液质联用法测定果蔬中氨基甲酸酯类农药残留
褚乾梅; 黄大明; 朱梦洁; 王雪; 张姝娟; 董菁; 王盾 【期刊名称】《《湖北农业科学》》 【年(卷),期】2019(058)021 【总页数】4页(P163-166)
【关键词】高效液相色谱-串联质谱; 果蔬; QuEchERs; 氨基甲酸酯类农药; 检测 【作 者】褚乾梅; 黄大明; 朱梦洁; 王雪; 张姝娟; 董菁; 王盾 【作者单位】襄阳市农业科学院 湖北 襄阳 441057 【正文语种】中 文
【中图分类】O657.7+2; S481+.8
氨基甲酸酯类农药以其残效小、选择性强、对人畜毒性较低等特点而被国内外广泛应用于病虫害的防治[1,2]。 作为高毒有机氯农药的替代品,氨基甲酸酯类农药通过抑制乙酰胆碱酯酶的活性而引起神经递质乙酰胆碱的积累,造成神经功能紊乱,其在果蔬中的过量残留或长期暴露在环境中会对人们的身体健康造成一定的危害[3,4]。
目前果蔬中该类农药的残留分析有高效液相色谱荧光法[5]、液相色谱-质谱联用法[6-8]、气相色谱法[9]和气相色谱质谱法[10]。 而液相色谱-飞行时间质谱法用于农产品中农药残留分析为目前残留分析研究的热点[11]。高效液相色谱荧光法灵敏度高,选择性强,但在实际样品中,由于基质不同,个别蔬菜种
类有较强干扰,无法做出进一步的确证[12]。液相色谱—三重四极杆串联质谱灵敏度高,抗干扰能力强,是目前痕量分析的首选方法[13]。快速、简单、廉价、高效、可靠和安全的分散固相萃取(QuEchERs)技术可用于果蔬中农药残留检测[14-16]。
试验采用改进的QuEchERs方法提取、净化样品,结合高效液相色谱-串联质谱仪检测,建立12种氨基甲酸酯类农药残留的快速检测方法,以期为果蔬中氨基甲酸酯类农药残留的检测方法作补充,为襄阳市农产品质量安全监管部门日常监督提供科学、客观的技术依据。 1 材料与方法 1.1 材料与仪器
果蔬样品:采用四分法取适量样品,用食品加工机将样品粉碎,装入保鲜盒中,于-18℃冰柜中保存,备用;氨基甲酸酯类农药标准品储备液(100 μg/mL):多菌灵、啶虫脒、克百威、甲萘威、嘧霉胺、苯醚甲环唑、哒螨灵、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(甲维盐)、咪鲜胺、烯酰吗啉、嘧菌酯、涕灭威亚砜均购于天津环保所;甲醇、乙酸铵为色谱级(JetBaker);乙腈,甲酸为色谱级(Fisher);试验用水为娃哈哈纯净水;0.22μm有机滤膜(津腾);Bond Elut EN萃取盐包(内含 4 g MgSO4、1 g NaCl,1 g 柠檬酸氢钠及 0.5 g 柠檬酸氢二钠)和15 mL净化管(内含885 mg MgSO4、150mg PSA及15mg GCB)均购自美国Agilent公司。 1.2 仪器与设备
Agilent 1260超高效液相色谱系统,包括四元泵,在线真空脱气机,柱温箱,自动进样器(安捷司);API3200 质谱仪,配有电喷雾离子源(ESI)(美国AB公司);食品加工机(上海博朗);CP4102电子天平(上海奥豪斯);超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司);5810R低温冷冻离心机(美国Eppendorf公司);MS3涡旋混匀器(德国IKA公司)。
1.3 方法
1.3.1 标准溶液的配制 分别取400 μL 100 μg/mL的12种标准溶液加入到10 mL容量瓶中,加甲醇定容至刻度,混匀,配制成4 μg/mL的混合标准中间液,-18℃避光保存。混合标准工作液根据需要用甲醇配制。
1.3.2 样品制备 准确称取10.0 g粗粉碎的蔬菜样品置于50 mL离心管中,加10 mL乙腈和陶瓷均质子,涡旋振荡1 min,加入Bond Elut EN萃取盐包,涡旋振荡 1 min,8 000 r/min 离心 5 min,取 6 mL 乙腈上清液加入到含有净化吸附剂和硫酸镁的15 mL净化管中,涡旋振荡 1 min,8 000 r/min离心 5 min。准确吸取 1 mL上清液过 0.22 μm有机滤膜,待HPLC-MS/MS 分析。 1.3.3 仪器条件
1)色谱条件。色谱柱:ZOBRAX EclipseXDB-C18(150 mm×4.6 mm,5 μm);流动相:A 为 5 mmol/L 乙酸铵溶液(含0.1%甲酸),B为甲醇;梯度洗脱程序:0~6 min,90%A→10%A;6~10 min,10%A;10~10.01 min,10%A→90%A;10.01~13 min,90%A。流速 1 mL/min;进样量 5 μL;柱温 40℃。
2)质谱条件。电喷雾离子源(ESI);正离子扫描;多反应监测(MRM);毛细管电压:5 500 V;干燥气温度 500 ℃;Gas1:60 mL/min;Gas2:65 mL/min。 2 结果与分析 2.1 质谱条件优化
采用电喷雾离子源,在正离子模式下分别对0.5 μg/mL的12种氨基甲酸酯类标准溶液进行母离子全扫描,确定其分子离子。再分别以以上离子作为母离子进行子离子扫描,筛选响应值较高、干扰较小、稳定的两个离子作为子离子,峰形较高的离子作为定量离子,并优化DP和CE。各目标化合物优化质谱条件见表1。
表1 12种农药质谱参数名称多菌灵啶虫脒克百威甲萘威嘧霉胺苯醚甲环唑哒螨灵甲维盐咪鲜胺烯酰吗啉嘧菌酯涕灭威亚砜母离子192.1 223.1 222.2 202.0 200.2 406.0 365.1 886.4 376.0 388.0 372.1 207.1子离子160.1(定量)/132.1 126.0(定量)/90.0 165.1(定量)/123.1 145.1(定量)/127.1 107.1(定量)/168.1 251.1(定量)/237.1 309.1(定量)/147.1 158.3(定量)/126.1 308.0(定量)/266.1 301.1(定量)/165.1 344.1(定量)/172.1 .0(定量)/132.0碎裂电压//V 47 52 44 32 57 69 57 97 40 57 80 27碰撞能量//eV 40/27 29/45 19/30 18/42 40/35 33/30 13/34 54/66 9/14 31/43 18/63 25/12 2.2 色谱条件优化
图1 12种农药混合标准溶液的LC-MS/MS色谱
采用梯度洗脱能较好地分离12种目标化合物,总离子流见图1。通过在流动相中加入适量的甲酸和乙酸铵,不但可以增加分离度,改善峰形,而且可以使氨基甲酸酯类农药在ESI正离子模式的质谱信号得到增强,提高检测灵敏度。梯度洗脱条件的优化:经过反复试验,改变不同时间段流动相中有机相和水相的比例,最终确定了最佳梯度洗脱程序:0~6 min,10%甲醇→90%甲醇;6~10 min,90%甲醇;10~10.01 min,90%甲醇→10%甲醇;10.01~13 min,10%甲醇。 2.3 样品前处理方法的选择
以未检出农药残留的蔬菜为基质,添加0.05 mg/kg氨基甲酸酯类混合标准农药,分别采用NY/T 761-2008[17]中氨基甲酸酯类农药多残留测定的前处理方法和QuEchERs前处理方法进行加标回收试验,两种方法处理后12种农药的回收率见表2。其中回收率100%,表示样品中所含农药在检测过程中无损失,结果越接近100%,则前处理方法越好。结果表明,QuEchERs前处理方法简单、快捷、安全,除多菌灵、嘧霉胺和涕灭威亚砜回收率与761方法接近,其他9种农药的回收率均优于761方法,且QuEchERs方法所得回收率的相对标准偏差均低于761
方法,平行性更好,可作为测定12种氨基甲酸酯类农药残留测定的前处理方法。 表2 QuEchERs与761方法前处理后12种农药的回收率结果QuEchERs 761农药名称多菌灵啶虫脒克百威甲萘威嘧霉胺苯醚甲环唑哒螨灵甲维盐咪鲜胺烯酰吗啉嘧菌酯涕灭威亚砜回收率//%80 93 96 100 90 93 108 87 90 94 99 86 RSD//%2.5 2.1 4.2 2.0 4.4 2.3 1.9 2.3 4.4 3.4 2.0 2.3回收率//%115 120 81 116 92 128 119 126 127 127 134 92 RSD//%8.7 4.2 6.3 4.3 5.6 3.8 4.2 4.0 8.0 4.0 7.4 5.6 2.4 标准曲线和检出限
将混合标准贮备液分别稀释成不同浓度的标准液,按上述操作条件进行测定,以浓度对相应的峰面积进行线性回归,获得氨基甲酸酯类农药的标准曲线及相关系数。12种农药的线性范围、线性方程和相关系数见表3。标准曲线在线性范围内呈良好的线性关系,线性相关系数为0.996 6~0.999 9,线性范围为 5~100 μg/L,使用该仪器的方法检出限为0.1 μg/kg,表明该方法可对氨基甲酸酯类农药进行准确定性、定量分析。
表3 LC-MS/MS测定的12种农药的标准曲线、线性范围、相关系数农药名称多菌灵啶虫脒克百威甲萘威嘧霉胺苯醚甲环唑哒螨灵甲维盐咪鲜胺烯酰吗啉嘧菌胺涕灭威亚砜线性方程y=1 339 381x-3 157 y=1 8 930x-2 039 y=2 124 282x-160 y=2 005 881x-3 344 y=3 003 663x-2 841 y=2 402 582x-3 345 y=1 339 260x-2 177 y=6 6 341x-10 727 y=9 934 123x+260 y=1 946 562x-983 946 y=2 418 284x-3 437 y=782 572x-1 094线性范围//μg/L 5~100 5~100 5~100 5~100 5~100 5~100 5~100 5~100 5~100 5~100 5~100 5~100相关系数0.999 4 0.999 9 0.999 9 0.999 9 0.999 9 0.997 6 0.999 8 0.999 9 0.996 6 0.999 7 0.999 9 0.999 1 2.5 回收率和精确度
取10.0 g未检出农药残留的蔬菜为空白样品,在线性范围内分别添加高、中、低3个浓度的标准氨基甲酸酯类农药按“1.3”方法提取后进行回收率试验。每个添加浓度重复3次,结果见表4。由表4可以看出,方法回收率为80%~127%,标准偏差为1.1%~10.2%,满足农药多残留分析的要求。 2.6 实际样品的测定
按照上述方法,分别对120份果蔬样品进行氨基甲酸酯类农药残留检测,结果烯酰吗啉超标样品2个,合格率为98.33%。 3 小结与讨论
试验建立了分散固相萃取-高效液相色谱-串联质谱法同时测定果蔬中12种氨基甲酸酯类农药残留的快速检测方法。与传统761方法相比,样品前处理过程简单,试剂消耗量少,前处理时间短,样品分析成本低,在实际大量检测样品中有较强的可行性和实用性。GB2763-2016《食品安全国家标准-食品中农药最大残留限量》标准中12种氨基甲酸酯类农药的最大残留限量的最低值为0.01~1.00 mg/kg,本试验中12种农药的定量限均为0.005 mg/kg,满足果蔬样品中氨基甲酸酯类农药残留的监测要求。
表4 12种农药的加标回收率与相对标准偏差(n=3)农药名称多菌灵啶虫脒克百威甲萘威嘧霉胺苯醚甲环唑添加量//μg/kg 10 50 100 10 50 100 10 50 100 10 50 100 10 50 100 10 50 100平均回收率//%98 80 81 108 93 88 106 96 96 117 100 99 108 90 87 121 93 107 RSD//%10.2 2.5 1.2 9.1 2.1 6.8 9.3 4.2 2.1 8.3 2.0 6.1 9.1 4.4 2.3 2.9 4.3 3.7农药名称哒螨灵甲维盐咪鲜胺烯酰吗啉嘧菌脂涕灭威亚砜添加量//μg/L 10 50 100 10 50 100 10 50 100 10 50 100 10 50 100 10 50 100平均回收率//%127 108 108 121 87 82 118 90 92 114 94 94 120 99 93 110 86 86 RSD//%6.3 1.9 10.2 8.3 2.3 3.7 8.4 4.4 1.1 9.1 6.4 7.4 9.2 2.0 1.1 9.1 2.3 2.3
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