馬杰,丁野,孫輝*,王湘波(1. 湖南省藥品檢驗研究院,長沙 410001;2. 湖南省藥品質(zhì)量評價工程技術(shù)中心,長沙 410001)
黃精是百合科植物滇黃精Polygonatum kingianum Coll.et Hemsl.、黃精Polygonatum sibiricumRed.或多花黃精Polygonatum cyrtonemaHua 的干燥根莖,具有補氣養(yǎng)陰、健脾、潤肺、益腎的功效[1],是藥食同源的多用途植物,為我國常用大宗中藥材品種。隨著國內(nèi)外對黃精開發(fā)的熱度不斷升溫,特別是在營養(yǎng)保健、中國老年疾病預(yù)防等方面的需求增大,黃精的種植規(guī)模不斷擴大。在黃精的各種來源中,尤以湖南產(chǎn)的多花黃精品質(zhì)為上乘[2-3]。為了防治病蟲害[4-5],黃精藥材種植者往往憑借經(jīng)驗用藥,種植過程中亂用、濫用、誤用農(nóng)藥時有發(fā)生,導(dǎo)致質(zhì)量安全隱患,從而制約了黃精產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和升級。目前,黃精中的農(nóng)藥多殘留檢測報道較少,缺乏較為系統(tǒng)、可靠的檢測方法。
QuEChERS 法是近年來中成藥中農(nóng)藥多殘留成分較為常用的前處理方法之一[6-7],具有快速(Quick)、簡單(Easy)、廉價(Cheap)、有效(Effective)、可靠(Rugged)及安全(Safe)的優(yōu)勢,其利用吸附劑填料與樣品基質(zhì)中的雜質(zhì)相互作用達到對供試品除雜凈化的目的,以實現(xiàn)雜質(zhì)的最低限度干擾。氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用(GCMS/MS)技術(shù)靈敏度高、專屬性強,可一次完成對多種農(nóng)藥殘留的痕量分析,目前已被廣泛應(yīng)用于中藥材中農(nóng)藥多殘留的測定。QuEChERS 聯(lián)合GC-MS/MS,成功解決了各種復(fù)雜基質(zhì)中藥材中多種農(nóng)藥殘留的檢測問題[8-9]。
為實現(xiàn)對黃精藥材中農(nóng)藥殘留風(fēng)險評價,本文建立了一種QuEChERS-GC-MS/MS 同時測定藥材中74 種農(nóng)藥殘留量的方法,并測定了湖南省內(nèi)收集的4 批次黃精樣品中的農(nóng)藥殘留情況。
7890B/7010 型三重四級桿氣相色譜質(zhì)譜儀(美國安捷倫科技有限公司);AE240 型天平(德國梅特勒托利多公司);EYELA CM-1000 高速震蕩儀(上海愛朗儀器有限公司)。
乙腈(色譜純,德國Merck 公司);SHIMSEN樣品前處理凈化鹽包(含無水硫酸鎂6.0 g 與無水乙酸鈉1.5 g),SHIMSEN 樣品前處理凈化材料[含無水硫酸鎂900 mg、N-丙基乙二胺(PSA)300 mg,十八烷基硅烷鍵合硅膠300 mg,硅膠300 mg,石墨化炭黑90 mg,日本島津公司];冰醋酸為分析純(國藥集團化學(xué)試劑有限公司);實驗用水均為高純水(經(jīng)Milli-Q 超純水器純化);74 種農(nóng)藥對照品溶液(批號:30765XT/30766XT/30767XT,質(zhì)量濃度均為100 μg·mL-1,北京曼哈格生物科技有限公司);氘代莠去津內(nèi)標儲備液(ethylamino D5,批號:20441XB,100 μg·mL-1)。4 批樣品購自藥材市場及中藥飲片生產(chǎn)企業(yè),產(chǎn)地均為湖南,經(jīng)丁野主任中藥師鑒定為黃精Polygonatum sibiricum Red.或多花黃精Polygonatum cyrtonemaHua 的干燥根莖。
HP-5MS 彈性石英毛細管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm),載氣為高純氦氣,恒壓模式,柱前壓為124 kPa;進樣口溫度為280℃,脈沖不分流進樣。程序升溫:初始溫度70℃,保持2 min,先以25 ℃·min-1升溫至140℃,再以4℃·min-1升溫至200 ℃,最后以7 ℃·min-1升溫至280℃,保持8 min。
EI 源,70 eV,離子源溫度為270℃,接口溫度為280℃。碰撞氣:氮氣(純度≥99.999%);溶劑延遲:5 min;質(zhì)譜監(jiān)測模式:MRM 模式分段;每種化合物選擇兩對離子對。保留時間、離子對、碰撞能等如表1 所示。
表1 74 種農(nóng)藥的保留時間、監(jiān)測離子對、碰撞電壓(CE)Tab 1 Retention time,monitoring ion pairs and collision voltage of the 74 pesticides
續(xù)表1
2.3.1 供試品溶液 將樣品置于-18℃冷凍48 h后,立即粉碎得黃精粉末。取黃精粉末(過二號篩)3 g,精密稱定,置于50 mL 聚苯乙烯具塞離心管中,加入超純水15 min,渦旋使充分浸潤,靜置30 min;精密加入1%醋酸乙腈(取冰醋酸溶液1 mL,加乙腈至1000 mL)15 mL 和內(nèi)標溶液100 μL,渦旋震蕩5 min,冰浴冷卻5 min,加入前處理凈化鹽包(含無水硫酸鎂6.0 g 與無水乙酸鈉1.5 g),渦旋混合5 min,離心5 min(8000 r·min-1);取上清液9 mL 置于含SHIMSEN 樣品前處理凈化材料的塑料離心管中,渦旋混合1 min,離心,精密吸取上清液5 mL 置氮吹儀上于40℃水浴濃縮至約0.4 mL,加乙腈定容至1 mL,渦旋混勻,用0.22 μm 微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,即得。
2.3.2 混合對照品溶液的制備 取對照品溶液,加含0.05%醋酸的乙腈配制成0.1 μg·mL-1和1 μg·mL-1的兩種混合對照品溶液。
2.3.3 內(nèi)標溶液的制備 取氘代莠去津內(nèi)標儲備液適量,加乙腈制成質(zhì)量濃度為6 μg·mL-1的溶液。
2.3.4 空白基質(zhì)的篩選 取黃精樣品,按照“2.3.1”項下方法制備,進樣分析,找出未檢出74 種目標農(nóng)藥的空白基質(zhì)樣品,最終確認樣品4為空白基質(zhì)樣品。
2.3.5 基質(zhì)混合對照品溶液的制備 取空白樣品3 g,共6 份,同“2.3.1”項下方法處理至“置氮吹儀上于40℃水浴濃縮至約0.4 mL”,分別加入混合對照品溶液(0.1 μg·mL-1)50、100 μL,混合對照品溶液(1 μg·mL-1)50、100、200、400 μL,加乙腈定容至1 mL,渦旋混勻,用0.22 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液,即得基質(zhì)混合對照品溶液,系列質(zhì)量濃度分別為5、10、50、100、200、400 ng·mL-1。
精密吸取上述溶液各1 μL,進樣測定,按標準曲線法計算供試品中74 種農(nóng)藥殘留量?;|(zhì)混合對照品溶液、檢出樣品溶液總離子流圖見圖1,檢出農(nóng)藥的MRM 檢測結(jié)果質(zhì)譜圖見圖2。
圖1 總離子流圖Fig 1 TIC of 74 pesticides
圖2 3 種檢出農(nóng)藥的MRM 檢測結(jié)果質(zhì)譜圖Fig 2 Typical mass chromatograms of MRM monitoring results of 3 pesticides
2.4.1 線性關(guān)系 精密吸取系列混合對照品溶液各1 μL,進樣測定,記錄各待測組分的色譜峰面積,以各成分的質(zhì)量濃度為橫坐標(X)、各成分峰面積與內(nèi)標峰面積的比值為縱坐標(Y),進行回歸分析,結(jié)果表明,各農(nóng)藥對照品線性關(guān)系良好,見表2。
2.4.2 精密度試驗 取“2.3.5”項下質(zhì)量濃度為100 ng·mL-1的對照品溶液,分別精密吸取1 μL,進樣測定6 次,計算各農(nóng)藥對照品峰面積的RSD,結(jié)果均小于15%(n=6),表明儀器的精密度滿足試驗要求。
2.4.3 重復(fù)性試驗 取同一黃精樣品(1 號),共6 份,制成供試品后測定,樣品檢出殺蟲脒、苯氟磺胺和腐霉利,故以樣品中的殺蟲脒、苯氟磺胺和腐霉利的峰面積計算含量后求得RSD,結(jié)果三者的RSD分別為6.3%、4.3%和5.9%,均小于15%,符合農(nóng)藥殘留檢測的要求。
2.4.4 加樣回收試驗 取空白樣品3 g,共9 份,分別精密加入混合對照品溶液(0.1 μg·mL-1)50、100、500 μL,每個濃度各重復(fù)3 份,同供試品溶液的制備方法處理,即得加樣回收對照品溶液。按“2.1”項下色譜質(zhì)譜條件測定并計算回收率,結(jié)果平均回收率均在60%~140%的農(nóng)藥數(shù)占比為94.6%,RSD均小于15%,結(jié)果見表2。
2.4.5 檢測限(LOD)與定量限(LOQ) 根據(jù)《中國藥典》2015年版四部“藥品質(zhì)量標準分析方法驗證指導(dǎo)原則”中信噪比法計算檢測限與定量限,以上述線性關(guān)系考察中質(zhì)量濃度為5 ng·mL-1的各目標農(nóng)藥的信噪比。按3 倍信噪比對應(yīng)的目標物濃度作為檢測限,以10 倍信噪比對應(yīng)的目標物濃度作為定量限,結(jié)果見表2。
表2 相關(guān)系數(shù)、線性范圍、檢測限、定量限和加樣回收率Tab 2 Correlation coefficient,Linear range,LOD,LOQ and recovery
續(xù)表2
按建立的方法處理并測定4 批收集的樣品,結(jié)果見表3,樣品中檢出農(nóng)藥品種為殺蟲脒、苯氟磺胺和腐霉利,其余農(nóng)藥均未檢出。
表3 黃精農(nóng)藥殘留測定結(jié)果(μg·kg-1)Tab 3 Determination of pesticide residues in 4 batches of Rhizoma Polygonati (μg·kg-1)
本文首次將 QuEChERS 前處理方法結(jié)合 GCMS/MS 檢測技術(shù)用于黃精藥材中多種農(nóng)藥殘留的快速分析檢測。
經(jīng)前期調(diào)研,黃精以林下套種、杉樹林下種植和大田種植等為主要生產(chǎn)模式,由于是多年生植物,使用農(nóng)藥消滅病蟲害是保證黃精產(chǎn)量的重要方法之一,并且由于歷史原因耕地土壤中有機氯類、有機磷類等農(nóng)藥品種會有較大殘留,因此,本研究選擇包含有機氯類、有機磷類、擬除蟲菊酯類在內(nèi)的74 種農(nóng)藥品種作為對照較為全面。
對黃精飲片的前處理條件進行了三個方面的摸索,包括乙腈高速勻漿直接提取、直接提?。玃SA 固相萃取小柱凈化和QuEChERS 法,結(jié)果QuEChERS 法能夠較好地除去黃精樣品中的多糖、色素等不利于農(nóng)藥測定的干擾雜質(zhì),降低了因污染對分析儀器穩(wěn)定性的影響。黃精中含多糖成分較多,在粉碎和樣品前處理過程中容易粘連結(jié)塊,本試驗在使黃精樣品得到充分冷凍后再立即粉碎,在加入QuEChERS 前處理鹽包之前冰浴冷卻溶液,并在其后的步驟中控制好溶液溫度,避免了粉碎和前處理樣品過程中的結(jié)塊現(xiàn)象。采用藥典通則2341 項下推薦的質(zhì)譜參數(shù),部分農(nóng)藥品種的響應(yīng)偏低,因此本研究對監(jiān)測離子對、碰撞電壓分別進行了優(yōu)化。
本法74 種農(nóng)藥殘留在4 ~400 ng·mL-1內(nèi)線性關(guān)系良好,檢測限和定量限分別在0.04 ~3.32 和0.14 ~11.05 mg·kg-1,3 個不同濃度添加水平的平均回收率在60%~120%的農(nóng)藥數(shù)占比為94.6%,RSD均小于15%,適用于不同基原的湘產(chǎn)黃精(黃精和多花黃精)的74 種農(nóng)藥殘留檢測,對湘產(chǎn)黃精生產(chǎn)種植中農(nóng)藥監(jiān)控有一定意義。由于本次試驗僅收集4 批次的樣本,代表性不足,并不能完全反映湖南產(chǎn)黃精的農(nóng)藥污染真實情況。為實現(xiàn)湘產(chǎn)黃精的整體農(nóng)殘監(jiān)控及用藥安全的全面了解,可通過對產(chǎn)地農(nóng)藥使用習(xí)慣、土壤污染狀況開展實地調(diào)研、收集更多產(chǎn)地的樣品后,應(yīng)用本研究建立的方法進行測定并進行風(fēng)險評估。