陶 波,喬禹欣,陳國(guó)峰,2,馬誠(chéng)義,馬 紅
(1.東北農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,哈爾濱 150030;2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究所,哈爾濱 150086)
綠豆[Vigna radiata(Linn.)Wilczek.]是我國(guó)主要食用豆類作物之一[1],主產(chǎn)區(qū)集中在黃河、淮河流域及東北地區(qū)[2],其產(chǎn)量和出口量均居世界首位[3]。綠豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值較高,蛋白質(zhì)含量高于谷類物質(zhì),約占24%,脂肪含量較低,約占1%,含豐富淀粉、維生素、礦物質(zhì)、脂類及賴氨酸、蛋氨酸、色氨酸、酪氨酸等多種人體必需氨基酸[4],且藥食同源,具有解毒、抗菌抑菌、降三高、抗腫瘤、預(yù)防癌癥等功能[5]。赤小豆[Vigna angularis(Willd.)Ohwi et Ohashi]又名紅小豆、赤豆,屬一年生草本植物[6],起源于中國(guó),種植于全國(guó)各地,主栽地區(qū)為華北、黃河中下游地區(qū)。赤小豆籽粒富含必需氨基酸、鈣、磷等礦質(zhì)元素[7],含有單寧、黃酮、多酚、生物堿、植酸、皂苷等生物活性物質(zhì)[8]。近年來,隨人們生活水平提高、膳食結(jié)構(gòu)改變和保健理念增強(qiáng),綠豆、赤小豆及其加工食品需求量逐年增加,綠豆、赤小豆種植面積擴(kuò)大。由于防草除害需要,農(nóng)藥使用增加、殘留嚴(yán)重。因此,建立適用于豆類作物中多類別、多品種藥物快速高通量測(cè)定方法尤為重要,對(duì)保障作物安全生產(chǎn)及人類健康具有重要意義。
在多農(nóng)藥殘留檢測(cè)中,結(jié)構(gòu)相似、極性化合物出現(xiàn)質(zhì)譜圖互相交錯(cuò)、干擾,甚至部分重疊,分離重疊農(nóng)藥峰成為殘留分析方法建立的難點(diǎn)。農(nóng)殘分析方法主要有氣相色譜法(Gas chromatography)、氣相色譜-質(zhì)譜法(Gas chromatographymass spectrometry)、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(Gas chromatography tandam mass spectrometry)和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(Liquid chromatography tandam mass spectrometry)。氣相色譜法靈敏度高,但抗干擾能力差,對(duì)樣品前處理凈化要求較高。王建華等利用QuEChERS法-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定蔬菜中7種農(nóng)藥及其代謝物殘留量[9];李嬋君等利用QuEChERS前處理聯(lián)合UPLC-MS/MS法檢測(cè)花生中22種農(nóng)藥殘留[10];阮華等采用QuEChERS-在線凝膠色譜-氣相色譜-質(zhì)譜法測(cè)定大米、黍子和小麥中34種農(nóng)藥殘留[11]。國(guó)內(nèi)谷物中多農(nóng)藥殘留檢測(cè)建立方法多見農(nóng)藥母體,代謝物檢測(cè)關(guān)注較少。
試驗(yàn)選取10種用于綠豆和赤小豆生產(chǎn)的除草劑氟磺胺草醚、烯草酮、撲草凈、滅草松、精喹禾靈、異丙甲草胺、噻吩磺隆、二甲戊樂靈、惡草酮、嗪草酮,GB 2763-2016及歐盟等對(duì)其代謝物均有限量要求[12]。
QuEChERS法具有快速簡(jiǎn)單、成本低、環(huán)境友好等特點(diǎn)[13-15],目前已廣泛用于水果蔬菜糧食農(nóng)藥多殘留檢測(cè)[16-17]。本文以綠豆和赤小豆為研究對(duì)象,采用QuEChERS法提取和凈化方法、MS/MS參數(shù)等作優(yōu)化處理,選擇PSA吸附劑對(duì)樣品作分散固相萃取凈化,建立綠豆和赤小豆中10種農(nóng)藥及其代謝物(氟磺胺草醚、烯草酮、烯草酮砜、烯草酮亞砜、精喹禾靈、滅草松、異丙甲草胺、二甲戊靈、噻吩磺隆、噁草酮、嗪草酮和撲草凈)液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法。
綠豆和赤小豆空白樣品2017年10月購(gòu)于哈爾濱市哈達(dá)批發(fā)市場(chǎng),編號(hào)分別為L(zhǎng)D1-10和HD1-10的綠豆和赤小豆樣本,2017年10月采集自黑龍江省哈爾濱市、牡丹江市、齊齊哈爾市、吉林省長(zhǎng)春市、遼寧省沈陽市、大連市、江蘇省南京市、河北省石家莊市、貴州省貴陽市和安徽省合肥市;所有樣本經(jīng)高速中藥萬能粉碎機(jī)粉碎后,-20℃冰柜儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
撲草凈標(biāo)準(zhǔn)品(分子式為C10H19N5S,CAS No.7287-19-6)、氟磺胺草醚(C15H10ClF3N2O6S,CAS No.72178-02-0)、烯草酮(C17H26ClNO3S,CAS No.99129-21-2)、 烯草酮砜(C17H26ClNO5S,CAS No.111031-17-5)、烯草酮亞砜(C17H26ClNO4S,CAS No.111031-14-2)、滅草松(C10H12N2O3S,CAS No.250 57-89-0)、精喹禾靈(C17H13ClN2O4,CAS No.1006 46-51-3)、異丙甲草胺(C15H22ClNO2,CAS No.51 218-45-2)、噻吩磺隆(C12H13N5O6S2,CAS NO.792 77-27-)、二甲戊樂靈(C13H19N3O4,CAS No.40487-42-1)、惡草酮(C15H18Cl2N2O3,CAS No.19666-30-9)、嗪草酮(C8H14N4OS,CAS No.21087-64-9),純度大于95%,購(gòu)自德國(guó)Dr.Ehrenstorfe公司;乙腈、甲醇,色譜純,購(gòu)自迪馬科技公司;乙腈,分析純,購(gòu)自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;氯化鈉,分析純,購(gòu)自北京益利精細(xì)化學(xué)品有限公司;甲酸,色譜純,購(gòu)自北京Dikma公司;乙二胺-N-丙基硅烷(PSA 40~60 μm),購(gòu)自天津博納艾杰爾科技有限公司;試驗(yàn)用水為超純水。
WATERS Xevo TQ-S超高效液相色譜儀-串聯(lián)質(zhì)譜儀(配電噴霧離子源)、BEH C18色譜柱(100 mm×2.1 mm,1.7 μm)美國(guó)Waters公司;LXJ-ⅡB高速離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器設(shè)備廠;IKA MS3 basic型渦流混合器,德國(guó)IKA公司;BT 2202 S電子天平,德國(guó)Sartorius公司;IKA T25均質(zhì)器,德國(guó)IKA公司;HERMLE Z323K高速離心機(jī),德國(guó)HERMLE公司;奧特賽恩斯AP-01P手提式隔膜真空泵,天津奧特賽恩斯儀器有限公司;FB-10T溶劑過濾瓶,杭州瑞析科技有限公司;KQ600B超聲波清洗機(jī),廣州市予華儀器有限公司;HZQ-F160振蕩器,北京佳源興科技有限公司。
1.3.1 樣品前處理
稱取綠豆、赤小豆樣品各200 g,均勻粉碎后裝袋保存于-20℃冰柜備用。
稱取綠豆和赤小豆粉末各20 g(精確到0.01 g)樣品于250mL燒杯,加入20mL水分散,加入40mL乙腈均質(zhì)提取2 min,轉(zhuǎn)入離心管,加入5 g NaCl,渦旋2 min后,以5 000 r·min-1離心5 min。取1 mL上層乙腈提取液于裝有25 mg NH2凈化劑2 mL離心管中,渦旋1 min,8 000 r·min-1離心3 min,過0.22μm有機(jī)系濾膜,待測(cè)。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
農(nóng)藥單標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液配置:準(zhǔn)確稱取氟磺胺草醚、撲草凈、滅草松、精喹禾靈、異丙甲草胺、噻吩磺隆、二甲戊樂靈、惡草酮、嗪草酮、烯草酮、烯草酮砜、烯草酮亞砜,乙腈配制成質(zhì)量濃度均為1.0 mg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,各取1.0 mL上述單品農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于50 mL容量瓶,乙腈定容至刻度,配制成質(zhì)量濃度為20 mg·L-1混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,儲(chǔ)存于-40℃冰箱中備用。使用時(shí)用初始流動(dòng)相逐級(jí)稀釋成所需濃度工作溶液。準(zhǔn)確稱取20.00 g空白綠豆和赤小豆樣品各5份,按1.3.1方法處理樣品,經(jīng)有機(jī)濾膜過濾后,加入混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,配制成所需質(zhì)量濃度基質(zhì)校準(zhǔn)系列工作溶液。
1.3.3 儀器條件
1.3.3.1 色譜條件
柱溫:35℃;進(jìn)樣量:2 μL;流動(dòng)相:A相為0.1%(V/V)甲酸溶液,B相為乙腈;二元梯度洗脫分離,洗脫程序:0~3 min,95%A;3~9 min,95%A~10%A;9~12 min,90%A;12~12.5 min,10%A~95%A;12.5~15 min,95%A。
1.3.3.2 質(zhì)譜條件
離子源:電噴霧離子源(Electrospray ion source,ESI);掃描方式:氟磺胺草醚為負(fù)離子掃描,其余化合物均采用正離子掃描;碰撞氣壓力:3.0 kV;離子源溫度:150℃;氣化溫度:450℃;脫溶劑氣流量:1 000 L·h-1;錐孔氣流量:150 L·h-1;檢測(cè)方式:多重反應(yīng)監(jiān)測(cè),見表1。
將10種農(nóng)藥及其代謝物標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用初始流動(dòng)相稀釋配制成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5、10、20、50、100 μg·L-1系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,在上述色譜、質(zhì)譜條件下利用UPLC-MS/MS開展試驗(yàn),設(shè)置3次重復(fù)。繪制10種農(nóng)藥及其代謝物標(biāo)準(zhǔn)曲線,計(jì)算線性回歸方程。
樣品回收率測(cè)定采用標(biāo)樣添加方法,向綠豆、赤小豆樣品中添加10種農(nóng)藥及其代謝物標(biāo)準(zhǔn)溶液,使綠豆和赤小豆樣品中藥劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為10、100、200 μg·kg-1,經(jīng)樣品前處理,提取凈化后,加標(biāo)樣品利用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定其含量,試驗(yàn)設(shè)置3個(gè)重復(fù),計(jì)算加標(biāo)回收率。
表1 10種農(nóng)藥及其代謝物保留時(shí)間及質(zhì)譜分析參數(shù)Table 1 Retention time and mass spectral parameters for ten kinds of pesticides and their metabolites
根據(jù)12種物質(zhì)不同理化性質(zhì),氟磺胺草醚采用負(fù)離子掃描模式,其余物質(zhì)采用正離子掃描模式,氟磺胺草醚分子式中對(duì)氧苯基含3個(gè)氟原子,氟相對(duì)電負(fù)性被指定為4,所有原子中電負(fù)性最大,氟磺胺草醚易丟失1個(gè)質(zhì)子而電離,因而采用負(fù)離子模式掃描。從質(zhì)譜調(diào)諧可看出,負(fù)離子模式下,當(dāng)氟磺胺草醚進(jìn)入一級(jí)質(zhì)譜后產(chǎn)生穩(wěn)定[M-H]-峰,氟磺胺草醚母離子為436.8,[M-H]-離子進(jìn)入二級(jí)質(zhì)譜經(jīng)碰撞后產(chǎn)生m/z分別為194.7、285.8、222、316、72等碎片離子,其中m/z 194.7特征離子響應(yīng)值高且穩(wěn)定,因此將m/z 436.8/194.7作為定量離子對(duì),選擇響應(yīng)值次高m/z 285.5作為定性離子。正離子模式下,其余11種物質(zhì)均能產(chǎn)生穩(wěn)定[M+H]+峰,滅草松母離子為241.1,[M+H]+離子進(jìn)入二級(jí)質(zhì)譜后,產(chǎn)生m/z分別為199.1、135.1、107、120等碎片離子,其中m/z 199.1特征離子是母離子脫去異丙基—CH(CH3)2后產(chǎn)生,m/z 199.1特征離子響應(yīng)值高且穩(wěn)定,因此將m/z 241.1/199.1作為定量離子對(duì),選擇響應(yīng)值次高m/z 135.1作為定性離子。撲草凈母離子242.0,撲草凈[M+H]+離子進(jìn)入二級(jí)質(zhì)譜后,產(chǎn)生m/z分別為200.1、158、115.8、109、84等碎片離子,其中m/z 200.1特征離子是母離子脫去異丙基—CH(CH3)2后產(chǎn)生,m/z 158特征離子是m/z 200.1離子進(jìn)一步脫去異丙基—CH(CH3)2后產(chǎn)生,m/z 200.1特征離子響應(yīng)值高且穩(wěn)定,因此將m/z 242.0/200.1作為定量離子對(duì),選擇響應(yīng)值次高m/z 158作為定性離子。同理,對(duì)其余9種物質(zhì)均采用穩(wěn)定且響應(yīng)值最高特質(zhì)離子峰為定量離子,次高峰為定性離子。氟磺胺草醚和滅草松質(zhì)譜圖如圖1所示。
為達(dá)到最佳重疊峰分離和質(zhì)譜響應(yīng),試驗(yàn)對(duì)比5種流動(dòng)相:甲醇-0.005 mol·L-1乙酸銨,甲醇-0.005 mol·L-1乙酸銨(含0.1%甲酸),甲醇-0.1%乙酸,甲醇(含0.1%甲酸)-水,乙腈-0.1%甲酸色譜分離效果。試驗(yàn)結(jié)果顯示,流動(dòng)相中加入少量甲酸(0.1%)可提高分析物離子化效率并改善色譜峰峰形,加入乙酸銨也可改善峰形,起緩沖鹽作用。最終以乙腈-0.1%甲酸作為本試驗(yàn)流動(dòng)相,優(yōu)化確定最佳洗脫程序(見“1.3.3.1”)。結(jié)果表明,優(yōu)化條件下,10種農(nóng)藥及其代謝物均可得到較好重疊峰分離度和色譜峰形,11種農(nóng)藥(正離子)和1種農(nóng)藥(負(fù)離子)MRM總離子流圖見圖2。
圖1 氟磺胺草醚和滅草松二級(jí)質(zhì)譜Fig.1 Production spectra of fomesafen and bentazone
圖2 綠豆樣品中10種農(nóng)藥及其代謝物(50 μg·kg-1)總離子色譜Fig.2 Total ion chromatogram of ten pesticides and their metabolites(50 μg·kg-1)in mung bean samples
2.3.1 提取溶劑選擇
根據(jù)本試驗(yàn)10種農(nóng)藥及其代謝物理化性質(zhì)可知,乙腈、甲醇、丙酮、二氯甲烷、甲苯等有機(jī)溶劑均有較好溶解性。目前農(nóng)藥殘留分析最常用提取溶劑有乙腈、丙酮和乙酸乙酯等。本研究比較乙腈、2:1(V/V)乙腈/水、0.1%甲酸乙腈、2:1(V/V)0.1%甲酸乙腈/水、1:1(V/V)丙酮/二氯甲烷對(duì)綠豆中10種農(nóng)藥及其代謝物提取效果。結(jié)果表明,1:1(V/V)丙酮/二氯甲烷作為提取溶劑時(shí)提取的雜質(zhì)較乙腈多,且丙酮和二氯甲烷無法直接進(jìn)液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀,必須氮吹干后凈化并轉(zhuǎn)相,二氯甲烷毒性較大,當(dāng)純乙腈作為提取溶劑時(shí),除精喹禾靈、二甲戊靈和惡草酮外,其他9種物質(zhì)回收率均小于80%,其中噻吩磺隆回收率最低,僅為15.28%;而用0.1%甲酸乙腈作為提取溶劑時(shí),其回收率較乙腈稍高,最低回收率為20.22%;當(dāng)使用2:1(V/V)0.1%甲酸乙腈/水作為提取溶劑時(shí),溶劑效應(yīng)明顯高于2:1(V/V)乙腈/水提取溶劑。由于流動(dòng)相為乙腈和0.1%甲酸水,同時(shí)考慮凈化過程溶劑性質(zhì),因此選取2:1(V/V)乙腈/水作為提取溶劑,此提取溶液中12種物質(zhì)回收率為99.08%~109.63%。
2.3.2 提取方法優(yōu)化
目前國(guó)內(nèi)外農(nóng)藥殘留分析主要提取方式為振蕩、超聲和均質(zhì)3種。本研究分別比較3種提取方式及提取時(shí)間,分別采用振蕩提取10、20、30、60 min,超聲提取10、20、30 min,均質(zhì)提取2、3、5 min,結(jié)果表明,振蕩提取方式隨提取時(shí)間延長(zhǎng),提取效果逐漸增強(qiáng),振蕩10 min時(shí),10種農(nóng)藥及其代謝物回收率8.20%~12.65%,振蕩時(shí)間延長(zhǎng)至60 min時(shí),平均回收率80.11%~104.64%;超聲提取與振蕩提取規(guī)律相似,隨超聲提取時(shí)間延長(zhǎng),提取率逐漸增大,超聲10 min時(shí)上述10種農(nóng)藥及其代謝物回收率為65.62%~96.95%,當(dāng)超聲時(shí)間為60 min時(shí),回收率81.44%~95.13%;分別比較均質(zhì)提取2、3和5 min時(shí)回收率發(fā)現(xiàn),當(dāng)均質(zhì)提取時(shí)間為2 min時(shí)10種農(nóng)藥及其代謝物回收率92.24%~106.80%,隨提取時(shí)間延長(zhǎng),提取液雜質(zhì)逐漸增多,具體表現(xiàn)在5 min綠豆和赤小豆基質(zhì)效應(yīng)較2 min高。因此同時(shí)考慮提取效果和提取時(shí)間,選擇均質(zhì)2 min作為本試驗(yàn)10種農(nóng)藥及其代謝物提取方式。
本試驗(yàn)分析PSA、GCB、C18、NH24種不同凈化劑及不同添加量對(duì)綠豆、赤小豆樣品乙腈提取溶液凈化效果。取綠豆和赤小豆樣品乙腈提取液1 mL于2 mL離心管,分別在離心管中添加上述4種凈化劑各25 mg,測(cè)定目標(biāo)化合物加標(biāo)回收率。上述結(jié)果表明,當(dāng)使用NH2作為凈化吸附劑時(shí),凈化后液體中還有微量色素,赤小豆中二甲戊靈回收率為125.09%,高于合理范圍;GCB可有效去除基質(zhì)中色素[18],也對(duì)某些農(nóng)藥有一定吸附作用[19],特別是對(duì)具有芳香環(huán)及結(jié)構(gòu)對(duì)稱性農(nóng)藥吸附力最強(qiáng)[20],使用GCB作為凈化吸附劑時(shí),精喹禾靈因含有喹喔啉六元環(huán)稠環(huán)易被GCB吸附,導(dǎo)致回收率小于55%;C18凈化劑對(duì)除烯草酮砜和烯草酮亞砜其余10種化合物均有良好凈化效果,平均回收率94.16%~113.56%;采用25 mg PSA凈化劑凈化時(shí)10種農(nóng)藥及其代謝物回收率85.35%~113.29%,均在合理范圍(70%~120%)內(nèi),可能因PSA凈化劑含有兩個(gè)氨基可與有機(jī)酸、脂肪酸、色素、糖類等極性基質(zhì)成分結(jié)合,且對(duì)目標(biāo)農(nóng)藥和代謝物不具有吸附效果[21],因此本試驗(yàn)采用25 mg PSA作為吸附劑凈化綠豆和赤小豆乙腈提取液。
樣品提取液添加法是由Matuszewski等提出的一種定量基質(zhì)效應(yīng)強(qiáng)度測(cè)定方法,可解決樣品基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),回收率由校準(zhǔn)前135.0%、127.0%的異常值,恢復(fù)為97.0%、93.0%。為明確樣品基質(zhì)效應(yīng)是增強(qiáng)或抑制,陰性綠豆和赤小豆樣品經(jīng)上述優(yōu)化后分散固相萃取、凈化和檢測(cè)步驟得到3種基質(zhì)溶液,分別將其與丙酮溶劑配制的50、100 μg·L-110種農(nóng)藥及其代謝物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品基質(zhì)配制標(biāo)液,上機(jī)后,采用基質(zhì)標(biāo)樣峰面積除以溶劑標(biāo)樣峰面積比值r反映基質(zhì)增強(qiáng)。
表2 10種農(nóng)藥及其代謝物定量限、線性方程、相關(guān)系數(shù)Table 2 Limits of quantitation,linear equation,correlation coefficients for ten pesticides and their metabolites
試驗(yàn)農(nóng)藥在3種基質(zhì)中均表現(xiàn)離子增強(qiáng)效應(yīng)。綠豆空白基質(zhì)樣品乙腈提取液中添加10種農(nóng)藥及代謝物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,與同濃度純?nèi)軇┗旌蠘?biāo)準(zhǔn)溶液農(nóng)藥質(zhì)譜比較測(cè)定,研究綠豆和赤小豆基質(zhì)對(duì)10種農(nóng)藥及代謝物基質(zhì)效應(yīng)。綠豆和赤小豆基質(zhì)效應(yīng)強(qiáng)弱由基質(zhì)標(biāo)樣中測(cè)定農(nóng)藥定量離子質(zhì)譜峰面積與溶劑標(biāo)樣質(zhì)譜峰面積相比增加或減少百分比表達(dá),若定量離子質(zhì)譜峰面積超過15%則認(rèn)定基質(zhì)效應(yīng)明顯。結(jié)果表明,10種農(nóng)藥及2種代謝物存在明顯基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。因此,為降低綠豆和赤小豆基質(zhì)效應(yīng)對(duì)定量結(jié)果準(zhǔn)確性影響,試驗(yàn)過程中配制綠豆和赤小豆基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液校正定量結(jié)果,基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液需使用前現(xiàn)用現(xiàn)配。
2.6.1 線性關(guān)系和定量限
將配制好質(zhì)量濃度為5、10、20、50、100 μg·L-110種農(nóng)藥及其代謝物標(biāo)準(zhǔn)溶液,上機(jī)分析,得到相應(yīng)響應(yīng)值,標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖見圖2,以峰面積響應(yīng)值為縱坐標(biāo)(y)、標(biāo)樣質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。由表2可知,5~100 μg·L-1質(zhì)量濃度范圍內(nèi)所有農(nóng)藥均呈較好線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r均大于0.995,以10倍信噪比確定各農(nóng)藥化合物定量限(Limit of quantitation,LOQ)[22-23],所有農(nóng)藥及其代謝物定量限為0.1~1 μg · kg-1[24-25]。
2.6.2 回收率和精密度
向空白綠豆和赤小豆樣品中分別添加不同濃度10種農(nóng)藥及其代謝物混合標(biāo)準(zhǔn)工作液作回收試驗(yàn),按上述優(yōu)化方法提取和凈化,超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定其含量,外標(biāo)法定量,計(jì)算每個(gè)加標(biāo)樣品中10種農(nóng)藥及其代謝物平均加標(biāo)回收率和標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。由表3可知,10種農(nóng)藥及其代謝物回收率90.2%~110.0%,RSD 0.8%~7.3%(n=5)。
表3 加標(biāo)回收率及精密度試驗(yàn)Table 3 Recoveries rate and precision experiment(RSDs)
采用均質(zhì)提取,PSA凈化方法,分別對(duì)來自黑龍江、吉林、遼寧、江蘇、河北、貴州、安徽7個(gè)省綠豆和赤小豆各10個(gè)樣品測(cè)定上述10種農(nóng)藥和代謝物殘留,結(jié)果如表4所示。
實(shí)際樣品綠豆和赤小豆各10份樣品中噻吩磺隆、精喹禾靈、烯草酮(含烯草酮砜和烯草酮亞砜)、惡草酮、異丙甲草胺、二甲戊靈和嗪草酮均未檢出,滅草松共檢出6項(xiàng)次,檢出含量0.023~0.114 mg·kg-1;撲草凈共檢出3項(xiàng)次,檢出含量0.010~0.057 mg·kg-1;氟磺胺草醚共檢出10項(xiàng),殘留量0.043~0.106 mg· kg-1。
表4 綠豆和赤小豆中10種農(nóng)藥及其代謝物檢出情況Table 4 Distribution of ten pesticidese and metabolites detected in mung bean and red bean shoots
安文佳等利用固相萃取-氣相色譜法檢測(cè)綠豆中7種農(nóng)藥殘留[26]。王德飄等建立氣相色譜-電子捕獲檢測(cè)器(GC-ECD)檢測(cè)綠豆和向日葵中福美雙殘留量方法[27]。劉暢研究快速檢測(cè)紅小豆、綠豆、高粱米中8種農(nóng)殘方法[28]。李成等研究高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定紅小豆中6種咪唑啉酮類除草劑殘留檢測(cè)方法[29]。目前,綠豆和赤小豆殘留檢測(cè)方法主要集中在殺蟲劑和殺菌劑,農(nóng)藥及其代謝物同時(shí)檢測(cè)關(guān)注較少。研究發(fā)現(xiàn),部分農(nóng)藥代謝產(chǎn)物因其比農(nóng)藥母體具有更強(qiáng)環(huán)境穩(wěn)定性和生態(tài)毒性,對(duì)生態(tài)環(huán)境和人體危害遠(yuǎn)高于農(nóng)藥母體。農(nóng)藥及其代謝物檢測(cè),對(duì)環(huán)境安全和食品安全更為重要,是未來農(nóng)藥殘留檢測(cè)熱點(diǎn)和難點(diǎn)。目前國(guó)內(nèi)外農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)及法規(guī)不僅要求檢測(cè)農(nóng)藥母體,對(duì)農(nóng)藥有毒代謝物殘留檢測(cè)要求也越來越高,因此必須建立農(nóng)藥及其代謝物同時(shí)檢測(cè)方法。本試驗(yàn)研究綠豆和赤小豆生產(chǎn)中常使用的10種農(nóng)藥及2種代謝產(chǎn)物殘留檢測(cè)方法,目前尚無報(bào)道。
本研究建立分散固相萃取結(jié)合超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)綠豆和赤小豆中氟磺胺草醚、烯草酮及其代謝物烯草酮砜和烯草酮亞砜等12種化合物殘留量方法,通過優(yōu)化綠豆和赤小豆樣品前處理方法(提取方法、提取溶劑和凈化方法)、色譜條件、質(zhì)譜條件,最終采用20 mL 2:1(V/V)乙腈/水作為提取溶劑,考慮提取效果和提取時(shí)間,選擇均質(zhì)2 min作為提取方式,選擇25 mg PSA作為分散固相萃取吸附劑。樣品基質(zhì)效應(yīng)是質(zhì)譜檢測(cè)過程正常現(xiàn)象,檢測(cè)樣品基質(zhì)、樣品提取溶劑、提取方法等前處理因素均影響基質(zhì)效應(yīng),基質(zhì)效應(yīng)通常是妨礙(離子抑制)或增強(qiáng)(離子增強(qiáng))分析目標(biāo)離子的形成效能,影響定量結(jié)果?;|(zhì)可通過如下方法消除:①樣品前處理時(shí)盡量處理干凈;②儀器分析過程中,標(biāo)準(zhǔn)曲線采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液繪制;③采用內(nèi)標(biāo)法作色譜分析校正。目前最常用方法是樣品提取液添加法。王連珠等以提取液添加法研究青花菜、番茄、枝豆、蘿卜、大蔥等蔬菜基質(zhì)中66種有機(jī)磷農(nóng)藥使用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法分析基質(zhì)效應(yīng)[30],結(jié)果表明可有效解決各蔬菜基質(zhì)中色素等類復(fù)雜基質(zhì)干擾問題,平均回收率為55.0%~122.0%,RSD為1.6%~18.0%,LOQ為0.1~8.0μg·kg-1。同位素內(nèi)標(biāo)法也是解決基質(zhì)問題有效方法,但本方法涉及10余種農(nóng)藥品種,難以內(nèi)標(biāo)法同時(shí)檢測(cè),采用與被測(cè)物質(zhì)性質(zhì)相近物質(zhì)作為內(nèi)標(biāo)存在偏差。因此,為明確基質(zhì)效應(yīng)對(duì)定量結(jié)果影響,配制綠豆和赤小豆乙腈提取液基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液校正定量結(jié)果,以上方法操作快速簡(jiǎn)便、穩(wěn)定性好、準(zhǔn)確可靠,滿足限量檢測(cè)要求。其中10種農(nóng)藥及其代謝物5~100 μg· L-1呈良好線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(r)0.9978~0.9999。3個(gè)加標(biāo)水平下,10種農(nóng)藥及其代謝物平均回收率90.2%~110.0%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于7.3%。完全符合綠豆和赤小豆中農(nóng)藥及其代謝物同時(shí)檢測(cè)分析要求,為綠豆和赤小豆中農(nóng)藥及代謝物殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供可靠方法,保障食品安全。本試驗(yàn)每種農(nóng)藥和代謝物均設(shè)定3個(gè)不同添加濃度,每個(gè)濃度添加5次重復(fù),有效消除試驗(yàn)誤差,結(jié)果有效。