李陽,范學(xué)臻
南京市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測院(南京 210036)
農(nóng)產(chǎn)品中殺蟲劑的殘留和對(duì)動(dòng)物的毒性問題,一直是人們關(guān)注的熱點(diǎn)。近年來,各種高效、低毒殺蟲劑正在改變殺蟲劑對(duì)環(huán)境的影響。其中由美國杜邦公司開發(fā)的首個(gè)具有新型鄰酰胺基苯甲酰胺類化學(xué)結(jié)構(gòu)的廣譜殺蟲劑——氯蟲苯甲酰胺已在中國獲準(zhǔn)登記,并被廣泛用于蔬菜、水果和糧食作物上的蟲害防治[1-2]。該農(nóng)藥具有快速的胃毒和觸殺作用,其殺蟲譜廣、殺蟲活性高、速效性好、對(duì)施藥人員非常安全,持效期可以達(dá)到15 d以上[3]。
目前我國現(xiàn)行有效的氯蟲苯甲酰胺檢測標(biāo)準(zhǔn)僅有于2020年7月1日實(shí)施的SN/T 5221—2019出口植物源食品中氯蟲苯甲酰胺殘留的測定,國標(biāo)與農(nóng)業(yè)部相關(guān)檢測標(biāo)準(zhǔn)尚未出臺(tái)?,F(xiàn)階段常用檢測方法主要采用液相色譜、氣相色譜、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法和液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法等[4-7]。大多采用乙腈、乙酸乙酯作為提取溶劑,通過勻漿法、振蕩法進(jìn)行提?。粌艋侄沃饕捎靡阂狠腿艋?、固相萃取凈化(弗羅里硅土、氧化鋁或氨基填料)或分散固相萃取凈化(PAS、C18、GCB吸附劑)[8]。這些儀器及前處理方法不同程度存在著需要使用大量試劑、操作步驟煩瑣、不適用于大批量樣品快速高效的檢測、檢測成本較高等問題。此次試驗(yàn)在傳統(tǒng)QuEChERS方法上進(jìn)行了改進(jìn),建立了快速、高效、回收率高、重現(xiàn)性好的蔬菜中氯蟲苯甲酰胺農(nóng)藥殘留的UPLC-MS/MS分析方法。
氯蟲苯甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)品(質(zhì)量濃度為1 000 mg/L,購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心,天津);乙腈(色譜純,美國天地公司);N-丙基乙二胺(PSA)、石墨化碳黑(GCB)、C18固相吸附劑(安捷倫科技公司);硫酸鎂、氯化鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸氫二鈉(分析純,國藥化學(xué)試劑廠)。試驗(yàn)用水為電阻率為18.2 MΩ·cm的超純水。
AB Sciex QTRAP 5500超高效液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國AB公司);PL602E電子天平(精度0.01 g,瑞士梅特勒-托利多集團(tuán));Waters ACQUITY UPLC CSH C18柱(粒徑1.7 μm,2.1 mm×100 mm);TG1650-WS離心機(jī)(上海盧湘儀)。
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
吸取0.1 mL 1 000 mg/L的氯蟲苯甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)品于10 mL容量瓶中,用乙腈稀釋至刻度,得到10 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)中間液。取適量10 mg/L標(biāo)準(zhǔn)中間液,用空白基質(zhì)或8∶2水-乙腈溶液稀釋成質(zhì)量濃度分別為0.005,0.01,0.04,0.08,0.12和0.16 mg/L的基質(zhì)工作液,置于冰箱避光保存。
1.3.2 樣品前處理
方法一:稱取10 g(精確至0.01 g)樣品于50 mL塑料離心管中,加入10 mL乙腈、4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉及1顆陶瓷均質(zhì)子,蓋上離心管蓋子,劇烈振蕩1 min后于4 200 r/min離心5 min。吸取6 mL上清液于內(nèi)含900 mg硫酸鎂及150 mg PSA(深色樣品加入885 mg硫酸鎂、150 mg PSA、15 mg GCB)的15 mL塑料離心管中,漩渦混勻1 min后,以4 200 r/min離心5 min。取上清液,過0.24 μm有機(jī)濾膜后待UPLC-MS/MS 測定。
方法二:稱取10 g(精確至0.01 g)樣品于50 mL塑料離心管中,加入10 mL乙腈,蓋上離心管蓋子,漩渦混勻1 min后加入10 g氯化鈉,劇烈振蕩5 min后于7 500 r/min離心5 min。取上清液,過0.24 μm有機(jī)濾膜后待UPLC-MS/MS 測定。
1.3.3 添加回收試驗(yàn)
向空白樣品中分別添加0.01,0.05和0.1 mg/kg水平的氯蟲苯甲酰胺標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,采用所建立的方法測定添加回收率。每個(gè)添加水平設(shè)6次重復(fù),同時(shí)做空白對(duì)照。
2.1.1 色譜條件
流動(dòng)相A為加入體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸的0.1%乙酸銨的水溶液,流動(dòng)相B為加入體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸的乙腈溶液;進(jìn)樣量1 μL;柱溫箱40±5 ℃;梯度洗脫如表1所示。
表1 梯度洗脫條件
2.1.2 質(zhì)譜條件
掃描方式:電噴霧電離源(ESI+);氣簾氣CUR:35 psi;電離電壓IS:5 500 V;離子源溫度:500 ℃;霧化氣GS1:55 psi;加熱輔助氣GS2:55 psi;碰撞氣CAD:medium;采集模式:多反應(yīng)監(jiān)測MRM模式。具體監(jiān)測離子對(duì)、碰撞能等質(zhì)譜采集參數(shù)見表2。樣品MRM圖詳見圖1。
表2 氯蟲苯甲酰胺的質(zhì)譜分析條件
圖1 氯蟲苯甲酰胺總離子流圖
為了比較傳統(tǒng)QuEChERS法及改進(jìn)的QuEChERS法在氯蟲苯甲酰胺中的提取效率,試驗(yàn)選取了西紅柿、筍瓜、大蔥、扁豆、白菜、蘿卜、甘藍(lán)7種不同類別的蔬菜,分別添加了0.01,0.05和0.1 mg/kg水平的氯蟲苯甲酰胺,經(jīng)過不同前處理后上機(jī)結(jié)果,如圖2所示。在3種添加水平下,傳統(tǒng)QuEChERS法回收率在73%~90%之間,改進(jìn)的QuEChERS法回收率在73%~112%之間,兩者均符合農(nóng)業(yè)部2386號(hào)公告要求[9]。在結(jié)果保證提取效率前提下,改進(jìn)后的QuEChERS法更加操作簡便、省時(shí)省力。
圖2 不同樣品處理方式對(duì)蔬菜中氯蟲苯甲酰胺提取效率的影響
利用改進(jìn)后的QuEChERS法,提取西紅柿、筍瓜、大蔥、扁豆、白菜、蘿卜、甘藍(lán)7種不同類別的蔬菜作為空白基質(zhì)配制曲線,同用乙腈和水配制成的相同濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行上機(jī)比較。以質(zhì)量濃度(μg/L)為橫坐標(biāo),定量離子對(duì)的峰面積為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
同時(shí)通過基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作曲線斜率(mmartix)及乙腈溶劑標(biāo)準(zhǔn)工作曲線斜率(msolvent),計(jì)算基質(zhì)效應(yīng)(Matrix effect,ME)。ME=(mmartix-msolvent)/msolvent×100%。若ME>0,為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng);若ME<0,為基質(zhì)抑制效應(yīng)。當(dāng)ME的絕對(duì)值為0~20%時(shí),表現(xiàn)為可忽略的弱基質(zhì)效應(yīng);當(dāng)ME的絕對(duì)值在20%~50%之間時(shí),表現(xiàn)為中等基質(zhì)效應(yīng);當(dāng)ME的絕對(duì)值大于50%時(shí),表現(xiàn)為較強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)[10-12]。詳見表3。除了大蔥中氯蟲苯甲酰胺表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應(yīng),其他均為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),其中西紅柿表現(xiàn)出了中等基質(zhì)效應(yīng)。在農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域常采用標(biāo)準(zhǔn)加入法、同位素內(nèi)標(biāo)法、樣品稀釋和基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液等方法消除基質(zhì)效應(yīng)帶來的影響[13]。比較上述方法,由于空白基質(zhì)相對(duì)容易提取,因此試驗(yàn)采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析來提高結(jié)果的準(zhǔn)確度。
表3 氯蟲苯甲酰胺在7種基質(zhì)中的相關(guān)系數(shù)及基質(zhì)效應(yīng)
7種不同作物添加回收率試驗(yàn)結(jié)果及精密度(δRSD)詳見表4。結(jié)果符合農(nóng)業(yè)部2386號(hào)公告要求[9],當(dāng)添加水平在0.001~0.01 mg/kg之間時(shí),回收率在60%~120%之間,δRSD≤30%;當(dāng)添加水平在0.01~0.1 mg/kg之間時(shí),回收率在70%~120%之間,δRSD≤20%;當(dāng)添加水平在0.1~1.0 mg/kg之間時(shí),回收率在70%~110%之間,δRSD≤15%。根據(jù)S/N=10為定量限(Limit of quantitation,LOQ),蔬菜中氯蟲苯甲酰胺的LOQ為5 μg/kg。
表4 7種不同作物添加回收率及精密度
試驗(yàn)基于傳統(tǒng)QuChERS檢測方法進(jìn)行改進(jìn),結(jié)合UPLC-MS/MS,建立了蔬菜中氯蟲苯甲酰胺的檢測方法。該方法在前處理階段更加方便、快捷,使用藥劑成本也大大降低,在保證定量準(zhǔn)確、回收率符合要求的情況下,大大提高了檢測效率,也有效避免了過多的人工操作環(huán)節(jié)帶來的誤差及外界污染。