王慶齡 ,裘鈞陶 ,詹越城 ,鐘世歡 ,楊 娜 ,何 斌 ,應(yīng)寒松
(1.浙江公正檢驗中心有限公司,浙江杭州 310009;2.贊宇科技集團(tuán)股份有限公司,浙江杭州 310009)
隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展,農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)越來越依賴于農(nóng)藥、抗生素和激素等外源物質(zhì)。農(nóng)藥殘留超標(biāo)會影響消費者食用安全,嚴(yán)重時會造成消費者致病、發(fā)育不正常,甚至直接導(dǎo)致中毒死亡。為了保障食品安全,嚴(yán)格監(jiān)督食品中的農(nóng)藥殘留,最為有效的方法之一是加強(qiáng)對食品中農(nóng)藥殘留檢測的力度。
蔬菜水果、茶葉和大米中克百威、滅多威、甲萘威、涕滅威、多菌靈、吡蟲啉、殺線威、啶蟲脒、吡蚜酮、氯吡脲、霜霉威、內(nèi)吸磷、殺蟲脒、啶酰菌胺、蟲酰肼、氰霜唑、氯噻啉、丁醚脲、噻螨酮、喹螨醚、噻蟲啉、苯胺靈、甲基硫菌靈、噻菌靈、苯酰菌胺、抑霉唑、戊唑醇、乙霉威、氟吡甲禾靈、噻蟲嗪、多效唑、二嗪磷、三唑酮和茚蟲威為常見的農(nóng)藥殘留[1-3],是目前農(nóng)藥殘留檢測中要求的常見項目。但現(xiàn)行的相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)僅能檢測其中的幾項,不能同時進(jìn)行分析[4-10],如GB/T 20770—2008僅能檢測34種里面的20種,GB/T 23584—2009僅能檢測34種里面的1種,N Y/T 1453—2007僅能檢測34種里面的7種,N Y/T 1720—2009僅能檢測34種里面的2種,GB 23200.34—2016僅能檢測34種里面的15種,SN/T 2560—2010僅能檢測34種里面的4種,GB/T 20769—2008僅能檢測34種里面的18種等[11]。因此在檢測過程中,如果需要檢測所有項目,則需要采用不同的方法,工作效率非常低,不利于快速檢測果蔬中的農(nóng)藥殘留,影響了果蔬在市場的流通。試驗建立同時測定34種農(nóng)藥殘留的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,為保證達(dá)到快速、準(zhǔn)確、可靠且簡便的目的,對預(yù)處理條件,包括提取溶劑、提取方式、凈化方式和質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,提高檢測效率,降低基質(zhì)效應(yīng),同時檢測多種農(nóng)藥殘留,以滿足國家對農(nóng)藥殘留監(jiān)控的要求。1 試驗部分
Agilent 1260 Series型超高效液相色譜儀(配備二元梯度泵,自動進(jìn)樣器,柱溫箱等)、Agilent 6460型三重串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀,USA公司產(chǎn)品;TGL-16G型高速離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠產(chǎn)品;勻漿機(jī),德國弗魯克公司產(chǎn)品;N-E V A PA 111型氮吹儀,美國O rganomation associates Inc公司產(chǎn)品;M illi-Q型純水儀,美國M illpore公司產(chǎn)品;GX-274AS PEC型多通道固相萃取系統(tǒng),美國Gilson公司產(chǎn)品。除非另有說明,所有試劑均為分析純,水為GB/T 6682規(guī)定的一級水。
甲醇、乙腈、丙酮、正己烷、乙酸乙酯、甲苯(色譜純),美國Tedia公司提供;甲酸(優(yōu)級純),上海安譜科科學(xué)儀器有限公司提供;冰乙酸、氯化鈉、無水硫酸鎂(分析純)、無水硫酸鈉(分析純)、N-丙基乙二胺吸附劑(P SA)、十八彎基鍵合硅膠吸附劑(C18)、弗洛里硅藻土,杭州化學(xué)試劑有限公司提供;克百威、滅多威、甲萘威、涕滅威、多菌靈、吡蟲啉、殺線威、啶蟲脒、吡蚜酮、氯吡脲、霜霉威、內(nèi)吸磷、殺蟲脒、啶酰菌胺、蟲酰肼、氰霜唑、氯噻啉、丁醚脲、噻螨酮、喹螨醚、噻蟲啉、苯胺靈、甲基硫菌靈、噻菌靈、苯酰菌胺、抑霉唑、戊唑醇、乙霉威、氟吡甲禾靈、噻蟲嗪、多效唑、二嗪磷、三唑酮、茚蟲威標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(含量≥99%),D r.Ehrenstorfer公司提供。
標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置:將上述標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)各稱取0.01 g至10.00 mL容量瓶,甲醇溶解并定容,配制成約1μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,再用50%甲醇水溶液稀釋成系列標(biāo)準(zhǔn)工作液(現(xiàn)配現(xiàn)用)。
復(fù)合小柱(由上往下):由900 mg無水硫酸鈉(分析純),150 mg十八彎基鍵合硅膠吸附劑(C18),150 mg N-丙基乙二胺吸附劑(P SA),150 mg弗洛里硅藻土組成。
1.2.1 樣品前處理
稱取蔬菜水果20.00 g于100 mL離心管中,加入40 mL乙腈,均質(zhì)機(jī)勻漿提取1 min后加入各2 g左右的無水M gS O4和NaCl,再次勻漿30 s后離心。
稱取大米或茶葉樣品5.00 g于100 mL離心管中,先加入10 mL水,浸潤30 min后再加入40 mL乙腈,均質(zhì)機(jī)勻漿提取1min后加入2 g左右的無水M gS O4和NaCl,再次勻漿30 s后離心。
1.2.2 樣品濃縮凈化
取上述離心后上清液10 mL到10 mL比直管中,于40℃條件下水浴氮吹至干,加入5.00 mL甲醇復(fù)溶,渦旋混勻后過復(fù)合小柱后,經(jīng)0.22μm的微孔濾膜過濾后待測分析。
1.2.3 超高效液相色譜-質(zhì)譜、質(zhì)譜條件
(1) 色譜條件。采用Agilent SB-C18型色譜柱(2.1×100 mm,1.8μm),柱溫35℃,進(jìn)樣體積5μL,流速0.3 mL/min,流動相A:0.1%甲酸水、流動相B:乙腈 =90~10∶10~90(體積比),梯度洗脫 0~3 min,A由90%變成50%;3~5 min,A由50%變?yōu)?0%;5~8 min時維持 A 為 10%;8~10 min,A 由10%變?yōu)?0%。
(2)質(zhì)譜條件。離子源:電噴霧離子源(ESI),掃描方式:正離子,檢測方式:多反應(yīng)監(jiān)測(M R M)方式采集,檢測器:Agilent 6460型三重四極桿質(zhì)譜儀配有ESI離子源。
果蔬中34種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品的質(zhì)譜條件見表1。
表1 果蔬中34種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品的質(zhì)譜條件
續(xù)表1
為了充分提取出果蔬中的目標(biāo)物,根據(jù)氨基甲酸酯類的性質(zhì)并結(jié)合各種文獻(xiàn)資料所使用的提取劑,分別考查了乙腈、0.1%酸化乙腈、乙酸乙酯和丙酮作為樣品提取溶劑。
不同提取液測定結(jié)果見表2。
表2 不同提取液測定結(jié)果
由表2可知,用乙腈溶液作為樣品提取溶劑,極性較大、分子較小、提取能力較強(qiáng),并將樣品中色素和一些弱極性物質(zhì)也被提取出來,試驗研究的農(nóng)藥物質(zhì)大部分都能被提取出來,所以可采用。0.1%酸化乙腈提取能力比乙腈弱一些,可能酸化過的乙腈對于個別弱酸性的物質(zhì)親和性更高,但是對于堿性物質(zhì)的提取不理想。而丙酮作為提取劑時,雖然其非極性較大,并能與水相溶的提取溶劑,能溶解大多數(shù)農(nóng)藥,且過濾和溶解都很容易,但又能大量提取植物組織中的油脂和色素,為下一步凈化帶來困難。乙酸乙酯提取效果跟乙腈相比,因為其選擇性更強(qiáng),對一些水溶性的色素和有機(jī)酸糖類不會或者極少量提取,因此對弱極性農(nóng)藥的提取比較低。綜合考慮到與目標(biāo)物的溶解性和提取效率,選用乙腈溶液作為樣品的提取液。
固相萃取(Solid Phase Extraction,S PE) 是利用固體附吸劑將樣品中的目標(biāo)化合物吸附,與樣品的基體和干擾化合物分離,然后再用洗脫液洗脫,達(dá)到分離和富集目標(biāo)化合物的目的。S PE是一種柱色譜分離過程,分離機(jī)理、固定相和淋洗溶劑的選擇等都與高效液相色譜類似。由于它具有許多傳統(tǒng)樣品處理方法所不具有的優(yōu)點,因而受到分析工作者的重視,正在朝著多樣化、儀器化、標(biāo)準(zhǔn)化的方向發(fā)展,在樣品預(yù)處理中發(fā)揮越來越重要的作用。由于蔬菜水果中的色素等雜質(zhì)對待測組分的離子化將產(chǎn)生嚴(yán)重的影響,為了去除34種農(nóng)藥提取液中的其他雜質(zhì),研究綜合了各種文章中涉及的NH2柱、C18柱、非多孔性炭黑小柱、硅膠柱、佛羅里硅藻土小柱、P SA粉末和自制的復(fù)合小柱,考查其凈化效果。
2.2.1 固相萃取小柱的選擇
根據(jù)固相萃取柱的基本特點及部分參考文獻(xiàn),研究分別考查目前應(yīng)用較廣的W aters公司生產(chǎn)的Sep-P ark-C18, Sep-P ark-N, Sep-P ark-Silica, Sep-P ark-Florsi,Envi-Carb/GC-NH2預(yù)處理小柱,A O AC級別的P SA粉末以及自制的復(fù)合小柱,進(jìn)行了試驗,對空白樣品加標(biāo)(5.00μg/kg)進(jìn)行凈化。
不同S PE對回收率的影響見圖1。
圖1 不同S PE對回收率的影響
圖2 啶酰菌胺選擇離子色譜圖
圖3 丁醚脲選擇離子色譜圖
表3 水果和蔬菜中34種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品的線性方程與線性系數(shù)
由圖1可看出,經(jīng)過6平行加標(biāo),發(fā)現(xiàn)使用復(fù)合小柱的回收率最高,可能原因34種農(nóng)藥種類比較復(fù)雜,其他6種柱子能對某一種或者某幾種物質(zhì)有凈化作用,而復(fù)合小柱能凈化大部分種類,吸附大部分雜質(zhì),如色素、油脂和糖分,從而回收率比較高。
2.2.2 繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線
啶酰菌胺選擇離子色譜圖見圖2,丁醚脲選擇離子色譜圖見圖3,水果和蔬菜中34種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品的線性方程與線性系數(shù)見表3。
(1)以空白基質(zhì)溶液為溶劑,每種農(nóng)藥配置質(zhì)量濃度分別為 5.00,10.00,25.00,50.00,75.00,100.00 ng/mL的6種標(biāo)準(zhǔn)工作液;接著將34種同樣質(zhì)量濃度的工作液混合,得到6份混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,按質(zhì)量濃度由低到高進(jìn)樣體積為5μL的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液依次進(jìn)行H PLC-M S/M S檢測,獲得34份農(nóng)藥的選擇離子色譜圖(例如圖2所示的啶酰菌胺選擇離子色譜圖,圖3所示的丁醚脲選擇離子色譜圖;為節(jié)省篇幅,其余農(nóng)藥的選擇離子色譜圖予以省略)。
(2) 每種農(nóng)藥以選擇離子色譜峰面積為縱坐標(biāo)、質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),由儀器軟件繪制農(nóng)藥的物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線。由儀器軟件計算后,獲得物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性方程。并獲得線性相關(guān)系數(shù)R2值(由表3可知,34種物質(zhì)的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.999)。
對不同陰性樣品(蘋果、黃瓜、大米、茶葉)分別進(jìn)行6次加標(biāo)回收試驗,加標(biāo)量為10.00 g/kg考查回收率。
34種農(nóng)藥殘留物質(zhì)在4種樣品中的平均添加回收率見表4。
表4 34種農(nóng)藥殘留物質(zhì)在4種樣品中的平均添加回收率/%
表4結(jié)果顯示,在4種食品基質(zhì)試驗中,黃瓜基質(zhì)的加標(biāo)回收率最高,蘋果、大米和茶葉基質(zhì)加標(biāo)回收率良好。
采用超高效液相色譜-四極桿串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用方法建立了蔬菜水果、茶葉大米中34種農(nóng)藥殘留含量的檢測方法,34種農(nóng)藥均在5~100 ng/mL質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。其檢出限均能達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的質(zhì)量濃度,并且回收率均在60%~120%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差也在10%以內(nèi)。因此,該方法適用于蔬菜水果、茶葉大米中34種農(nóng)藥殘留含量的測定,并具有快速高效、高靈敏等優(yōu)點。