謝 敏,張 靜,王夢(mèng)芝,周瑤敏,張大文,費(fèi) 丹,趙立軍*,徐 俊*
(1.江西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與標(biāo)準(zhǔn)研究所,江西省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,江西南昌 330200;2.四川省飼料工作總站,四川成都 610041;3.揚(yáng)州大學(xué)動(dòng)物科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,江蘇揚(yáng)州 225009)
苜蓿因富含蛋白質(zhì)和能量,素有“牧草之王”的美譽(yù),是草食動(dòng)物優(yōu)質(zhì)的飼草來源。在苜蓿種植過程中,病蟲害較多,如褐斑病、銹病、花葉病、霜霉?。幌x害多達(dá)10余種,包括蚜蟲、草地螟、薊馬等(周春雷,2008;魯鴻佩等,2008)。目前病蟲害防治仍以噴施高效氯氰菊酯、吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲嗪等農(nóng)藥為主(劉霞等,2019)。苜蓿每年收割2~5茬,有些種植戶為預(yù)防病蟲害的發(fā)生,常常加大農(nóng)藥劑量和噴施頻率,進(jìn)而導(dǎo)致苜蓿中農(nóng)藥殘留問題。與此同時(shí),苜蓿等牧草通過根系吸收土壤中累積的農(nóng)藥也會(huì)造成農(nóng)藥殘留,通過飼喂進(jìn)入動(dòng)物體內(nèi),且因牛、羊等反芻動(dòng)物牧草攝入量大,更易造成體內(nèi)農(nóng)藥的慢性蓄積,導(dǎo)致動(dòng)物組織和奶產(chǎn)品中出現(xiàn)農(nóng)藥殘留,其中一些是國(guó)家違禁藥物成分,會(huì)對(duì)人體健康造成危害。再加上我國(guó)每年進(jìn)口苜蓿量很大,其質(zhì)量安全在一定程度上影響我國(guó)畜產(chǎn)品的質(zhì)量安全。
盡管目前國(guó)內(nèi)外關(guān)于農(nóng)藥殘留檢測(cè)的報(bào)道較多(Lee等,2020;Viera等,2017;王峰恩等,2017),但針對(duì)牧草中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的研究較少,已有報(bào)道要么數(shù)量較少(谷旭等,2021)要么種類單一(孫婷婷等,2021),難以滿足現(xiàn)有檢測(cè)需求。因此,進(jìn)一步研究牧草中多種農(nóng)藥殘留精準(zhǔn)分析方法意義重大。當(dāng)前,農(nóng)藥殘留檢測(cè)主要有液相色譜-質(zhì)譜法(Chen等,2019)和氣相色譜-質(zhì)譜法(孫婷婷等,2021),而液相色譜-質(zhì)譜法因其靈敏度高、選擇性強(qiáng)等特點(diǎn),已成為農(nóng)藥殘留檢測(cè)分析領(lǐng)域的主要方法。鑒于此,本研究以苜蓿為代表,通過乙腈提取,QuEchERS法凈化,C18色譜柱分離,多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式測(cè)定,建立了牧草中22種農(nóng)藥殘留的分析方法,以期為牧草質(zhì)量安全監(jiān)管及其農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供科學(xué)依據(jù),同時(shí)也為牧草的進(jìn)出口檢測(cè)提供了一種準(zhǔn)確的定量分析方法。
1.1 儀器和試劑 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀;N-EVAP112 氮吹儀;GL-88B型旋渦混合器。
甲胺磷、氧樂果、滅多威、噻蟲嗪、3-羥基克百威、多菌靈、樂果、啶蟲脒、磷銨、氯蟲苯、烯酰嗎啉、滅線磷、馬拉硫磷、三唑磷、氯唑磷、苯醚甲環(huán)唑、氟蟲腈砜、蠅毒磷、甲基異柳磷、水胺硫磷、甲拌磷、丙溴磷標(biāo)準(zhǔn)品;乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)、十八烷基硅烷(C18)、硫酸鎂(MgSO4)、石墨化炭黑(GCB),試劑和溶劑均為分析試劑級(jí)或高效液相色譜級(jí)。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制 準(zhǔn)確稱取上述22種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品,用乙腈分別配置成1000.0 mg/L的單標(biāo)儲(chǔ)備液,然后用乙腈分別稀釋成質(zhì)量濃度為10.0 mg/L的單標(biāo)中間液,再用乙腈稀釋制備成混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,混合標(biāo)準(zhǔn)工作液中各農(nóng)藥質(zhì)量濃度為1.0 mg/L,-20℃下避光儲(chǔ)存?zhèn)溆谩?/p>
1.3 UPLC-MS/MS條件
1.3.1 液相色譜條件 色譜柱:ZORBAX SB-C18(2.1 mm×100 mm×1.8μm,美國(guó) Agilent公司);流動(dòng)相:A為5 mmol/L乙酸銨水溶液,B為乙腈;流速:0.3 mL/min;進(jìn)樣量:10μL;柱溫:35℃;梯度洗脫程序?yàn)椋?~4 min,B由2%線性變至80%;4~6 min,B由80%線性變至98%;6~8 min,B保持98%;8~9 min,B返回初始2%。
1.3.2 質(zhì)譜條件 電離模式:電噴霧電離正負(fù)離子模式(ESI+和ESI-);檢測(cè)方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM);毛細(xì)管電壓:3000 V;離子源溫度:150℃;干燥氣溫度:150℃;干燥氣流量:15 L/min;霧化氣壓力:30 psi;鞘氣溫度:300℃;鞘氣流量:12 L/min;噴嘴電壓:500 V(ESI+)和1000 V(ESI-)。各農(nóng)藥其他質(zhì)譜參數(shù)見表 1。
表1 22種農(nóng)藥質(zhì)譜參數(shù)
1.4 樣品制備 樣品切成1 cm長(zhǎng),冷凍干燥研磨成粉,干燥器封存。
1.5 樣品前處理 準(zhǔn)確稱取1.00 g苜蓿樣品于50 mL離心管中,加入10 mL飽和氯化鈉溶液浸泡10 min,渦旋1 min。再加入20 mL乙腈,渦旋 1 min,超 聲 15 min,4000 r/min 離 心 5 min,取5 mL上清液轉(zhuǎn)移至盛有300 mg無水MgSO4、100 mg PSA、100 mg C18和 5 mg GCB 吸附劑的15 mL離心管中,渦旋 1 min,4000 r/min 下離心5 min。取1 mL上清液,加入1 mL純水,渦旋混勻,過0.22μm水相微孔濾膜,待檢。
2.1 前處理方法優(yōu)化
2.1.1 提取劑選擇 苜蓿干燥后含水量較低,提取前加水可加大樣品分散度,增加比表面積,提升溶劑與樣品接觸面積,提取效果更佳(Lehotay等,2010)。且使用飽和氯化鈉更有利于水與提取劑分層。因此,本方法選擇在加提取溶劑前先加入飽和氯化鈉溶液浸泡。
由圖1可知,乙腈和1%乙酸乙腈效果最好,22種農(nóng)藥回收率均在65%~120%之間,其他2種提取溶劑效果不佳??紤]到含1%乙酸乙腈溶液會(huì)導(dǎo)致部分堿性農(nóng)藥分解,于是選擇乙腈作為最終提取溶劑。
圖1 不同溶劑提取回收率
2.1.2 凈化方法優(yōu)化 參考農(nóng)藥殘留檢測(cè)常用的 QuEChERS方法(Chen等,2019)、Florisil PR(王帥等,2021)和活性炭固相萃取柱(趙阿璇等,2021)等對(duì)苜蓿樣品進(jìn)行凈化,結(jié)果如圖2。
由圖2可知,QuEChERS的綜合回收率和提取效果較好,除3-羥基克百威、多菌靈、樂果、啶蟲脒、磷銨的回收率超過120%,其他17種農(nóng)藥回收率范圍均在80%~120%之間。
圖2 不同凈化方法回收率
2.2 基質(zhì)效應(yīng)、線性范圍、檢出限和定量限 采用純?nèi)軇┖蛙俎;|(zhì)分別配制標(biāo)準(zhǔn)曲線,以二者斜率計(jì)算基質(zhì)效應(yīng)(ME),發(fā)現(xiàn)22種農(nóng)藥均存在基質(zhì)效應(yīng),除樂果基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)外(402%),其余均存在基質(zhì)抑制效應(yīng)(-10%~-71%)。因此,試驗(yàn)采用空白樣品溶液配制的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液制作工作曲線降低了基質(zhì)干擾。
采用空白基質(zhì)加標(biāo)配制質(zhì)量溶度為0.5、1、2、5、10、20μg/L 的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,以濃度 - 峰面積繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,22種農(nóng)藥線性良好,R2均大于0.994。將標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至信噪比(S/N)為3和10的溶度分別定為化合物的檢出限和定量限,結(jié)果如表2,22種農(nóng)藥的LODs為0.01~0.2μg/kg,LOQs為0.02~0.5μg/kg,符合多種農(nóng)藥殘留分析要求。
2.3 回收率和精密度 采用空白樣品中添加低、中、高3個(gè)濃度水平的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個(gè)濃度設(shè)6個(gè)平行,計(jì)算回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),其結(jié)果如表2。方法回收率為73.7%~107.1%,RSD為0.7%~9.8%,滿足農(nóng)藥的殘留檢測(cè)要求。谷旭等(2021)采用QuEChERS前處理結(jié)合液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)檢測(cè)了苜蓿中樂果和甲基異柳磷等15種農(nóng)藥殘留,回收率為76.7%~118.5%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0.9%~19.3%。張立田等(2019)采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定青貯玉米中滅多威和3-羥基克百威等8種氨基甲酯類農(nóng)藥殘留,回收率為70.83%~86.67%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差0%~8.15%。本研究結(jié)果與前人的研究結(jié)果相吻合,但本文檢測(cè)的農(nóng)藥種類更多、靈敏度和精密度更高,是牧草農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法的補(bǔ)充,在滿足牧草樣品檢測(cè)要求的基礎(chǔ)上具有更廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
表2 基質(zhì)效應(yīng),檢出限和定量限及不同添加濃度的回收率和精密度(n=6)
采用UPLC-MS/MS方法建立了同時(shí)檢測(cè)牧草樣品中22種農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法。該方法前處理簡(jiǎn)單,檢測(cè)限和定量限更低,測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確,能滿足牧草樣品中農(nóng)藥殘留分析要求。