點,已成為草莓樣品農(nóng)藥殘留檢測的有力工具[5-10]。QuEChERS前處理方法因具有簡單、快速、回收率高、準確度和精密度高等優(yōu)點,在草莓樣品農(nóng)藥殘留檢測中也得到了廣泛應用[4,6-8,10]。但已有研究結(jié)果顯示,草莓樣品一次檢測最多只有35種農(nóng)藥[9],不能滿足當前草莓農(nóng)藥殘留檢測需求。因此,迫切需要開發(fā)一種農(nóng)藥多檢測檢測方法,其檢測參數(shù)應涵蓋當前草莓生產(chǎn)上使用的農(nóng)藥及將來可能使用的農(nóng)藥。本研究采用QuEChERS結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜法建立了草莓中啶酰菌胺、嘧菌環(huán)胺、多菌靈、聯(lián)苯肼酯等85種農(nóng)藥殘留同時測定的方法,以期為草莓產(chǎn)品質(zhì)量安全和風險評估提供技術(shù)支撐。
LCMS-8050超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本島津公司),Phenomenex Luna? Omega C18色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.6 μm,美國菲羅門公司),AB104-S電子天平(感量0.000 1 g,梅特勒-托利多國際貿(mào)易上海有限公司),OHAUS SPS202F型電子天平(感量0.01 g,奧豪斯儀器常州有限公司),TYZD-IIA振蕩器(姜堰市天儀電子儀器有限公司),Sigma 3-18k高速冷凍離心機(德國Sigma公司),TD5A-WS離心機(金壇市金南儀器制造有限公司),移液槍,容量瓶,藥勺,50 mL PPTE離心管等。
色譜純乙腈(Merck公司),飲用純凈水(杭州娃哈哈集團有限公司),色譜純甲酸(Anaqua Chemicals Supply公司),分析純氯化鈉(天津市大茂化學試劑廠),分析純無水硫酸鎂(天津市大茂化學試劑廠),Cleanert MAS-QuEChERS(MS-9PP0250,C1850 mg,PSA 50 mg,PC 50 mg,MgSO4150 mg,天津博納艾杰爾科技有限公司)等。
標準品為85種農(nóng)藥標準品或標準溶液,均購于德國Dr. Ehrenstorfer GmbH公司和上海安譜實驗科技股份有限公司。
稱取10 g草莓樣品于50 mL PPTE離心管中,加入10 mL乙腈,振蕩器上以200 rpm的轉(zhuǎn)速振蕩30 min后,加入3 g氯化鈉和5 g無水硫酸鎂,劇烈手搖30 s。然后將盛裝樣品的離心管在離心機離心5 min (離心力RCF=1 006g),取1.5 mL上清液轉(zhuǎn)入含有50 mg PSA+50 mg C18+150 mg MgSO4的2 mL離心管。充分振蕩混勻后將混合液離心3 min(離心力RCF=7 155g),吸取上清液0.5 mL過0.22 μm有機濾膜后進UPLC-MS/MS檢測。
1.3.1 液相條件
色譜柱為Phenomenex Luna? Omega C18色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.6 μm,美國菲羅門公司),流動相為0.1%甲酸水溶液和0.1%甲酸乙腈溶液梯度洗脫(表1),流速0.2 mL·min-1,柱溫40 ℃,進樣體積5.00 μL,峰面積外標法定量。
表1 高效液相色譜梯度洗脫參數(shù)
1.3.2 質(zhì)譜條件
電噴霧質(zhì)譜正離子模式(ESI+),三重四級桿質(zhì)量分析器,多反應監(jiān)測模式(MRM),毛細管電壓4.0 kV,霧化氣流量3.0 L·min-1,加熱氣流量10.0 L·min-1,Heat Block溫度400 ℃,DL 溫度250 ℃,Interface溫度300 ℃。85種農(nóng)藥的質(zhì)譜檢測參數(shù)見表2~4。
表2 氧樂果等供試農(nóng)藥的質(zhì)譜參數(shù)
注:*代表定量離子,表3~4同。
表3 百克威等供試農(nóng)藥的質(zhì)譜參數(shù)
表4 甲拌磷等供試農(nóng)藥的質(zhì)譜參數(shù)
標準儲備液的配制。分別準確稱取85種農(nóng)藥的標準品,用色譜純乙腈溶解并配制成一定濃度的單個農(nóng)藥的標準儲備液,于4 ℃下避光保存,標準儲備液濃度均大于500 mg·L-1,有效期為1年。
10 mg·L-1混合標準工作液的配制。準確移取相應體積的85種農(nóng)藥標準儲備液,用色譜純乙腈定容,得到濃度為10 mg·L-1混合標準工作液,于4 ℃下避光保存,有效期為1個月。
基質(zhì)匹配標準溶液的配制,將草莓空白樣品按照1.2節(jié)方法進行處理,得到空白基質(zhì)溶液,用空白基質(zhì)溶液稀釋10 mg·L-1的混合標準工作液,得到濃度為0.5、1、5、10、50、100、500 μg·L-1的系列匹配標準溶液。按1.3條件測定,以待測農(nóng)藥的質(zhì)量濃度為橫坐標,對應的峰面積為縱坐標繪制標準曲線。
選取草莓空白樣品進行添加回收試驗,驗證該快速檢測方法的回收率,并考察方法的準確度和精密度。85種農(nóng)藥在草莓中的添加水平均為5,50和200 μg·kg-1,每個濃度水平重復5次,按1.2節(jié)方法進行處理,1.3節(jié)條件進行測定,計算添加回收率和相對標準偏差。
試驗對比了Phenomenex Luna? Omega C18(2.1 mm×50 mm,1.6 μm)和Waters ACQUITY UPLCTMBEH C18(2.1 mm×100 mm×1.7 μm)兩種色譜柱的分離效果及化合物的儀器響應。結(jié)果表明,85種化合物在2根柱子上均有較好的峰型和重現(xiàn)性,但85種化合物在使用Phenomenex Luna? Omega C18色譜柱時儀器響應普遍高于ACQUITY UPLCTMBEH C18色譜柱,因此最終選擇Phenomenex Luna? Omega C18色譜柱分離待測物。試驗對比發(fā)現(xiàn),使用體積分數(shù)為0.1%的甲酸水溶液和0.1%的甲酸乙腈溶液為流動相,待測物的分離度和峰型均較好,且化合物的響應也有明顯的增強效果。
凈化管的組成和含量是影響樣品前處理效果的重要因素。試驗對比2種凈化管,一種為C1850 mg,PSA 50 mg,MgSO4150 mg,另一種在前一種凈化管的基礎上增加石墨化炭(GCB)50 mg。結(jié)果表明,當添加GCB時嘧菌環(huán)胺、吡唑醚菌酯、阿維菌素等農(nóng)藥的回收率小于70%,推測GCB對這些具有平面結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥有一定的吸附作用,從而造成添加回收率偏低,而不添加GCB時,85種農(nóng)藥的添加回收率均大于70%,滿足農(nóng)藥定量分析的要求[11]。
在0.5~500 μg·L-1范圍內(nèi),85種農(nóng)藥的質(zhì)量濃度和對應峰面積具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)大于0.994 5。檢出限為評價方法靈敏度的指標。以信噪比等于3對應的目標化合物濃度作為方法的檢出限(表5~6)。
選取空白草莓樣品進行加標回收試驗。以回收率表示方法的準確度,回收率的相對標準偏差(RSD)表示方法的精密度。由表7~8可知,在5,50和200 μg·kg-1的添加水平下,平均回收率為70.2%~109.0%,RSD為0.23%~13.90%(n=5)。除蕓苔素內(nèi)酯的定量限為50 μg·kg-1外,其余84種農(nóng)藥均為最低一檔添加濃度5 μg·kg-1。
表5 氧樂果等農(nóng)藥的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限
表6 氟酰胺等農(nóng)藥的質(zhì)線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限
表7 氧樂果等農(nóng)藥在草莓中的添加回收率和相對標準偏差
表8 氯蟲苯甲酰胺等農(nóng)藥在草莓中的添加回收率和相對標準差
本研究采用QuEchERS前處理方法結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法建立了草莓中85種農(nóng)藥殘留同時測定的方法。方法采用基質(zhì)匹配標準溶液外標法定量。樣品前處理簡單、靈敏度高,線性關(guān)系、準確度和精密度等各項指標均能滿足農(nóng)藥殘留檢測的要求,適用于草莓中該85種農(nóng)藥的同時測定。