◎ 邢海燕,汪 安,朱志祥,程桂林,黎 睿,胡金玲,孫麗婷
(池州市質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院,安徽 池州 247000)
黃精是我國傳統(tǒng)的藥食同源植物,其使用歷史至今已有兩千余年。九華黃精獲批中國國家地理標(biāo)志保護(hù)產(chǎn)品,為百合科黃精屬多花黃精,主產(chǎn)于九華山周邊,十大皖藥之一[1],具有補(bǔ)中益氣、滋陰潤肺、抗疲勞、增強(qiáng)免疫、調(diào)節(jié)血糖和延緩衰老等功效[2]。近年來池州市政府堅(jiān)持綠色發(fā)展理念,依托優(yōu)質(zhì)的生態(tài)環(huán)境和自然資源,推廣林下種植方式,大力發(fā)展九華黃精產(chǎn)業(yè),種植面積超過4 000 hm2,產(chǎn)量約達(dá)3 000 t。
由于野生黃精資源有限,市場(chǎng)需求大,人工種植發(fā)展迅速。黃精生長過程中,會(huì)有蠐螬等幼蟲在土壤中為害根部,且易滋生雜草影響產(chǎn)量。為提高預(yù)防治療病蟲害和除草效率,有部分藥農(nóng)采取物理化學(xué)藥物相結(jié)合的方法。另外,由于在其他農(nóng)業(yè)種植中使用的農(nóng)藥有80%~90%進(jìn)入土壤中,污染土壤和水源,從而影響到種植用地和用水,使黃精在種植過程中富集農(nóng)藥存在可能,如果農(nóng)藥殘留超標(biāo),會(huì)給人們的健康帶來危害[3]。
目前農(nóng)殘檢測(cè)常見的樣品前處理技術(shù)有固相萃取法、分子印跡萃取技術(shù)、QuEChERS 法等。常用的分析技術(shù)有HPLC 法、GC 法、HPLC-MS 法和GC-MS法。本文以產(chǎn)于池州地區(qū)的九華黃精生品為研究對(duì)象,優(yōu)化前處理提取凈化方法,采用HPLC-MS/MS 法測(cè)定九華黃精中26 種農(nóng)藥殘留量的分析方法,為農(nóng)業(yè)部門、檢測(cè)機(jī)構(gòu)、九華黃精種植加工企業(yè)提供應(yīng)用參考。
26 種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,質(zhì)量濃度均為100 μg·mL-1,介質(zhì)為乙腈,北京迪馬科技有限公司;甲醇、乙腈(色譜純),美國賽默飛公司;乙酸乙酯、二氯甲烷(色譜純),國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;甲酸銨(色譜純),美國阿拉丁公司;甲酸(優(yōu)級(jí)純),山東西亞化學(xué)股份有限公司;氯化鈉、乙酸鈉、乙酸、無水硫酸鎂(分析純),國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。
乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠(PSA)、十八烷基硅烷鍵合硅膠(C18)、石墨化炭黑(GCB),粒徑均為40~60 μm,天津博納艾杰爾科技有限公司;分析用水為實(shí)驗(yàn)室用水由FST-TOP-A22 超純水凈化處理系統(tǒng)制備,符合一級(jí)水要求。
1290-6470 三重四極桿液相-質(zhì)譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國安捷倫公司;高速離心機(jī):美國賽默飛公司;超聲儀,德國艾爾瑪公司;JA3103N 電子天平,上海民橋精密科學(xué)儀器有限公司;FST-TOP-A22 超純水機(jī),上海富特詩儀器設(shè)備有限公司。
1.3.1 樣品前處理
將樣品粉碎混勻后稱取1 g(精確至0.01 g)于50 mL 塑料離心管中,加9 mL 水渦旋混勻,放置30 min。加入10.0 mL 提取劑及1 顆陶瓷均質(zhì)子,劇烈振蕩1 min,加入6 g 無水硫酸鎂1.5 g 乙酸鈉,劇烈振蕩2 min 后,以8 000 r·min-1的轉(zhuǎn)速離心5 min。定量吸取上清液1.5 mL 至裝有220 mg 無水硫酸鎂和凈化劑(100 mg C18+100 mg PSA +30 mg GCB)的2 mL 離心管中,渦旋混勻1 min。以8 000 r·min-1的轉(zhuǎn)速離心5 min,取上清液過0.22 μm 濾膜后上機(jī)測(cè)定。同時(shí)用陰性九華黃精作為樣品基質(zhì)做空白試驗(yàn),得到空白基質(zhì)溶液,用于配制標(biāo)準(zhǔn)系列和計(jì)算加標(biāo)回收率。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)系列的配制及定量測(cè)定
準(zhǔn)確吸取混合標(biāo)準(zhǔn)溶液使用液,用空白基質(zhì)溶液逐級(jí)稀釋配制成質(zhì)量濃度為0 μg·mL-1、0.002 μg·mL-1、0.005 μg·mL-1、0.010 μg·mL-1、0.020 μg·mL-1、0.050 μg·mL-1、0.100 μg·mL-1、0.200 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)系列,供HPLC-MS/MS 分析測(cè)定。以標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液的質(zhì)量濃度(x)和定量子離子的質(zhì)量色譜圖響應(yīng)值(y)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線,按外標(biāo)法定量。
1.3.3 儀器條件
(1)色譜條件。色譜柱:Agilent ZORBA plus C18(50 mm×2.1 mm,1.8 μm);進(jìn)樣量:2 μL;柱溫:40 ℃;柱流速:0.3 mL·min-1;流動(dòng)相:A 相為2 mmol·L-1的甲酸銨-甲酸(0.01%)甲醇溶液,B 相為2 mmol·L-1的甲酸銨-甲酸(0.01%)水溶液。梯度 洗脫程序:0~0.9 min,2% A;1.0~3.0 min,15% →50% A;3.1~8.0 min,50% →70% A;8.1~12.0 min,70% →98% A;12.1~14.0 min,98%→2% A;14.1~15.0 min,2% A。
(2)質(zhì)譜條件。離子化方式:電噴霧電離;掃描方式:正離子掃描;毛細(xì)管電壓:3 500 V;檢測(cè)方式:MRM 多反應(yīng)監(jiān)測(cè);鞘氣溫度和流速:300 ℃和10 L·min-1;干燥氣溫度和流速:200 ℃和6 L·min-1;質(zhì)譜優(yōu)化后的方法條件見表1。
2.1.1 提取劑的選擇
測(cè)定農(nóng)藥殘留量時(shí),常用的提取溶劑有乙腈、甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷,通過進(jìn)行26 種農(nóng)藥的平均加標(biāo)回收率來比較這4 種溶劑的提取效率,發(fā)現(xiàn)乙腈提取率最佳,平均回收率可達(dá)到88%(表2),故確定用乙腈作為提取劑。
2.1.2 凈化材料的選擇
由于九華黃精中含有豐富的多糖、甾體皂苷、總黃酮、氨基酸、生物堿、脂肪等成分[4],萃取時(shí)共萃取物較多,對(duì)提取物凈化處理要求較高。C18可去除樣品基質(zhì)中存在的脂肪和脂類等非極性干擾物質(zhì),PSA可去除糖類、脂肪酸、有機(jī)酸和酚類等干擾物,GCB可去除色素和甾醇[5]。本文研究C18、PSA、和GCB 3 種凈化材料組合使用對(duì)待測(cè)物回收率的影響,見表3。在以乙腈作為提取劑的前提下,綜合考慮平均回收率和對(duì)色譜柱、檢測(cè)器的保護(hù),最終選擇100 mg C18+100 mg PSA+30 mg GCB 作為凈化材料。
表3 不同凈化劑的平均加標(biāo)回收率表
以陰性九華黃精為空白基質(zhì),準(zhǔn)確添加適量標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制成0 μg·mL-1、0.002 μg·mL-1、0.005 μg·mL-1、0.010 μg·mL-1、0.020 μg·mL-1、0.100 μg·mL-1、0.200 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)系列,以質(zhì)量濃度(x)和定量子離子的質(zhì)量色譜圖響應(yīng)值(y)進(jìn)行線性回歸,得到線性方程和相關(guān)系數(shù)。用空白樣品加標(biāo)的方法,分別以3 倍信噪比和10 倍信噪比計(jì)算26 種農(nóng)藥的方法檢出限和定量限。由表4 可見26 種農(nóng)藥的線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)在0.996 0~0.999 9。當(dāng)取樣量為1 g,加入提取劑為10.0 mL 時(shí),方法檢出限在0.01~0.05 mg·kg-1,定量限在0.03~0.15 mg·kg-1。
表4 26 種化合物的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限、不同加標(biāo)水平的平均回收率及其精密度表
在1 g 空白基質(zhì)樣品中按0.002 mg·kg-1、0.020 mg·kg-1、0.200 mg·kg-1加標(biāo)水平添加26 種農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)使用液,同樣品處理。每個(gè)添加水平平行測(cè)定6 次,回收率和精密度見表4。不同加標(biāo)水平的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍在0.5%~9.1%(n=6),平均加標(biāo)回收率在62.8%~108.6%,均能夠滿足《實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量控制規(guī)范食品理化檢測(cè)》(GB/T 27404—2008)附錄F 所規(guī)定的技術(shù)要求。
采用優(yōu)化后的前處理方法處理九華黃精未知樣品,這26 種農(nóng)藥均未檢出,在一定程度上說明九華黃精在農(nóng)藥使用上安全性較高。在最佳條件下,26 種農(nóng)藥化合物經(jīng)提取凈化后進(jìn)行定性與定量檢測(cè),色譜圖如圖1 所示。
本研究分別從提取試劑、凈化材料等方面對(duì)九華黃精中26 種農(nóng)藥殘留量測(cè)定的前處理方法進(jìn)行優(yōu)化,降低了黃精中所含的多糖、甾體皂苷、總黃酮、氨基酸、生物堿、脂肪等成分給前處理帶來的影響,提高了前處理效率。優(yōu)化后的前處理方法,操作方便快捷、提取凈化效果較好,可提高檢測(cè)效率、降低檢測(cè)成本,有助于政府監(jiān)管部門執(zhí)法,規(guī)范九華黃精的種植及其深加工產(chǎn)品的生產(chǎn)加工。