趙玉華 陳子雷 王玉濤 張樹秋


摘要:采用改進的QuEChERS結合GC-MS/MS法建立了蔬菜中丁蟲腈的分析方法。結果表明,丁蟲腈在0.01~0.50 mg/L范圍內線性關系良好,方法的定量限(LOQ)為0.01 mg/kg。在0.01、0.05、0.20 mg/kg 3個濃度加標水平下,回收率為81.3%~93.9%,相對標準偏差(RSD)不大于8.20%。該方法前處理簡單,儀器背景干擾少,靈敏度高,適合于各類蔬菜樣品中丁蟲腈的測定。
關鍵詞:氣相色譜-串聯質譜;QuEChERS;蔬菜
中圖分類號:S481+.8文獻標識號:A文章編號:1001-4942(2016)07-0129-04
丁蟲腈(flufiprole),又名丁烯氟蟲腈,化學名稱為3-氰基-5-甲代烯丙基氨基-1-(2,6-二氯-4-三氟甲基苯基) -4-三氟甲基亞磺酰基吡唑,是在氟蟲腈的基礎上開發出的活性高、殺蟲譜廣且對人畜及水生生物安全的新型殺蟲劑[1~4]。
目前關于丁蟲腈的檢測方法尚無國家標準頒布。近幾年,有學者利用GC-ECD和GC-MS技術對蔬菜、稻谷等基質中的丁蟲腈進行了檢測,其中在2009年,曹維強等利用GC-MS檢測菠菜中的丁蟲腈,定量限為0.05 mg/kg[5];2014年,田宏哲等利用GC-ECD檢測玉米中的丁蟲腈,定量限為0.01 mg/kg[6]。但以上兩種方法有其局限性,GC-MS法的靈敏度比較低,無法滿足美國、日本、歐盟等國家對相應食品安全檢測的0.01 mg/kg殘留限量,即“一律標準”的技術要求;GC-ECD法的靈敏度雖然較高,但GC法抗干擾能力差,易出現假陽性的缺點。另外,利用以上兩種方法前處理都比較繁瑣,不能夠完成對于大批量樣品的快速檢測工作,因此,一種簡便、快速、靈敏度高、重復性好、定性定量準確的方法亟待開發出來。
QuEChERS方法是Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged和Safe的首字母縮寫,是2003年由Anastassiades與Lehotay首次提出并予以報道,其技術核心是在樣品提取液中加入除水劑和凈化劑以除去多余的水分和雜質,凈化液經離心后直接進行分析。該方法因其快速、簡單、廉價、有效、可靠、安全,已經廣泛應用于蔬菜和水果中的農藥殘留分析[7~9]。
1材料與方法
1.1儀器、試劑與材料
Trace 1310型氣相色譜-TSQ 8000型三重四極桿串聯質譜儀(美國Thermo公司);Sartorius 電子天平(千分之一,北京賽多利斯天平有限公司);IKA T18 Basic均質器(德國 IKA 公司);MS3基本型渦旋混合器(IKA,Germany)。
農藥標準品購自天津農業部環境質量監督檢驗測試中心(質量濃度均為100 μg/mL)。丙酮、甲苯(分析純,國藥集團化學試劑有限公司),乙酸乙酯(分析純,天津市廣成化學試劑有限公司),乙酸鈉、氯化鈉(分析純,天津博迪化工股份有限公司)。
單標儲備液的配制: 各取1 mL標準品置于10 mL容量瓶中,用丙酮定容至刻度,配成質量濃度為10 mg/L的單標儲備液,于-20℃冰箱中貯存備用。
基質匹配標準溶液: 用空白樣品基質溶液配成不同濃度的基質混合標準溶液,用于制作標準工作曲線,不同種類蔬菜制得不同種類的基質校正工作溶液。基質匹配標準溶液現配現用。供試蔬菜: 黃瓜、芹菜和番茄,購自濟南本地超市。
1.2樣品前處理
準確稱取5.0 g氯化鈉和1.0 g乙酸鈉于100 mL離心管中,再稱取20.00 g(精確至0.01 g)均質試樣,加入40 mL提取液(含1%甲苯的丙酮、乙酸乙酯同體積比混合溶液),勻漿機高速勻漿提取1 min,4 500 r/min離心5 min,取上清液約10 mL于d-SPE凈化管中,充分振蕩1 min后靜止30 min,靜置完成后,取適量上清液過濾膜于進樣瓶中進樣。
1.3GC-MS/MS分析
1.3.1GC條件色譜柱為TR-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μm,美國Thermo公司);柱溫采用程序升溫:初始溫度60℃(保持2 min),以15℃/min 升至150℃,再以6℃/min 升至280℃(保持10 min),共運行39.67 min。載氣為高純氦氣(≥99.999%),恒流模式,流速1.0 mL/min;進樣口溫度250℃;進樣體積為1 μL;進樣方式:不分流進樣;溶劑延遲:6.0 min。
1.3.2質譜條件電離模式:EI模式,能量 70 eV;離子源溫度230℃;掃描方式:二級離子監測 (SRM) 模式;定量離子對為:403~238.77,碰撞電壓25 eV;定性離子對為:421~314.98,碰撞電壓20 eV。
2結果與分析
2.1QuEChERS方法的改進
傳統的QuEChERS方法對于現在的農殘快速檢測有兩點不足之處:(1)僅使用乙腈作為提取溶液,提取液必須經過溶劑轉換而不能直接進行氣相色譜或氣相色譜-質譜分析,因此,使用乙腈作為提取液使前處理效率降低,不利于高通量快速檢測;(2)使用GCB吸附色素的同時也吸附了部分具有環狀結構的農藥,因此,包括丁蟲腈在內的具環狀結構的農藥回收率普遍偏低[7]。
針對以上兩個問題,發明者對傳統的QuEChERS方法進行了改進,具體方法是:使用丙酮與乙酸乙酯同體積比混合溶液代替乙腈進行提取,丙酮和乙酸乙酯都是氣相色譜或氣相色譜-質譜聯用儀可以接受的溶劑,因此,用該提取液可以不需溶劑轉換而直接進行分析;另外,在提取液中加入1%的甲苯,甲苯作為一個洗脫劑可以防止GCB吸附具有環狀結構的農藥而不影響GCB對色素的吸附,既提高了農殘回收率又不影響凈化效果。
2.2GC-MS/MS方法的建立
將單標溶液進行質譜全掃描,確定丁蟲腈的保留時間為(20.52±0.05) min。然后從丁蟲腈的一級質譜圖中選擇有代表性的母離子,在不同碰撞能量下對母離子進行碰撞解離,選擇強度較大、靈敏度高的離子為子離子,其中一對離子對用于定量,一對離子對用于定性。
2.3定性分析
測得樣品溶液中未知組分的保留時間,分別與標準溶液在同一色譜柱上的保留時間相比較,如果樣品溶液中某組分的保留時間與標準溶液保留時間相差在±0.05 min內,并且該峰同時具有定量離子對和定性離子對的,可認定為該農藥。
2.4定量結果計算
試樣中被測農藥殘留量以質量分數ω計,單位mg/kg,按公式(1)計算。
ω=V×AAs×m×ρ(1)
式中,ρ為標準溶液中農藥的質量濃度,mg/L;A為樣品溶液中被測農藥的峰面積;As為農藥標準溶液中被測農藥的峰面積;V為提取溶劑總體積,mL;m為試樣的質量,g。
2.5線性關系與定量限
將“ 1.1”方法配制的 0.01、0.05、0.10、0.20、0.50 mg/L 五種濃度基質匹配標準溶液按照“1.3”所述GC-MS/MS 條件進樣,圖1為丁蟲腈芹菜基質GC-MS/MS二級掃描色譜圖,保留時間為20.52 min。以待測物定量離子的峰面積(y)對質量濃度(x,mg/L)做標準曲線,得到丁蟲腈在三種蔬菜中含量的線性方程及相關系數。結果顯示,丁蟲腈在0.01~0.50 mg/L范圍內線性關系良好,其相關系數(r )均大于0.95。
取濃度為0.01、0.05、0.20 mg/L的基質匹配標準溶液,按照試驗方法進行提取、凈化、上機檢測。丁蟲腈的定量限(LOQ)為0.01 mg/kg,方法的靈敏度可滿足國際農藥殘留的監控要求。
2.6準確度與精密度
選擇丁蟲腈陰性的黃瓜、芹菜和番茄樣品在低(0.01 mg/kg)、中(0.05 mg/kg)、高(0.20 mg/kg)3個加標水平下進行回收試驗,每個濃度做6次平行,計算目標農藥的平均回收率及相對標準偏差(RSD),以考察不同基質中方法的準確度及精密度。從表1數據可知,在3個加標水平下丁蟲腈的平均回收率為81.3%~93.9%,RSD均不大于8.20%,說明該方法得到的數據準確可靠,回收率與精密度均符合農藥殘留的分析要求。
3小結
本研究將改進的QuEChERS方法與 GC-MS/MS檢測技術相結合,建立了蔬菜中丁蟲腈的測定方法。該檢測方法簡便、快速、靈敏度高、重復性好、定性定量準確,具有良好的準確度和精密度,適合于快速測定蔬菜中的丁蟲腈。
參考文獻:
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[3]岑佩琴,朱豪紅,陳景成,等.5%丁烯氟蟲腈防治稻縱卷葉螟田間試驗[J].廣西植保,2007,20(4):9-11.
[4]張維東,徐春紅,劉志娟.80%丁烯氟蟲腈水分散粒劑防治甘藍小菜蛾試驗[J].上海蔬菜,2010(2):7.
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[6]田宏哲,沈儉龍,趙鉑錘,等.丁蟲腈在玉米和土壤中的殘留及消解動態[J].農藥學學報,2014,16(2):186-190.
[7]侯雪,韓梅,駱正聯,等.改進的QuEchERS-串聯質譜法測定萵苣中的124種農藥殘留[J].分析實驗室,2012,31(8):59-65.
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[9]張雪蓮,張耀海,焦必寧.氣相色譜-串聯質譜法結合QuEChERS方法快速檢測柑橘中52種農藥多殘留[J].食品科學,2013,34(6):152-155.