QuEchERS-UPLC-MS/MS法測定蔬菜中5種植物生長調節劑

孫　濤　王　成　趙子剛　劉圣紅　古麗斯坦　安　靜　周　俊

(新疆農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所/農業部農產品質量安全風險評估實驗室(烏魯木齊)/新疆農產品質量安全實驗室　烏魯木齊 830091))

QuEchERS-UPLC-MS/MS法測定蔬菜中5種植物生長調節劑

孫濤王成趙子剛劉圣紅古麗斯坦安靜周俊*

(新疆農業科學院農業質量標準與檢測技術研究所/農業部農產品質量安全風險評估實驗室(烏魯木齊)/新疆農產品質量安全實驗室烏魯木齊 830091))

摘要：應用超高效液相色譜-串聯質譜聯用(UPLC-MS/MS)技術，建立了同時檢測蔬菜中5種植物生長調節劑的檢測方法。樣品經乙腈提取，QuEchERS法凈化后，Waters HSST3超高效液相色譜柱分離，方法回收率在73.8%～96.3%之間；相對標準偏差(n=3)范圍為1.4%～8.5%。方法檢出限范圍為1.1×10-3～1.86×10-2mg/kg。

關鍵詞：蔬菜生長調節劑QuEchERS超高效液相色譜-串聯質譜

植物生長調節劑，是用于調節植物生長發育的一類農藥，包括人工合成的化合物和從生物中提取的天然植物激素，在農業生產過程中對提高農產品產量和質量發揮著重要作用。生長調節劑在農作物中的殘留通過食物鏈進入人體后在一定程度上會對人體造成傷害。研究發現多效唑在土壤中殘留半衰期較長，可能對非目標物產生危害；赤霉素能影響動物的生長發育；長期接觸氯吡脲會引起人體內蛋白質代謝的紊亂；2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)能夠引起內分泌系統功能紊亂[1]。

我國是世界上應用植物生長調節劑最廣泛的國家,據不完全統計, 20世紀末我國每年施用植物生長調節劑的面積居世界第一[2]。矮壯素、赤霉素、2,4-D、氯吡脲、多效唑被廣泛的應用于水果和蔬菜的生產和貯藏過程。檢測植物生長調節劑的方法主要有氣相色譜法(GC)[3]，氣相色譜-質譜法(GC-MS)[4]，高效液相色譜法(HPLC)[5]，高效液相色譜-質譜法(HPLC-MS)[6]等。

QuEChERS法作為一種新型的廣譜性的殘留提取凈化技術，自問世以來得到迅速發展和廣泛應用[7]。UPLC-MS/MS法應用電噴霧離子源(ESI±)和超高壓液相色譜柱，在提高了檢測靈敏度前提下縮短了樣品分析時間。該試驗結合QuEchERS和超高效液相色譜-串聯質譜法同時測定蔬菜中矮壯素、赤霉素、2,4-D、氯吡脲、多效唑等5種植物生長調節劑，前處理方法簡單；方法靈敏度、回收率和重現性均令人滿意。

1實驗部分

1.1儀器與試劑

ACQUITY UPLC超高效液相色譜儀(美國Waters公司)；Micromass Quattro Premier XE三重四級桿串聯質譜儀(美國Waters公司)，配有電噴霧離子源(ESI)；高速組織搗碎機(德國IKA公司)；Milli-Q超純水設備(美國Millipore公司)；漩渦混合器(德國IKA公司)；微孔濾膜0.20μm(美國Pall公司)。

乙腈、甲醇等均為色譜純；其他試劑均為分析純；水為超純水。

1.2標準工作液的配制

將矮壯素、赤霉素、2,4-D、氯吡脲、多效唑等標準品用甲醇配制成質量濃度為20mg/L的標準儲備

液，依據需要稀釋成適當質量濃度的標準工作液，于4℃下保存。

1.3色譜條件

色譜柱：Acquity HSST3(2.1mm×50mm，1.8μm)。柱溫：40℃，樣品室溫度：10℃；進樣量：5μL；流動相：溶劑A為甲醇，溶劑B為純水；流速：0.20mL/min; 梯度為：起始，A40%，B60%；5min，A90%，B10%； 7.0min，A40%，B60%；8min，A40%，B60%。

1.4質譜條件

離子源：電噴霧離子源(ESI)；毛細管電壓：3.00kV；離子源溫度：110℃；錐孔反吹氣流量：50L/h；脫溶劑氣溫度：350℃；脫溶劑氣流量：650L/h。碰撞氣：氬氣，流量：0.18mL/min,駐留時間100ms，多反應監測掃描模式(MRM)，質譜參數見表1(除赤霉素和2,4-D為ESI-外，其余均為ESI+模式)。

表1　多反應監測掃描模式(MRM)的部分質譜參數

1.5樣品采集及制備

由市場購買新鮮蔬菜，采用四分法均勻取樣，按要求勻漿后冷凍保存。

1.6樣品處理

提取：準確稱取10 g(0.01 g)勻漿后的樣品于50mL具塞離心管中，依次加入3g氯化鈉，10mL乙腈，高速組織搗碎機中高速搗碎1min，10000r/min離心3min。

凈化：吸取上層有機相1mL，加入含有150mg無水硫酸鎂、50mg PSA粉末和50mg C18固相吸附劑的2mL離心管中，渦旋后靜置2min。取0.5mL上清液加入0.5mL 50%甲醇溶液混勻，過0.20μm微孔濾膜，待UPLC-MS/MS 分析。

2結果與討論

2.1目標農藥的選擇

植物生長調節劑多使用于水果和蔬菜的生產和貯藏過程，通過調研發現2,4-D、氯吡脲、赤霉素、矮壯素、多效唑的使用較普遍，蔬菜主要施用于番茄和黃瓜。依據GB 2763-2014食品中農藥最大殘留限量，對蔬菜中相關目標化合物相關限量值和測定方法進行整理，見表2。

表2　5種組分在蔬菜中殘留限量及相關方法

2.2檢測方法的選擇

所選目標化合物的殘留檢測方法僅國標(GB)和行標(NY、SN)方法就多達7種，而且應用GB/T20769(液相色譜-串聯質譜法測定水果和蔬菜中450種農藥及相關化學品殘留量)僅能對多效唑殘留進行測定，因此建立同時分析上述目標物殘留的方法十分必要。高效液相色譜法的分辨率和靈敏度低，不能適用復雜基質中痕量殘留物質的分析，且其不能提供結構方面的信息，在植物生長調節劑殘留分析中受到較大限制。應用液相色譜串聯質譜法測定植物生長調節劑殘留，不僅可以實現對多種調節劑的同時測定和結構確證，還能滿足其他國家對此類物質的分析要求。

2.3UPLC-MS/MS分離條件的選擇

分析目標農藥的分離多采用常規10～25cm C18或C8液相色譜柱，本實驗采用Waters公司的超高效液相色譜柱Acquity HSST3(2.1mm×50mm,1.8μm)。對各項質譜條件進行了優化(見表1)，使各被測物的響應值達到最佳。圖1為5種混合標準溶液的總離子流色譜圖。圖中1～5編號依次為矮壯素、赤霉素、2,4-D、氯吡脲和多效唑。

圖1　5種組分總離子流色譜圖

2.4線性關系、方法準確度及精密度、檢出限及定量限

2.4.1線性關系

選取空白樣本提取液配制系列基質標準工作溶液，繪制標準曲線進行定量，線性關系和相關系數：

矮壯素y=4.185x-23.6，r=0.9958；

赤霉素y=1.519×101x-21.9，r=0.9976；

2,4-Dy=3.345×101x+119.8，r=0.9992；

氯吡脲y=2.650×102x-3724.0，r=0.9962；

多效唑y=3.372×102x+623.9，r=0.9991；

2.4.2方法準確度及精密度、檢出限及定量限

對5種植物生長調節劑分別按0.10、0.50mg/kg添加水平對黃瓜和番茄進行了加標回收試驗，得到了較好的結果(回收率及其相對標準偏差(RSD)見表3)。在兩個添加水平，平均回收率在73.8%～96.3%，RSD≤8.5%；以添加標準樣品0.10mg/kg時按3倍信噪比計算方法檢出限(LOD),10倍信噪比計算定量限(LOQ)。

表3　5種組分添加回收率、LOD與LOQ

2.5結論

試驗選取番茄和黃瓜作為測試樣品，QuEchERS法凈化結合液相色譜串聯質譜法對蔬菜生產過程中植物生長調節劑使用情況及可能對蔬菜的質量安全產生的影響進行了調研和分析；采用電噴霧離子源(ESI±)，Acquity HSST3超高效液相色譜柱對5種目標化合物進行分離；建立了超高效液相色譜-串聯質譜法同時測定蔬菜中5種植物生長調節劑的分析方法，該方法簡便、快速、靈敏，測定結果滿足蔬菜中植物生長調節劑的檢測要求。

參考文獻

[1]史曉梅, 金芬, 黃玉婷, 等. 水果中常用植物生長調節劑的研究進展. 食品工業科技, 2012, (1):417-422.

[2]金芬, 邵華, 楊錨, 等. 國內外幾種主要植物生長調節劑殘留限量標準比較分析. 農業質量標準, 2007, (6):26-27.

[3]楊挺, 蘆曉紅, 皇甫偉國. 柱前衍生-氣相色譜法測定柑橘中2,4-D殘留量研究初報. 中國農學通報, 2006, 22(10): 330～333.

[4]吳平谷, 譚瑩, 張晶, 等. 分級凈化結合氣相色譜-質譜聯用法測定豆芽中10種植物生長調節劑.分析化學, 2014, 24(6): 866～871.

[5]張瑩, 鹿毅, 楊濤, 等. 高效液相色譜法測定果蔬中八種植物生長促進劑殘留. 分析科學學報,2012,28(5): 629-633.

[6]吳鳳琪, 靳保輝, 陳 波, 等. 水果中8種外源性植物生長調節劑的液相色譜-串聯質譜測定. 中國農學通報, 2010, 26(15):115-119.

[7]高陽, 徐應明, 孫揚, 等. QuEChERS提取法在農產品農藥殘留檢測中的應用進展. 農業資源與環境學報, 2014, 31(2): 110-117.

Determination of five plant growth regulator in vegetables by QuEchERS-UPLC-MS/MS.

Sun Tao, Wang Cheng , Zhao Zigang, Liu Shenghong, Gulisitan, An Jing, Zhou Jun

*(InstituteofQualityStandards&TestingTechnologyforAgro-Products,XinJiangAcademyofAgriculturalScience,LaboratoryofQualityandSafetyRiskAssessmentforAgro-Products(Urumqi),KeyLaboratoryofAgro-ProductsQualityandSafetyofXinjiang,Urumqi830091)

Abstract：The components were extracted with acetonitrile, cleaned up by QuEchERS. The UPLC analyses were performed on an Acquity UPLC HSST3column by gradient eluation, the average recoveries of 5 components ranged from 73.8% to 96.3%, and the relative standard deviation were between 1.4% and 8.5%, the detection limits of 5 components ranged from 1.1×10-3to 1.86×10-2mg/kg.

Key word:vegetable; plant growth regulator; QuEchERS; UPLC-MS/MS

作者簡介：孫濤，男，1978年出生，高級實驗師，E-mail:suntaotxy@126.com。 通訊作者：周俊，女，1964年出生，副研究員。

DOI:10.3936/j.issn.1001-232x.2016.03.009

收稿日期：2015-11-16