蘇 旭,李國(guó)烈,彭海燕,杜 鑫,覃明麗,蔣金芳
(南充農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測(cè)檢驗(yàn)中心,四川 南充 637000)
植食性螨類(lèi)是危害柑橘的主要害蟲(chóng),使用殺螨劑是防治螨類(lèi)危害的主要手段之一[1- 2]。唑螨酯、噻螨酮、噻嗪酮、蟲(chóng)螨腈和炔螨特等5種殺螨劑是柑橘害螨防治中較為常用的農(nóng)藥。四川為我國(guó)柑橘產(chǎn)業(yè)大省,地處長(zhǎng)江上游優(yōu)質(zhì)柑橘生產(chǎn)區(qū),130多個(gè)縣市區(qū)均有柑橘種植,形成各具特色的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)區(qū)域[3]。柑橘紅蜘蛛、潛葉蛾和炭疽病等病蟲(chóng)害是四川省柑橘樹(shù)的主要病蟲(chóng)害[4],在害螨化學(xué)防治中上述5種殺螨劑也是主要使用的農(nóng)藥品種[5- 6]。
目前,殺螨劑的殘留檢測(cè)方法有液相色譜法[7-8]、氣相色譜法[9-10]、液相色譜-質(zhì)譜法[11-13]以及氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)[14-15],未見(jiàn)采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS/MS)同時(shí)檢測(cè)唑螨酯、噻螨酮、噻嗪酮、蟲(chóng)螨腈和炔螨特等5種殺螨劑在柑橘類(lèi)水果中的多殘留分析研究。近年來(lái),QuEChERS (quick, easy, cheap, effective, rugged and safe) 方法,由于操作簡(jiǎn)易、快速有效,在殘留檢測(cè)中得到迅速應(yīng)用[16-18]。本文采用QuEChERS方法處理凈化柑橘類(lèi)水果樣品,GC-MS/MS檢測(cè),建立了柑橘類(lèi)水果中上述5種殺螨劑殘留快速簡(jiǎn)便、省時(shí)可靠的分析方法。
1.1 儀器、試劑與材料 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(安捷倫,7000C),色譜柱(DB-5MS UI,30m×0.22mm×2.5μm),飛利浦料理機(jī),旋渦混合器(IKA,Vortex Genius 3),高速離心機(jī)(Sigma 3-18KS),氮吹儀,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,50mL離心管等。乙腈、正己烷、丙酮、甲苯均為色譜級(jí),購(gòu)自Fisher公司。唑螨酯、噻螨酮、噻嗪酮、蟲(chóng)螨腈和炔螨特5種殺螨劑標(biāo)準(zhǔn)品購(gòu)于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所。固相萃取小柱(Carbon/NH2) 和QuEChERS試劑盒購(gòu)于Agilent公司。氯化鈉為分析純。柑橘樣品為春見(jiàn)、蜜柚、臍橙和檸檬,均購(gòu)于本地市場(chǎng)。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液及基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 取各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品,分別用丙酮配成濃度為10mg /L 的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,于-18℃儲(chǔ)存。將空白樣品(未檢出目標(biāo)農(nóng)藥的柑橘樣品)按前處理方法制成基質(zhì)溶液,臨用時(shí),取農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液適量,用基質(zhì)溶液稀釋成不同濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液。
1.3 樣品制備 取具有代表性的柑橘全果縮分后約1 000g,放入料理機(jī)中,高速勻漿后裝入潔凈的密封罐中,于-20℃保存,備檢測(cè)。
1.4 樣品提取 準(zhǔn)確稱(chēng)取10g(精確到0.01g)勻漿后的柑橘樣品于50mL離心管中,加入20.0mL乙腈及1顆陶瓷均質(zhì)子,蓋上離心管蓋,用旋渦混合器渦旋2min后,加入3g氯化鈉,再繼續(xù)渦旋1min后5 000 r/min離心5min,使乙腈相和水相分層。
1.5 樣品凈化 固相萃取(SPE)法:準(zhǔn)確移取5.0mL上清液加入經(jīng)5mL乙腈-甲苯(3:1,V/V)預(yù)淋洗的石墨化碳黑氨基復(fù)合柱(Carbon/NH2)中,在柱上加50mL貯液器,用25mL乙腈-甲苯(3:1,V/V)洗脫農(nóng)藥,收集所有流出物于雞心瓶中,在40℃水浴中旋轉(zhuǎn)濃縮至近干,加入2.5mL正己烷-丙酮( 9:1,V/V),混勻,待上機(jī)測(cè)定。
QuEChERS法:吸取6mL上清液加到內(nèi)含900mg MgSO4+150mg PSA或885mg MgSO4+150mg PSA+15mgGCB的15mL塑料離心管中,渦旋混勻1min,5 000r/min離心5min,準(zhǔn)確吸取2.0mL上清液于10mL試管中,40℃水浴中氮?dú)獯抵两?,加?.0mL正己烷-丙酮( 9:1,V/V),混勻,過(guò)0.22μm濾膜后待上機(jī)測(cè)定。
1.6 儀器條件
1.6.1 氣相色譜條件 色譜柱:毛細(xì)管氣相色譜柱DB-5MS UI ( 30m×0.25mm×0.25μm) ;載氣:高純氦氣(純度≥99. 999%);恒流模式,流速1.00mL /min;進(jìn)樣量:1μL;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣口溫度:270℃;程序升溫條件:初始溫度80℃,保持1min,以15℃/min升溫至200℃,再以5℃/min升溫至250℃,保持5min,總運(yùn)行時(shí)間24min。
1.6.2 質(zhì)譜條件 離子源:電子轟擊離子源( EI);離子源溫度:230℃;接口溫度:280℃;掃描方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM);碰撞氣流速:氦氣1.50 mL/min,氮?dú)?.25mL/min;溶劑延遲時(shí)間:4 min。
2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化 通過(guò)對(duì)5種殺螨劑標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度為1mg /L)在50~500m /z之間進(jìn)行全掃描分析,得到農(nóng)藥的質(zhì)譜圖,然后根據(jù)農(nóng)藥的質(zhì)譜圖找出能夠反映化合物結(jié)構(gòu)特征的一級(jí)碎片離子作為母離子,再對(duì)每個(gè)母離子進(jìn)行不同碰撞能量下的選擇離子掃描,得到二級(jí)質(zhì)譜圖,選擇強(qiáng)度較大、靈敏度高的為子離子,選擇豐度高的一對(duì)子離子作為定量離子,選擇豐度次高的一對(duì)子離子作為定性離子。優(yōu)化后的質(zhì)譜條件(表1),試劑空白和5種殺螨劑標(biāo)準(zhǔn)溶液多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)色譜圖(圖1)。
表1 多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下5種農(nóng)藥的保留時(shí)間、離子對(duì)、碰撞能量
2.2 前處理方法的選擇 在農(nóng)藥殘留分析中,常用提取溶劑有乙腈、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷等,而乙腈對(duì)農(nóng)藥的溶解性強(qiáng),對(duì)樣品中油脂和色素類(lèi)雜質(zhì)的溶解度較小,且能沉淀蛋白質(zhì)等雜質(zhì),加入氯化鈉后,鹽析能使乙腈和樣品中的水分層,便于后續(xù)凈化操作,因此本試驗(yàn)選用乙腈作為提取試劑。
樣品凈化主要有QuEChERS法和SPE法。本研究以臍橙為基質(zhì)添加5種殺螨劑標(biāo)準(zhǔn)溶液,添加量為0.1mg/kg,分別采用含900mg MgSO4+150mg PSA,或885mg MgSO4+150mg PSA+15 mg GCB的QuEChERS試劑盒和采用Carbon /NH2柱(500mg/500mg/6mL)的SPE小柱對(duì)樣品凈化,比較加標(biāo)樣品中5種殺螨劑的加標(biāo)回收率來(lái)考察凈化效果。結(jié)果顯示(圖2),加入GCB后回收率明顯低于其它2種方法,只加PSA與SPE方法5種殺螨劑的回收率相近,3種方法的回收率都在70%~110%。說(shuō)明柑橘樣品采用PSA就能達(dá)到凈化效果,且操作簡(jiǎn)單,滿足回收率要求,因此本研究采用加入900mg MgSO4+150mg PSA的QuEChERS方法作為凈化方法,凈化后的橙空白樣品、橙基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液、橙加標(biāo)樣品的MRM色譜圖(圖3)。
2.3 基質(zhì)效應(yīng)的影響 在試劑溶液(正己烷-丙酮)和不同柑橘基質(zhì)溶液中添加農(nóng)藥標(biāo)樣,比較5種殺螨劑在試劑溶液和4種基質(zhì)(春見(jiàn)、蜜柚、臍橙和檸檬)溶液中的定量離子峰面積,得到5種殺螨劑的基質(zhì)效應(yīng)相對(duì)強(qiáng)度(ME),即ME=農(nóng)藥在基質(zhì)中的信號(hào)峰面積/農(nóng)藥在試劑中的信號(hào)峰面積[19]。以ME對(duì)5種殺螨劑作圖,得到5種殺螨劑在4種柑橘基質(zhì)中的ME圖(圖4 a) ,可知5種殺螨劑的ME值在1.19~1.68,均>1,說(shuō)明5種殺螨劑在GC-MS/MS方法檢測(cè)中有明顯的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。對(duì)5種殺螨劑在春見(jiàn)、蜜柚和檸檬基質(zhì)中的ME與臍橙基質(zhì)ME做了比較,發(fā)現(xiàn)比值都接近1,說(shuō)明不同品種柑橘類(lèi)水果的基質(zhì)效應(yīng)相近(圖4 b)。
通過(guò)對(duì)試劑標(biāo)準(zhǔn)溶液和基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)色譜圖比較,發(fā)現(xiàn)試劑標(biāo)準(zhǔn)溶液中5種殺螨劑色譜峰出現(xiàn)不同程度的拖尾,噻螨酮出峰拖尾尤為嚴(yán)重(圖1B),基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液中5種殺螨劑的色譜峰峰型得到明顯改善,如臍橙基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖(圖3D),峰型對(duì)稱(chēng)、響應(yīng)增強(qiáng),噻螨酮的拖尾明顯改善,說(shuō)明基質(zhì)的加入改善了幾種殺螨劑在進(jìn)樣口活性位點(diǎn)上的吸附和解吸附,這也與張新忠[14]等人在茶葉、西葫蘆和芒果基質(zhì)中的研究結(jié)論一致。因此,實(shí)際檢測(cè)分析中,為使定量結(jié)果準(zhǔn)確,應(yīng)采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行定量分析。
2.4 方法的線性關(guān)系和檢出限 本文主要以臍橙基質(zhì)對(duì)方法的線性范圍和相關(guān)系數(shù)進(jìn)行了研究。通過(guò)配置唑螨酯、噻螨酮、噻嗪酮、蟲(chóng)螨腈和炔螨特5種殺螨劑濃度分別為0.005、0.01、0.05、0.1、0.5mg/L的臍橙基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,在表1的質(zhì)譜條件下,取不同濃度的臍橙基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液各1μl 注入GC-MS/MS中,以各殺螨劑的質(zhì)量濃度(x,mg /L)為橫坐標(biāo),相應(yīng)的MRM定量離子色譜峰面積(y)為縱坐標(biāo),繪制工作曲線。結(jié)果顯示,5種殺螨劑質(zhì)量濃度為0.005~0.5mg/L時(shí),線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均>0.996(表2)。通過(guò)實(shí)際添加回收試驗(yàn),最終確定柑橘類(lèi)水果中5種殺螨劑的定量限都為0.005mg/kg,此時(shí)4種柑橘類(lèi)水果的添加回收率均在72.6%~110.0%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差<10%(表3)。
表2 多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下5 種農(nóng)藥的線性范圍、線性相關(guān)系數(shù)和定量限
2.5 方法的回收率與精密度 選取春見(jiàn)、蜜柚、臍橙和檸檬4種柑橘類(lèi)水果的空白樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。以回收率表示方法的正確度,回收率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)表示方法的精密度。在4種空白基質(zhì)中, 每種殺螨劑分別添加0.005、0.01、0.1mg/kg 3個(gè)濃度水平,每個(gè)濃度重復(fù)實(shí)驗(yàn)6次,同時(shí)做空白對(duì)照。結(jié)果顯示,5種殺螨劑在4種柑橘類(lèi)水果的加標(biāo)回收率為70.6%~111.3%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD) ( n = 6)為1.07%~14.64%,(表3) ,符合農(nóng)藥殘留的檢測(cè)要求。
表3 添加回收率和精密度(n=6)
本實(shí)驗(yàn)采用乙腈提取,QuEChERS方法凈化,GC-MS/MS檢測(cè)唑螨酯、噻螨酮、噻嗪酮、蟲(chóng)螨腈和炔螨特等5種殺螨劑在柑橘類(lèi)水果種的殘留,該方法前處理過(guò)程簡(jiǎn)單快速,方法的準(zhǔn)確度與精密度高、線性關(guān)系良好,符合農(nóng)藥殘留檢測(cè)的要求,可用于柑橘類(lèi)水果樣品中殺螨劑的日常檢測(cè)。