候德莉,梁振綱*,陳文慧,王玉健,尹志兵
1. 海南出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術中心(???570311);2. 海南大學材料與化工學院(海口 570228)
4-氯苯氧乙酸又稱防落素、促生靈、番茄靈等,是一種內(nèi)吸、廣譜、高效的酚類植物生長調(diào)節(jié)劑,由植物的根、莖、葉、花、果吸收進入植物體內(nèi)[1],能防止作物落花落果、促進果實發(fā)育、形成無籽果實、提早成熟、增加產(chǎn)量、改善品質(zhì)等[2-3]。隨著4-氯苯氧乙酸應用范圍的不斷擴大,其在人體內(nèi)的殘留和累積可能帶來健康隱患。已有研究表明,4-氯苯氧乙酸對小鼠的肝臟、腎臟以及成熟精細胞具有毒性作用[4-6]。因此,有必要建立準確、快速、高效的4-氯苯氧乙酸殘留檢測方法。目前,檢測4-氯苯氧乙酸的方法有離子色譜法[7]、氣相色譜法[8-9]、氣質(zhì)聯(lián)用色譜法[10-11]、液相色譜法[12-14]以及液質(zhì)聯(lián)用色譜法[15-18]。液質(zhì)聯(lián)用色譜法靈敏度高、定性準確,能夠有效排除雜質(zhì)干擾,是目前4-氯苯氧乙酸殘留分析的主要手段。但現(xiàn)有文獻前處理多為固相萃取[19-20]、液-液萃取[21-22]等,耗時長且成本高。分散固相萃取技術利用吸附劑與基質(zhì)中的雜質(zhì)相互作用而達到除雜凈化的目的,具有快速、簡便、低成本、環(huán)境友好等優(yōu)勢。因此,試驗采取分散固相萃取凈化,高效液相色譜串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜檢測,建立了以石墨化碳黑為分散萃取劑測定熱帶水果中4-氯苯氧乙酸的檢測方法。
乙腈、甲酸(色譜純,美國TEDIA公司);石墨化碳黑凈化劑(美國Agilent公司);微孔濾膜(0.22 μm,有機系);4-氯苯氧乙酸標準品(純度≥99.0%,購自天津阿爾塔科技有限公司)。
標準溶液:用乙腈配制成1 000 μg/mL標準儲備液,于-20 ℃避光保存。
Agilent 1200超高效液相色譜儀(美國安捷倫公司);API 4000 Q四極桿質(zhì)譜儀(美國ABI公司);配有電噴霧離子源;Harvard II針泵(美國Varian公司);MS3 Basic旋渦混勻器(廣州IKA公司);Centrifuge 5810 R離心機(Eppendorf公司);G-285電子天平(Mettler公司)。
準確稱取5 g(精確至0.01 g)粉碎均質(zhì)后的水果樣品至50 mL具塞離心管中,加入10 mL乙腈,渦旋振蕩3 min,加入5 g無水硫酸鈉,渦旋混合1 min,以4 000 r/min離心10 min,分取1 mL至玻璃試管中,加入100 mg GCB吸附劑,渦旋混合30 s后,以4 000 r/min離心3 min,取上清液,待測。
色譜柱:Thermo Accucore RP-MS(3 mm×150 mm,2.6 μm)。流速:0.6 mL/min。柱溫:40 ℃。進樣量:10 μL。流動相:乙腈-0.1%甲酸水溶液。梯度洗脫程序見表1。
電噴霧離子源(ESI);負離子掃描;多反應監(jiān)測(MRM)模式;離子源溫度600 ℃;離子源電壓5 500 V;霧化氣、氣簾氣、輔助氣和碰撞氣均為高純氮氣。將4-氯苯氧乙酸標準品溶液采用流動注射直接進樣,通過全掃描確定化合物母離子,再對母離子進行二級質(zhì)譜掃描,得到碎片離子;通過優(yōu)化條件,得到二級質(zhì)譜圖。根據(jù)二級質(zhì)譜圖,推斷4-氯苯氧乙酸可能的斷裂方式,如圖1所示。
圖1 4-氯苯氧乙酸可能的斷裂方式
通過MRM選擇相對豐度較高的離子對,確定為定性定量離子對,并優(yōu)化去簇電壓(DP)、碰撞電壓(CE)等參數(shù)。優(yōu)化后的質(zhì)譜條件見表2。
表2 MRM模式下4-氯苯氧乙酸的掃描參數(shù)
4-氯苯氧乙酸為酚酸化合物,易溶于甲醇、乙腈、丙酮和苯。乙腈作為一種通用的提取溶劑,以其對蛋白質(zhì)、糖類和脂肪難提取,能有效消除基質(zhì)效應影響的優(yōu)勢,在殘留檢測中得到廣泛應用[23-24]。由于4-氯苯氧乙酸為羧酸化合物,提取體系的pH會影響其在水相和乙腈相之間的分配平衡[25],試驗對比了乙腈和1%乙酸-乙腈兩種提取溶劑,結(jié)果表明,選用含有1%乙酸-乙腈作為提取溶劑,其平均回收率顯著提高。因此選擇1%乙酸-乙腈作為提取溶劑。
熱帶水果樣品基質(zhì)復雜,含有大量的糖分和有機酸類化合物,在未凈化處理時有基質(zhì)增強效應。試驗比較了PSA、Florisil、中性氧化鋁(AL-N)、C18、C8和GCB等凈化方式。其中,加入PSA、Florisil和AL-N后回收率低,原因可能是PSA、Florisil對極性化合物有吸附作用,尤其是PSA對有機酸、酚類的吸附作用強,在凈化過程中同時吸附目標化合物,而中性氧化鋁(AL-N)的表面是電中性的,容易保留芳香族等富電化合物,也是造成回收率低的原因之一;C18、C8在不同程度上對樣品中的色素有吸附作用,加入提取液后溶液明顯澄清,但是結(jié)果表明,加入后基質(zhì)增強效應沒有減弱,回收率偏高。GCB常用于蔬菜、水果、茶葉中農(nóng)藥殘留分析中的樣品凈化,能有效去除平面分子。試驗表明,采用GCB作為凈化劑,回收率穩(wěn)定且符合殘留分析要求。不同凈化方式在添加水平為10.0 μg/kg時的回收情況見圖2。
圖2 不同凈化方式在添加水平為10.0 μg/kg時的回收率范圍
分別考察了甲酸-水體系、乙酸銨-水體系、甲酸-乙酸銨-水體系對峰形、響應值等影響。結(jié)果表明,乙酸銨對待測組分有抑制作用,流動相加入乙酸銨后,響應值降低;使用甲醇-甲酸水作為流動相時,色譜柱壓力較大,洗脫能力弱,響應值僅為乙腈-甲酸水體系的50%。所以選用乙腈-0.1%甲酸水溶液為流動相。4-氯苯氧乙酸標樣MRM色譜圖見圖3。
基質(zhì)效應是指在提取基質(zhì)中的目標化合物時,樣品基質(zhì)中的某些共提取物組分影響目標化合物的離子化,對待測物濃度或質(zhì)量的測定準確度產(chǎn)生影響,使得目標化合物在儀器上的響應發(fā)生增強或者抑制的現(xiàn)象。試驗采用相對響應值法[26]考察4-氯苯氧乙酸在7種熱帶水果中的基質(zhì)效應。結(jié)果顯示,進行6平行測試,4-氯苯氧乙酸的基質(zhì)效應值均在8%~100%之間,基質(zhì)效應可忽略不計。
配制質(zhì)量濃度為0.5,1.0,5.0,10.0,25.0和50.0 ng/mL一系列標準曲線,并依次進樣,以目標化合物的濃度X為橫坐標、相應的峰面積Y為縱坐標,作標準曲線。結(jié)果表明,4-氯苯氧乙酸在0.5~50.0 ng/mL范圍內(nèi)有良好的線性關系,線性方程及相關系數(shù)見表3。以實際檢測時的信噪比(RSN)為3作為檢出限,信噪比(RSN)為10作為定量限,該方法的檢出限(LOD)為0.3 μg/kg,定量限(LOQ)為1.0 μ g/kg。
圖3 多反應監(jiān)測模式下4-氯苯氧乙酸的標準色譜圖
表3 4-氯苯氧乙酸的線性方程和相關系數(shù)
以荔枝、紅毛丹、番石榴、圣女果、菠蘿、木瓜、芒果樣品作為基質(zhì),分別對其添加低、中、高三個水平的4-氯苯氧乙酸,每個添加濃度做6個平行試驗,用于考察該方法的回收率和精密度,方法的平均回收率在81.0%~109.4%之間,RSD在2.7%~6.7%之間,結(jié)果見表4。7種基質(zhì)陰性樣品和標準添加樣品的MRM色譜圖見圖4。
表4 7種熱帶水果中4-氯苯氧乙酸的平均回收率和相對標準偏差(n=6)
圖4 多反應監(jiān)測模式下7種熱帶水果陰性樣品和標準添加樣品色譜圖
對近兩年海南省156批次出口水果樣品進行檢測,2個鮮荔枝樣品、1個芒果樣品檢出4-氯苯氧乙酸,檢出值分別為33.0,16.0和6.28 μg/kg,檢出率為1.92%,其中一個荔枝樣品超出日本肯定列表的規(guī)定。
試驗通過對前處理方法中的提取溶劑、凈化條件、流動相以及對儀器的色譜和質(zhì)譜條件進行優(yōu)化,建立了熱帶水果中4-氯苯氧乙酸的液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜檢測方法。結(jié)果表明,在1.0,10.0和100.0 μg/kg三個添加水平下,回收率范圍為81.0%~109.4%,相對標準偏差為2.7%~6.7%,滿足GB/T 27404—2008《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》要求。該方法快速簡便,定量準確,檢出限能達到0.3 μg/kg,能夠滿足日本肯定列表對熱帶水果中4-氯苯氧乙酸0.02 mg/kg的限量要求。