王吉祥,王亞琴,牛之瑞,馮雷
(云南省產品質量監督檢驗研究院,云南昆明650223)
GC-MS/MS法測定鐵皮石斛中19種農藥殘留
王吉祥,王亞琴,牛之瑞,馮雷
(云南省產品質量監督檢驗研究院,云南昆明650223)
建立固相萃取-氣相色譜-三重四極桿串聯質譜法測定鐵皮石斛中19種農藥殘留的分析方法。石斛樣品經乙腈提取,經ENVI-Carb/Florisil固相萃取小柱進行凈化后,采用氣相色譜-三重四極桿串聯質譜法在多反應監測(MRM)模式下測定,外標法定量。19種農藥成分在10 μg/L~200 μg/L范圍內有良好的線性關系,相關系數在0.993 1~0.999 8范圍內;19種農藥成分在3個添加水平下(10、100、200μg/L),加標回收率范圍為 82.83%~109.29%,RSD%(n=5)為1.43%~5.74%;各農藥成分的檢出限均小于0.58μg/L。該方法可應用于石斛中多種農藥殘留的同時檢測。
鐵皮石斛;氣相色譜-三重四級桿串聯質譜法;農藥殘留
石斛為蘭科石斛屬植物,因其獨特的滋陰益胃功效,鐵皮石斛長期被視為奇貨可居的石斛精品。清代趙學敏《本草綱目拾遺》大書鐵皮石斛為“滋陰補益”珍品,近代謝宗萬盛贊鐵皮石斛“脂膏豐富,滋陰之力最大”。現代藥理試驗證實,石斛具有顯著的抗腫瘤、抗氧化、抗衰老、降血壓、降血糖以及增強機體免疫力等多方面的藥理作用。因本品野生資源較少,目前市場上多為栽培品,受病蟲害的影響,難免使用農藥防治病蟲害。如農藥使用不當,會導致農藥殘留量超標,從而危害人類健康。目前對鐵皮石斛農殘檢測的相關報道較少,因此,對鐵皮石斛中的多種農藥殘留量進行檢測具有十分重要的意義[1-2]。
目前,農藥多殘留的檢測方法主要有氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜或液相色譜與質譜聯用法等。中藥材成分復雜,常用的色譜方法根據待測農藥的保留時間進行定性,易受基質干擾,且易產生假陽性結果;氣相色譜-三重四級桿串聯質譜的優勢在于其具有極高的選擇性、極強的抗干擾能力、高靈敏度和高通量離子傳輸效率及準確定量的特點,這使得該技術在復雜基質背景下仍能完成目標化合物的準確鑒定。采用多反應監測(MRM)模式的串聯質譜儀(MS/MS)正在迅速成為復雜食品基質樣品中多殘留目標化合物篩查分析的理想技術,在食品安全分析中具有非常廣泛的應用[3-11]。本文建立了固相萃取-氣相色譜-三重四極桿串聯質譜法測定石斛中19種農藥殘留。該方法簡便、準確、快速、實用,各項技術指標滿足檢測要求,能夠很好的應用于石斛農藥殘留的測定。
GCMS-TQ8030氣相色譜-三重四級桿串聯質譜儀:日本Shimadzu公司;GL-12B高速離心機:上海安亭科學儀器廠;N-EVAP氮吹儀:美國Organomation公司;CPA225D電子天平:德國Sartorius公司;十二孔固相萃取裝置:美國Waters公司。
ENVI-Carb固相萃取小柱(3 mL)、LC-Florisil固相萃取小柱(6 mL):美國Supelco公司;丙酮、乙腈、正己烷(均為色譜純):美國Fisher Scientific公司。
六六六(α-666、β-666、γ-666、δ-666)、滴滴涕(p.p’-DDE、p.p’-DDD、o.p’-DDT、p.p’-DDT)、甲基毒死蜱、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、二甲戊樂靈、聯苯菊酯、氯菊酯、蠅毒磷、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯:均購自農業部環境保護科研監測所,質量濃度為100μg/mL。
標準溶液的配制:分別準確吸取1.0 mL上述標準品,用正己烷定容至10 mL,配成10.00 mg/L的標準儲備液。根據實際需要,梯度稀釋成系列濃度的標準工作溶液。
1.2.1 氣相色譜條件
色譜柱:Rtx-5MS(0.25 mm×0.25 μm×30 m)石英毛細管柱;載氣:氦氣,純度≥99.999%;進樣口溫度:250℃;柱溫:初始溫度50℃,保持1min,然后以25℃/min程序升溫到125℃,再以10℃/min程序升溫到300℃,保持 15 min;柱流速:1.69 mL/min;進樣量:1 μL;進樣方式:不分流進樣,1 min后開閥。
1.2.2 質譜條件
電子轟擊(EI)離子源;離子源溫度200℃;色譜-質譜接口溫度250℃;溶劑延遲時間1.5 min;數據采集模式MRM。19種農藥成分的保留時間及優化的MRM參數見表1。

表1 19種農藥成分的保留時間及優化的MRM參數Table 1 Retention time and optimized MRM conditions of 19 pesticides
準確稱取10.0 g制好的石斛試樣放入勻漿機中,加入20.0 mL乙腈,在勻漿機中高速勻漿2 min后用濾紙過濾,濾液收集到裝有適量氯化鈉的具塞量筒中,劇烈震蕩1 min,在室溫下靜置30 min,使乙腈相和水相分層。吸取2 mL上清液,低溫氮吹至凈干,用2.0 mL正己烷-丙酮(2∶1,體積比)溶解,待凈化。
將ENVI-Carb小柱用2.0 mL正己烷-丙酮(2∶1,體積比)預淋洗,條件化,當溶劑液面到達柱吸附層表面時,立即倒入上述待凈化溶液,用10 mL比色管接收洗脫液約8 mL,低溫氮吹至約1 mL,用正己烷-丙酮(9∶1,體積比)2 mL溶解,待下一步凈化。然后將Florisil小柱用 2.0 mL 正己烷-丙酮(9∶1,體積比)預淋洗,條件化,當溶劑液面到達柱吸附層表面時,立即倒入上述待凈化溶液,用10mL比色管接收洗脫液約8mL,低溫氮吹至凈干,用正己烷定容至1.0 mL,待測[12-13]。

圖1 19種農藥3種凈化方法的回收率Fig.1 Recoveries of 19 pesticide residues obtained by three purification methods
參照現行農藥殘留測定有關國家標準方法及國內外相關文獻,主要考察以下幾種方式:①石墨化碳/氨基串聯固相萃取柱,②PSA固相萃取柱,③ENVICarb/Florisil柱凈化,結果ENVI-Carb/Florisil柱的凈化效果最好,供試品溶液顏色最淺,總離子流中干擾峰較少,回收率最好,基質效應也較低,最終選用ENVICarb/Florisil固相萃取柱凈化,見圖1。
中藥材成分復雜,對于農藥殘留的檢測也有一定的影響,有些可能有基質增強作用,有些可能有基質減弱效應。對于氣質農藥殘留分析,通常會出現基質增強效應,具體表現為使用農藥標準品定量時會出現某種農藥的回收率低于或高于可接受范圍。為了避免藥材本身帶來的基質效應,采取基質混合標準品溶液的方法消除和減弱基質效應,同時利用選擇離子定量檢測也可以大大提高分析方法的選擇性,排除一些雜質的干擾,最終獲得較滿意的試驗結果。
本方法選擇MRM下的2對離子對進行各農藥的分析,其中1對離子對用于定量分析。為了獲得最佳的質譜條件以保證對分析物定量和定性的準確性,對待測物的前級離子、產物離子、碰撞能量等一系列質譜參數進行了優化。首先采用全掃描(Full Scan)方式獲取待測物的前級離子,之后采用產物離子掃描方式(Product Scan)通過優化碰撞能量獲得產物離子,最后采用MRM模式對待測物進行定性和定量分析。經過方法優化可以得到較為理想的質譜條件和分離效果。優化條件下10 μg/mL基質加標工作液的總離子流(TIC)色譜圖見圖2。

圖2 19種農藥的總離子流色譜圖Fig.2 Chromatogram of MRM for 19 pesticide residues
取19種農藥混合標準品儲備液適量,配制成5個濃度的混合標準品系列溶液,在所確定的色譜條件下進行測定,分別對19種農藥成分的峰面積對其濃度進行線性回歸,建立標準曲線,以S/N≥3確定每種農藥成分的檢出限。線性方程、線性范圍、相關系數和檢出限見表2。
取濃度為0.1 mg/L的19種農藥對照品溶液,按上述色譜-質譜條件和檢測方法連續進樣6次,記錄峰面積。19種農藥峰面積的RSD(n=6)介于1.43%與5.74%之間,表明儀器精密度良好,測定結果見表3。
取不含農藥的石斛樣品,精確添加10、100、200μg/L的混合標準溶液,在同一分析條件下進行5次試驗,計算各濃度下平均回收率及RSD,測定結果見表3。

表2 19種農藥成分的線性方程、線性范圍、相關系數和檢出限Table 2 Linear equation,linearity range,correlation coefficient and limit of detection of 19 pesticide residues

表3 石斛中19種農藥精密度和回收率試驗結果Table 3 19 pesticides precision and recovery test results in dendrobium devoninum paxt

續表3 石斛中19種農藥精密度和回收率試驗結果Continue table 3 19 pesticides precision and recovery test results in dendrobium devoninum paxt
試驗通過優化檢測條件,利用氣相色譜三重四極桿質譜儀,建立了對鐵皮石斛中19種農藥同時進行分析的方法。本方法條件下19種農藥完全基線分離,每種化合物選擇特征離子的兩個二級離子,降低干擾,提高了靈敏度,特別對于復雜基質中假陽性結果進行排除。該方法具有簡單快速,靈敏度、準確度和精密度高,能有效地消除假陽性的可能,適用于鐵皮石斛中農藥殘留量的檢測和確證,保證了該方法對鐵皮石斛中的多種農藥同時分析的準確性,檢出限滿足目前國內的檢測要求。
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Determination of 19 Kinds of Pesticide Residues in Dendrobium officinale Prescription by Gas Chromatography-Triple Quadrupole Tandem Mass Spectrometry
WANG Ji-xiang,WANG Ya-qin,NIU Zhi-rui,FENG Lei
(Yunnan Product Quality Supervision and Testing Academy,Kunming 650223,Yunnan,China)
To develop an analysis method based on gas chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry(GC-MS/MS)for the determination of 19 kinds of pesticide residues in Dendrobium officinale prescription.Dendrobium officinale prescription samples were extracted with acetonitrile,and then purified through ENVI-Carb/Florisil solid phase extraction(SPE)cartridge.The prepared samples were then analyzed by GCMS/MS in MRM mode,and the external standard method was applied to quantify the pesticides.All the 19 pesticides showed good linearity in the range of 10 μg/L to 200 μg/L(r=0.993 1-0.999 8),the average recoveries of all the pesticides were in the range of 82.83%to 109.29%at three spiked levels of 10,100,200 μg/L,the RSD(n=5)were in the range of 1.43%to 5.74%;and the limits of detection(LOD)were all below 0.58 μg/L.The method is suitable for the multiresidues analysis of pesticides in Dendrobium officinale prescription.
Dendrobium officinale prescription;GC-MS/MS;pesticide residues
10.3969/j.issn.1005-6521.2016.14.034
王吉祥(1983—),男(漢),工程師,碩士,研究方向:農藥殘留檢測。
2015-08-03