梁志剛
摘要 利用高效液相色譜串聯質譜儀,建立快速準確測定蘋果中赤霉素(GA3)殘留量的方法:用乙腈作為提取試劑,振蕩提取樣品中的赤霉素,經QuEChERS試劑包凈化,用高效反相液相色譜柱分離,串聯質譜檢測定量。結果表明:該方法線性范圍為0.008~0.200 mg/kg,回收率大于80%。
關鍵詞 赤霉素;QuEChERS;高效液相色譜-串聯質譜
中圖分類號 S611 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2016)08-0265-02
生長調節劑是一類能對植物生長起調節作用的活性物質,其中赤霉素(GA3)是較常見的一種。赤霉素(GA3)屬于植物內源激素,在植物體內本來就有,它在植物生長與發育的各個階段中都發揮著重要的調節作用,是一種廣譜性的植物生長調節劑[1]。赤霉素具有促進植物細胞伸長、誘導植物細胞的分裂與分化的作用,對瓜果類具有顯著的增產效果[2],因而在農產品生產中有廣泛應用。赤霉素可能干擾人體正常的內分泌系統,長期食用會在人體中蓄積,造成器官的慢性中毒,并可能引起癌變,嚴重危及消費者的身心健康[1]。國內外都已經對蔬菜水果中的赤霉素殘留量做了一定限制。為了提高產量、增加收入,部分生產者濫用赤霉素,會導致農產品中赤霉素殘留超標,危害群眾身體健康,存在極大的安全隱患。
蘋果作為我國最常見的水果之一,其食用安全備受關注。高效液相色譜法[3]和傳統的液相色譜串聯質譜法檢測赤霉素殘留量,過程復雜,耗時長。本試驗以蘋果為樣品代表,研究了利用QuEChERS離散型固相萃取包凈化,液相色譜-串聯質譜儀測定水果中赤霉素殘留的方法,過程簡單快速,并優化了前處理方法和儀器條件。
1 材料與方法
1.1 試驗材料
1.1.1 試驗儀器。Agilent 1290-6420 高效液相色譜串聯質譜儀;Milli-Q Advantage A10超純水儀;Sartorius 電子天平;Hitachi CR21N 高速冷凍離心機;Caliper水浴氮吹儀;VWR漩渦混合器。
1.1.2 試驗材料。Merck 色譜純乙腈;Merck色譜純甲醇;色譜純甲酸;分析純氯化鈉(廣州試劑);德國Dr.Ehrenstorfer的赤霉素標準品(純度≥99%);安捷倫QuEChERS提取包(含離心管,貨號5982-5058CH)。
1.2 試驗方法
1.2.1 標準溶液配制。準確稱量赤霉素標準品0.1 000 g,用色譜純甲醇溶解,用容量瓶定容至100 mL,配制成1 000 μg/mL 的赤霉素標準儲備液,置于-20 ℃的冰箱保存。本試驗所使用的赤霉素標準溶液均由儲備液稀釋而成。
1.2.2 樣品前處理。取蘋果樣品經食物調理機打碎至勻漿狀,用塑料有蓋樣品瓶保存。稱取蘋果樣品10.0 g于50 mL的塑料離心管,加入氯化鈉3~5 g,再加入乙腈10 mL,蓋上離心管蓋子,用振蕩機振蕩30 min,然后在8 000 r/min條件下離心3 min,吸取5 mL上清液到QuEChERS試劑包的離心管(內含PSA 4 g和無水硫酸鎂1.2 g)中,蓋上蓋子,用漩渦混合器混合1 min,8 000 r/min離心2 min,取上清液過0.2 μm濾膜,待測。
1.2.3 色譜條件。色譜柱:Agilent ZORBAX ECLIPSE PLUS C18柱(2.1×100 mm,1.8 μm),柱溫40 ℃;流動相:A是甲醇,B是0.1%甲酸水(V/V);流動相變化梯度如表1所示;流速0.3 mL/min; 進樣體積2.0 μL。
1.2.4 質譜條件。離子源使用電噴霧離子源(ESI),干燥氣溫度為350 ℃,流速為11 mL/min,霧化器壓力為310.275 kPa,采用負離子采集模式,多反應監測(MRM)方法測定。赤霉素母離子,定性離子定量離子等質譜采集參數具體如表2所示。
2 結果與分析
2.1 提取液的選取
由于赤霉素難溶于水,因此本試驗考慮使用甲醇以及乙腈作為提取劑。試驗結果表明,使用甲醇作為提取劑時,赤霉素的回收率不理想。而使用乙腈作為提取劑時,回收率均大于80%,優于甲醇提取的結果,因此試驗最終選擇乙腈作為樣品提取試劑。
2.2 流動相選擇
試驗初期,使用甲醇和純水作為流動相,結果響應偏低,靈敏度不高,并且重復性差,這可能是由于赤霉素在水溶液中不穩定容易分解有關。把流動相中的純水換成0.1%甲酸水(V/V),情況有所好轉,響應增高了,也更穩定了,這是因為赤霉素在酸性條件下穩定,并且流動相中的酸能促進增強負離子模式下的赤霉素分子離子化的結果。
2.3 色譜條件優化
本試驗嘗試使用Agilent ZORBAX ECLIPSE PLUS C18柱和Agilent ZORBAX SB-C18柱對樣品進行分離,結果顯示,在相同的流動相條件下,2種柱子的赤霉素都能得到分離,而使用Agilent ZORBAX PLUS C18分離得到的赤霉素譜圖中,保留時間稍長,峰高也更高(圖1)。因此試驗選擇Agilent ZORBAX ECLIPSE PLUS C18柱作為試驗色譜柱。
2.4 質譜參數的優化
在電噴霧離子源負離子模式下,用0.2 μg/mL赤霉素標準液直接進樣,對母離子進行全掃分析,得到最高的離子峰為345.2 m/z,確定為母離子(圖2)。
2.5 方法檢出限和線性范圍
以0.008、0.020、0.040、0.100、0.200 μg/mL赤霉素標準溶液繪制曲線,回歸線性方程為Y=53 527.5X + 23.9,R2=0.999,曲線在0.008~0.200 μg/mL范圍內線性良好,對應的樣品檢測定量范圍是0.008~0.20 0mg/kg。用3倍噪音值計算可得方法最低檢出達到0.004 μg/mL。
2.6 方法的回收率和精密度
以同一空白樣品作為基質,分別以0.02、0.10、0.20 mg/kg的濃度進行6個平行樣的添加回收試驗,結果如表3所示,3個濃度的添加回收率均在80%以上,RSD均小于4%,能滿足對樣品中赤霉素殘留量的檢測要求。
3 結論
本試驗以QuEChERS凈化包為基礎,建立了一種蘋果中赤霉素殘留量的快速準確的高效液相色譜-串聯質譜檢測方法。方法以乙腈作為提取液,QuEChERS凈化包作為樣品凈化手段,甲醇和0.1%甲酸水作為流動相,高效液相色譜-串聯質譜儀檢測,具有操作簡單,耗時較短的優點,適合樣品中赤霉素殘留量的快速定量檢測[4]。
4 參考文獻
[1] 劉艷琴,王浩,楊紅梅,等. 高效液相色譜-串聯四極桿質譜聯用測定水果和蔬菜中赤霉素殘量[J].現代農業科技,2009(16):330-331.
[2] 張國華,張艷潔,叢日晨,等,古潤澤赤霉素作用機制研究進展[J].西北植物學報, 2009, 29(2):412-419.
[3] 陳小鵬,王秀峰,孫小鐳,等.高效液相色譜測定黃瓜瓜條中赤霉素和脫落酸含量[J].山東農業科學,2005(1):74-76.
[4] 蓋喜樂,崔新儀.應用QuEchERS方法測定蘋果中有機磷[J].天津農業科學,2015(8):105-108.