石雪芬,石美蓮
(深圳信測(cè)標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司,廣東深圳 518000)
隨著全球范圍的百草枯禁限用不斷加大,草銨膦繼草甘膦之后,成長(zhǎng)為第二大除草劑,近年來(lái)市場(chǎng)比重加大。草甘膦和草銨膦屬于滅生性除草劑,有廣譜、低毒、高效等綜合性質(zhì),被廣泛施用于果園,其殘留問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注。目前關(guān)于草甘膦和草銨膦毒性問(wèn)題存在爭(zhēng)議,但由于兩者農(nóng)藥使用范圍廣,用量大,不排除通過(guò)食物鏈對(duì)動(dòng)物及人體產(chǎn)生潛在毒性?!妒称钒踩珖?guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB 2763—2021)規(guī)定了茶葉中草銨膦和草甘膦的限量[1]。
草甘膦及產(chǎn)物氨甲基膦酸和草銨膦常用的檢測(cè)方法有分光光度法、電感耦合等離子光譜法(ICP)、色譜法(IC、LC、GC)、質(zhì)譜法(LC-MS/MS、GC-MS),然而氣質(zhì)法需衍生氣化后才能用,過(guò)程繁瑣。液相色譜紫外法基質(zhì)較復(fù)雜,定性難度大,而LC-MS/MS具有較高的選擇性和靈敏度[2]。
1.1.1 試劑
茶葉,購(gòu)自農(nóng)貿(mào)市場(chǎng);氯甲酸-9-芴基甲酯,純度99.0%;乙腈、甲酸、乙酸銨,均為色譜純?cè)噭粯?biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(草甘膦 100 μg/mL,k=2,3%;氨甲基膦酸 100 μg/mL,k=2,3%;草銨膦100 μg/mL,k=2,3%。A Chemtek Inc.標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)草甘膦-13C215N 99.9 μg/mL,k=2,3%),購(gòu)自壇墨質(zhì)檢科技股份有限公司。
1.1.2 儀器
液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀,SCIEX TRIPLE QUAD?4500;萬(wàn)分之一電子天平,上海精其FA2204N;多管渦旋混旋儀,上海精其LF-200;臺(tái)式離心機(jī),凱特TD5;數(shù)顯恒溫水浴鍋,DK-S24;水浴恒溫振蕩器,HA2A。
①硼酸鈉溶液(50.0 g/L,pH=9)。稱取5 g硼酸鈉,用水溶解并定容至100 mL。②氯甲酸-9-芴基甲酯乙腈溶液(FMOC-Cl)。稱取1 g氯甲酸-9-芴基甲酯,用乙腈溶解并定容至100 mL。③乙酸銨溶液(0.1%甲酸溶液)。稱取0.154 g乙酸銨溶于適量水中,用水定容1 000 mL后加入甲酸1 mL。
①精密稱取茶葉(1±0.01)g,置于離心管中,加入1 μg/mL的內(nèi)標(biāo)0.20 mL和10 mL 0.05 mol/L NaOH溶液,渦旋混勻40 ℃水浴振蕩提取20 min,離心后取2 mL上清液于裝有50 mg PSA的10 mL離心管中凈化,再取凈化試液1.0 mL至離心管中,加入0.2 mL的硼酸鈉溶液,搖勻后再加入0.2 mL FMOC-Cl衍生試劑,渦旋混勻振搖后置于40 ℃衍生4 h,離心后過(guò)水系濾膜,供液質(zhì)分析,同時(shí)做空白試驗(yàn)。②分別配制濃度為1~80 ng/mL,且內(nèi)標(biāo)濃度為10 ng/mL的混標(biāo),各取1 mL,衍生與樣品同法操作[3]。
1.4.1 色譜條件
儀器型號(hào):SCIEX TRIPLE QUAD? 4500;色譜柱信息:Agilen(tUSDAY64791);類型:ZORBAX SB-C18;規(guī)格:2.1 mm×50 mm,1.8 μm;流動(dòng)相:A為乙腈,B為2 mmol/L乙酸銨(0.1%甲酸溶液);流速:0.35 mL/min;進(jìn)樣量:5 μL;柱溫:40 ℃;梯度:0.3~3.0 min,90%的A保持1 min;2~3 min A相降低至10%;3.1 min A相升高至90%并保持2 min至5 min結(jié)束。
1.4.2 質(zhì)譜條件
離子源:ESI+源;模式:正模式;掃描模式為MRM;離子源溫度500 ℃,離子源氣壓50 psi;離子噴霧電壓5 500 V;氣簾氣25 psi;碰撞氣8 psi,衍生物參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 衍生物參數(shù)
草甘膦的含量是以草甘膦及其代謝物氨甲基磷酸之和計(jì),若以草甘膦表示則需換算,查資料可知草甘膦的分子量為169.07,氨甲基磷酸的分子量為111.04,氨甲基磷酸換算為草甘膦的系數(shù)為0.656 8;即以草甘膦表示的結(jié)果計(jì)算公式為:草甘膦的含量+氨甲基磷酸的含量 ×0.656 8。
標(biāo)準(zhǔn)系列濃度為1 ng/mL、5 ng/mL、10 ng/mL、20 ng/mL、50 ng/mL和80 ng/mL,驗(yàn)證正確度和精密度時(shí),3水平濃度平行取樣測(cè)定6次。結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 方法的線性、檢出限及定量限
試驗(yàn)表明,流動(dòng)相優(yōu)化包括乙腈-水、乙腈-2mmol/L甲酸銨、乙腈-2mmol/L甲酸銨(0.1%甲酸)、乙腈-5mmol/L甲酸銨(0.1%甲酸)。結(jié)果表明,采用乙腈-2mmol/L甲酸銨(0.1%甲酸)作為流動(dòng)相,緩沖體系更穩(wěn)定,能提高目標(biāo)化合物離子化效率,化合物分離度和靈敏度都達(dá)到最佳[4]。
草甘膦及代謝物氨甲基磷酸和草銨膦均是強(qiáng)極性化合物,難溶于丙酮、二氯甲烷等有機(jī)溶劑。試驗(yàn)選取乙腈(0.1%甲酸)、pH=6.0的水溶液、0.05 mol/L NaOH溶液等作為提取溶劑茶葉中的3種目標(biāo)分析物進(jìn)行提取。同時(shí)對(duì)比了不同的凈化材料,如C18、CAX固相萃取柱、50 mg PSA、100 mg PSA、二氯甲烷試劑,綜合考慮成本、提取效率等因素,最終采用0.05 mol/L NaOH溶液等作為提取溶劑,50 mg PSA作為凈化材料提取目標(biāo)分析物效果最好[5]。
草甘膦及代謝物氨甲基磷酸和草銨膦分子量較小,直接檢測(cè)信號(hào)不強(qiáng)。而在堿性環(huán)境(pH=9)下,通過(guò)FOMC-基團(tuán)取代目標(biāo)化合物氮原子上的氫,生成較穩(wěn)定的化合物FOMC-R。在茶葉基質(zhì)中添加過(guò)量衍生試劑條件下,對(duì)衍生反應(yīng)時(shí)間(1 h、2 h、4 h、6 h、8 h和24 h)進(jìn)行優(yōu)化,結(jié)果表明在40 ℃,pH=9時(shí)衍生反應(yīng)4 h后,測(cè)得衍生化合物含量無(wú)明顯增加,確認(rèn)了最佳的衍生時(shí)間,結(jié)果見(jiàn)圖1。
圖1 不同時(shí)間衍生結(jié)果的趨勢(shì)圖
本方法研究同時(shí)檢測(cè)茶葉中草甘膦及其代謝物氨甲基磷酸和草銨膦殘留,優(yōu)化了色譜條件的前處理?xiàng)l件,從農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)隨機(jī)采購(gòu)了茶葉,采用0.05 mol/L NaOH溶液等作為提取溶劑,50 mg PSA作為凈化材料提取,加標(biāo)濃度為0.01~0.60 mg/kg,精密度為1.03%~2.36%,回收率為81.8%~107.2%,得到較為滿意的測(cè)試方法,過(guò)程高效,簡(jiǎn)單快速,可用于大批量樣品的快速檢測(cè)。