杜長春 方向麗 錢一華
摘 要:建立一種應用氣相色譜串聯(lián)質譜法對蔬菜、水果中多種農藥殘留進行分析測定的方法。樣品采用QuEChERS方法進行前處理,用1%乙酸的乙腈溶液提取后,凈化包(內含PSA、C18、GCB、MgSO4)凈化,應用全掃描模式(Full Scan)對30種農藥進行定性,選擇反應監(jiān)測模式(SRM)定量,外標法計算結果。通過對樣品前處理方法的優(yōu)化,減小了本底值,使定量的準確度得到了提高,在0~0.20mg/kg線性范圍內呈良好的線性關系,相關系數(shù)大于0.99,添加濃度為0.05~0.20mg/kg,回收率為74%~114%。本文研究為蔬菜水果中多種農藥殘留的分析測定提供了可靠依據(jù)。
關鍵詞:氣相色譜串聯(lián)質譜;農藥殘留;QuEChERS;全掃描;選擇反應監(jiān)測
中圖分類號 TS207.53 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2018)13-0108-04
農藥化學品的使用,極大地促進了人類社會的進步和生產力的發(fā)展,但隨著人們不合理地過量使用農藥及高毒、難降解農藥的使用,所造成的農藥殘留問題不僅危害人體健康,而且影響到農產品質量、安全性以及國際農產品進出口貿易,因此,農藥殘留分析引起了人們的重視和關注。目前,蔬菜和水果中農藥殘留的應用較多的分析方法有氣相色譜法、液相色譜法、超臨界流體色譜和快速檢測法等[1]。氣相色譜串聯(lián)質譜因其較強的分離能力、較高的靈敏度、較快的分析速度及較廣的分析范圍而得到廣泛應用[2]。本文以甘藍、黃瓜、番茄、白菜、桃子、蘋果等日常食用的蔬菜和水果為試驗材料,通過氣相色譜串聯(lián)質譜法建立了檢測30個農藥殘留定性與定量分析方法。
1 材料與方法
1.1 材料與試劑 乙腈、正己烷:色譜純,美國TEDIA;乙酸:分析純,上海天臣化工有限公司;丙酮:分析純,上海聚泰特種試劑公司;無水乙酸鈉、無水硫酸鎂、乙二胺-N丙基烷(PSA)、C18、石墨化炭黑(GCB):博納艾杰爾有限公司;30種農藥標準物質(1000μg/mL):農業(yè)部環(huán)境質量監(jiān)督檢驗測試中心(天津)。
1.2 儀器與設備 氣相色譜串聯(lián)三重四極桿質譜儀(TSQ 8000 Evo GC-MS/MS):美國Thermo Fisher;氮吹儀(N-EVAP-12):美國Organomation;旋轉蒸發(fā)儀(RV8)、勻漿機(T18):德國IKA;離心機(ST8):美國Thermo Fisher;微型旋渦混合儀(QT-1):上海琪特有限公司;電子天平(TD):余姚市金諾天平儀器有限公司;萬能粉碎機(AH-200):上海嘉定糧油檢測儀器廠;超聲波清洗機(SCQ-8201B):上海聲彥超聲儀器有限公司;移液槍:美國Thermo Fisher。
1.3 樣品處理
1.3.1 樣品提取 取甘藍、黃瓜、番茄、白菜、桃子、蘋果等蔬菜、水果樣品,除去枯葉和根,切碎,在粉碎機中粉碎,裝入樣品盒待用。稱取10g均質樣品到50mL離心管中,放入3顆玻璃彈珠和15mL1%乙酸的乙腈溶液,渦旋振蕩提取2min;將其放入-20℃冰箱中冷藏10min;從冰箱中取出后,加入混合萃取填料1g無水乙酸鈉+4g無水硫酸鎂,迅速手搖振蕩30s至充分混勻;然后離心機以3800r/min轉速離心3min,待凈化。
1.3.2 樣品凈化 樣品基質與相應的凈化包見表1。
準確吸取6mL上清液至純化管中,渦旋30s,以3800r/min轉速離心3min后,分別各吸取1.5mL至玻璃試管中,55℃水浴氮吹至近干,待定容。用1mL正己烷+丙酮(9+1)溶解玻璃試管中的殘渣,過0.22μmPTFE濾膜后,待氣質聯(lián)用儀檢測。
1.4 儀器測定
1.4.1 測定條件 色譜柱:TG-5MS(30m×0.25mm×0.25μm)毛細管色譜柱;進樣口溫度:270℃,柱溫:40℃保持1.5min,25℃/min升溫至90℃,保持1.5min,25℃/min升溫至180℃,5℃/min升溫至280℃,10℃/min升溫至300℃,保持5min;不分流進樣,1min后打開閥,進樣量:1μL;載氣:氦氣,純度,99.999%,流速1.2mL/min;離子源模式:EI,離子源溫度:280℃,傳輸線溫度:300℃;掃描模式:全掃描(SCAN)/選擇離子(SRM),定量分析用外標法。
1.4.2 定性測定 采用全掃描模式(Full Scan)對30種農藥進行定性監(jiān)測,掃描的離子范圍為50~500,溶劑延遲時間為5min,得到如圖1所示的總離子流圖(TIC)和表2所示各農藥的保留時間。從圖1可以看出,各農藥間分離效果良好。
1.4.3 定量測定 應用選擇反應監(jiān)測模式(SRM)進行定量監(jiān)測,根據(jù)1.4.1的儀器工作條件進行SRM檢測模式下母離子、子離子以及CE碰撞能的優(yōu)化,得到表2中30種農藥的SRM條件。按照表2所示的SRM條件設置質譜參數(shù),得到如圖2所示的總離子流圖(TIC)。
2 結果與分析
2.1 樣品前處理方法的優(yōu)化 QuEChERS方法在樣品提取時,加入萃取劑1g無水乙酸鈉+4g無水硫酸鎂時,會釋放一定的熱量,造成部分不穩(wěn)定農藥的轉化或分解[3],對比冷藏前后及冷藏時間的實驗結果,發(fā)現(xiàn)冷藏一定時間(根據(jù)室溫而定)更能減少農藥的轉化或分解。凈化包中PSA的作用是吸附劑,可去除基質中碳水化合物、酚類、各種極性有機酸、少量色素、糖類和脂肪酸,而C18能有效除去脂肪等非極性雜質,無水MgSO4是除去樣品組分中的水分,GCB是為了除去色素、甾醇類和非極性雜質[4]。且不同量的PSA、C18、GCB、MgSO4配比凈化效果及回收率各有不同[5]。綜合以上因素考慮,根據(jù)蔬菜水果顏色的深淺,經過多次實驗,添加如表1所示的各物質的比例,可提高凈化效果,滿足回收率的要求。
2.2 標準工作曲線和檢出限
2.2.1 標準儲備溶液的配制 從農藥標準品(1000μg/mL)中移取0.5mL至5mL容量瓶中,加入正己烷稀釋并定容(100μg/mL),置于冰箱0~4℃避保存[6]。
2.2.2 混合標準溶液的配制 準確移取30種標準儲備溶液(100μg/mL)0.5mL至25mL容量瓶中,加入正己烷稀釋并定容,混合溶液的濃度為2.0μg/mL。以2.0μg/mL的混合溶液為母液,用蘋果、甘藍空白基質定容,依次稀釋至0.02μg/mL、0.04μg/mL、0.1μg/mL、0.2μg/mL。用不同濃度的混合標準溶液按選擇反應監(jiān)測模式進行測定,以濃度為橫坐標,所得到的響應值峰面積為縱坐標,得到30種農藥的標準曲線。各農藥的線性回歸方程及相關系數(shù)、檢出限如表3所示。
2.3 添加回收率和精密度 取甘藍、蘋果均質樣品各10g,加標濃度分別為0.05mg/kg、0.1mg/kg、0.2mg/kg,平行測定3份,按照1.3中樣品的處理方法及1.4中儀器的工作條件測定,扣除本底后結果見表4。從表4可以看出,30種農藥的回收率范圍為74%~114%,其相對標準偏差(RSD)為1.0%~11.0%。由此可知,該方法滿足蔬菜水果中農藥多殘留分析的質量控制要求。
3 結論
通過對樣品前處理的優(yōu)化,對30種農藥殘留進樣定性和定量測定,標準曲線呈良好的線性關系,相關系數(shù)大于0.99,檢出限1.25~5μg/kg,回收率為74%~114%,其相對標準偏差(RSD)為1.0%~11.0%。結果表明,該方法具有較高的靈敏度高和準確度、較好的重復性和再現(xiàn)性,保證了方法的可靠性,可以為蔬菜水果中農藥多殘留分析提供可靠參考。
參考文獻
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[2]劉建慧,孫鑫,劉希光,等.果蔬中農藥殘留現(xiàn)狀及檢測技術的研究進展[J].食品研究與開發(fā),2014,35(5):119-122.
[3]孫大利,鄭奠濤,葉火春,等.氯吡脲在葡萄中的殘留分析方法及消解動態(tài)[J].農藥,2011,50(10):751-753.
[4]高陽,徐應明,孫揚,等.QuEChERS提取法在農產品農藥殘留檢測中的應用進展[J].農業(yè)資源與環(huán)境學報,2014,31(2):110-117.
[5]曹凱,孫國泉,唐駿,等.QuEChERS-氣質聯(lián)用法同時測定土壤中16種農藥殘留[J].農藥,2016,55(7):507-509.
[6]水果和蔬菜中500種農藥及相關化學品殘留量的測定 氣相色譜-質譜法》:GB23200.8-2016[S].北京:中國標準出版社,2016.
(責編:張宏民)