吳建霞,梁小剛,王 壟,劉琳琳,姜孝茍
(貴州茅臺酒股份有限公司質(zhì)量部,貴州仁懷 564501)
藍(lán)莓果實中除了常規(guī)的糖、酸和豐富的維生素外,還含有超氧化物歧化酶、熊果苷等物質(zhì),具有減緩衰老、增強記憶力、增強人體免疫機能等功能,深受廣大消費者喜愛[1-5]。藍(lán)莓也是世界糧農(nóng)組織推薦的五大健康水果之一[6-7]。但是,由于在生長過程中農(nóng)藥的不規(guī)范使用,極易造成藍(lán)莓果實的農(nóng)藥殘留超標(biāo),因此對藍(lán)莓農(nóng)藥殘留的監(jiān)測顯得尤為重要[8]。目前,藍(lán)莓中農(nóng)藥殘留的檢測方法主要有氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[9-11]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[12-15]等,前處理方法主要為QuEChERS(快速Q(mào)uick,簡單Easy,廉價Cheap,高效Effective,耐用Rugged,安全Safe)方法[16]。
QuEChERS 方法原理是均質(zhì)的樣品用乙腈提取后,經(jīng)萃取分層,根據(jù)基質(zhì)分散萃取機理,采用吸附劑與基質(zhì)中的干擾物結(jié)合,通過離心除去,從而達(dá)到凈化的目的。QuEChERS 方法具有快速、簡單、廉價、高效、安全等優(yōu)點,且有機溶劑用量少,減少了環(huán)境污染,目前被廣泛用于食品、環(huán)境、生物等多種領(lǐng)域[17-24]。QuEChERS 方法還可以根據(jù)不同的樣品基質(zhì)選擇吸附劑種類來消除基質(zhì)或色素干擾,目前常用吸附劑有PSA、C18、GCB 等。藍(lán)莓中農(nóng)藥殘留的檢測,因其色素含量高,基質(zhì)復(fù)雜等因素面臨諸多困難。目前已有研究報道基于QuEChERSLC-MS/MS 法檢測藍(lán)莓中的農(nóng)藥殘留[25],但監(jiān)測農(nóng)藥范圍小且方法不適于拓展。本文建立一種基于QuEChERS 樣品前處理與氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)檢測相結(jié)合的快速多殘留分析方法,實現(xiàn)對藍(lán)莓中192 種農(nóng)藥的測定,此方法操作簡便,定性定量分析結(jié)果準(zhǔn)確。
藍(lán)莓樣品:市售。
試劑及耗材:甲醇(色譜純)、乙腈(色譜純)、丙酮(色譜純),德國Merck 公司;Bond Elut QuECh-ERS EN 提取試劑盒,美國Agilent Technologies 有限公司,內(nèi)含4 g MgSO4、l g NaCl、1 g 檸檬酸鈉和0.5 g 檸檬酸氫二鈉;Bond Elut QuEChERS EN 分散SPE 凈化試劑盒,美國Agilent Technologies 有限公司,內(nèi)含900 mg 無水MgSO4和150 mg 乙二胺-N-丙基硅烷(PSA);分散劑填料C18,上海安普公司;S-74897 農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(100 μg/mL),百靈威科技有限公司。
儀器設(shè)備:三重四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀,配有電子轟擊源(Electron impaction source,EI),美國Agilent 公司;10~5000 μL 移液器,德國Eppendorf公司;ME204E電子天平,瑞士Mettler Toledo公司;Velocity 18R 多功能臺式高速冷凍離心機,英國Dynamica 公司;Talboys 漩渦混合器,美國Troemner公司;勻漿機,德國博朗。
1.2.1 樣品預(yù)處理
將藍(lán)莓鮮果加入勻漿機中制成果漿,準(zhǔn)確稱取5.00 g 果漿樣品(精確至0.01 g)于50 mL 離心管中,加入10 mL 乙腈,將離心管置于多管的漩渦振蕩器上振蕩提取10 min 后放入冰箱冷凍(-18 ℃)15 min。加入QuEChERS 提取試劑包,振搖使其分散均勻,漩渦振蕩5 min,于-20 ℃冷凍離心機中9000 r/min 離心5 min 備用。準(zhǔn)確吸取3 mL 上清液于15 mL 凈化離心管中,加入500 mg C18粉末,漩渦振蕩5 min,于-20 ℃冷凍離心機中9000 r/min 離心5 min,取上清液待分析。
1.2.2 基質(zhì)溶液制備
選擇陰性藍(lán)莓樣品(經(jīng)檢測不含任一種目標(biāo)農(nóng)藥)按1.2.1 樣品預(yù)處理方法制備空白藍(lán)莓基質(zhì)溶液備用。
1.2.3 基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
用已制備好的空白藍(lán)莓基質(zhì)溶液作為標(biāo)準(zhǔn)稀釋液,將多組混合農(nóng)藥標(biāo)液配制成LM-1 和LM-2兩個混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液,再分別配得濃度為5 μg/kg、10 μg/kg、20 μg/kg、50 μg/kg、100 μg/kg、500 μg/kg的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液。
1.2.4 儀器工作條件
氣相色譜條件:Agilent HP-5MS UI(15 m ×0.25 mm,0.25 μm)色譜柱;氦氣作為載氣,純度≥99.999%,流速1.0 mL/min;進樣口溫度280 ℃;不分流進樣模式;進樣量1 μL;升溫程序:60 ℃保持1 min,然后以40 ℃/min 升溫至120 ℃,再以5 ℃/min 升溫至310 ℃,保持3 min,總運行時間為40.5 min。
質(zhì)譜條件:離子源類型為EI;離子源溫度:280 ℃;傳輸線溫度:280 ℃;離子化電壓:70 eV;四極桿溫度:Q1 150 ℃,Q2 150 ℃;溶劑延遲時間3.75 min;質(zhì)譜信號采集模式為多反應(yīng)檢測模式(MRM),192 種農(nóng)藥名稱、保留時間、儀器分析參數(shù)見表2。
利用乙腈、丙酮和甲醇3 種提取溶劑分別做目標(biāo)農(nóng)藥的加標(biāo)回收實驗,考察其對萃取效果的影響。結(jié)果顯示,采用乙腈作為提取溶劑,163種農(nóng)藥回收率均在70 %~120 %之間,滿足檢測要求,而用丙酮、甲醇做提取溶劑時部分化合物回收率只有30 %~50 %,此外根據(jù)參考文獻(xiàn)[26],QuEChERS 方法多數(shù)采用乙腈作為提取劑,因此,本實驗采用乙腈作為提取劑。
同時,對比了加入5 mL、10 mL、15 mL 乙腈對提取效果的影響。結(jié)果表明:加入5 mL 乙腈時,多數(shù)目標(biāo)農(nóng)藥回收率無法滿足檢測要求;加入10 mL、15 mL 乙腈目標(biāo)農(nóng)藥的回收率均在70%~120%之間,且均滿足檢測要求,因此選擇10 mL 乙腈作為最終提取方案。
藍(lán)莓果漿較多的脂肪酸、脂類和色素會對目標(biāo)農(nóng)藥的檢測造成較大影響。實驗以Bond Elut QuEChERS EN 分散SPE 凈化試劑盒為基礎(chǔ),對比了4組不同的凈化吸附材料組合,具體情況見表1。
表1 凈化吸附材料情況
通過對比各組凈化吸附材料下目標(biāo)農(nóng)藥的平均回收率,發(fā)現(xiàn)第3 組回收率為75%~112%,比較集中且滿足檢測要求。最終選擇900 mg MgSO4+150 mg PSA+500 mg C18進行凈化。
基于安捷倫G9250AAMRM 數(shù)據(jù)庫為檢測農(nóng)藥提供的8 個MRM 離子對,從而選擇合適的3 對離子對進行測定,將基質(zhì)干擾降至最低,將配制好的LM-1 和LM-2 兩個混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液用藍(lán)莓基質(zhì)稀釋至100 μg/kg,按照已優(yōu)化的儀器分析條件進行檢測,圖1、圖2 為兩組混標(biāo)總離子流(TIC)圖。由圖可見,藍(lán)莓基質(zhì)干擾效應(yīng)極低,各目標(biāo)農(nóng)藥得到了較好的分離,完全滿足定性和定量檢測的要求,這主要得益于對樣品提取液進行的針對性凈化以及多反應(yīng)檢測模式(MRM)的抗干擾優(yōu)勢。
圖1 LM-1混合標(biāo)樣MRM圖
圖2 LM-2混合標(biāo)樣MRM圖
用已制備好的藍(lán)莓基質(zhì)溶液配制LM-1 和LM-2 混合標(biāo)準(zhǔn)系列,分別配制成濃度為5 μg/L、10 μg/L、20 μg/L、50 μg/L、100 μg/L、500 μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)系列溶液,經(jīng)GC-MS/MS 檢測得到對應(yīng)的信號響應(yīng)值,以峰面積對質(zhì)量濃度作標(biāo)準(zhǔn)曲線,得到線性方程和相關(guān)系數(shù),以信噪比(S/N)≥3 確定檢出限,結(jié)果見表2。從表2 可看出,192 種農(nóng)藥在藍(lán)莓基質(zhì)中均呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r 范圍在0.9904~0.9999 之間,檢出限為0.24~300.5 μg/kg,滿足分析檢測要求。
表2 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法的質(zhì)譜條件、方法的檢出限、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均回收率
按1.2.1 樣品預(yù)處理方法對藍(lán)莓進行192 種農(nóng)藥添加量分別為20 μg/kg、50 μg/kg、100 μg/kg 的添加回收試驗,每個水平重復(fù)8 次,密草通等29 種農(nóng)藥因檢出限較高未作添加回收實驗。為避免定量誤差,使用基質(zhì)匹配校準(zhǔn)標(biāo)樣計算分析物回收率,還通過分析基于溶劑的標(biāo)樣對基質(zhì)效應(yīng)進行了評價。192 種農(nóng)藥回收率在76.8 %~109.1 %范圍內(nèi),相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.7 %~24.9 %之間,詳見表2。結(jié)果表明,該方法的回收率和精密度都能滿足分析的要求,具有良好的回收率和重現(xiàn)性。
續(xù)表2(一)氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法的質(zhì)譜條件、方法的檢出限、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均回收率
為進一步驗證方法的適用性,按照上述的QuEChERS-三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用法對市售的10 個藍(lán)莓樣品進行檢測,結(jié)果均未檢出目標(biāo)農(nóng)藥。
續(xù)表2(三)氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法的質(zhì)譜條件、方法的檢出限、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均回收率
本實驗開發(fā)了一種QuEChERS 與GC-MS/MS相結(jié)合簡單而穩(wěn)定的方法,用于測定藍(lán)莓中的192種農(nóng)藥。各農(nóng)藥組分在5~500 μg/kg 范圍內(nèi),呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.7 %~24.9 %,測定藍(lán)莓中各農(nóng)藥組分的加標(biāo)回收率為76.8 %~109.1%。該方法在目標(biāo)農(nóng)藥上獲得了滿意的定量回收率,操作簡便,定性定量準(zhǔn)確,適用于分析藍(lán)莓中的多農(nóng)藥殘留,可以滿足標(biāo)準(zhǔn)和常規(guī)的農(nóng)藥殘留監(jiān)測要求。此外,該方法對其他各類漿果的農(nóng)藥殘留檢測有很大的借鑒意義,為漿果常規(guī)農(nóng)藥殘留的監(jiān)測提供了較好的方法補充。