李春陽 周蘭影 賈俊
近年來,伴隨著我國經濟的飛速發展以及科學技術的日益進步,水果和蔬菜的種植面積也在不斷擴大,實現四季種植。蔬菜和水果的生產者為了提高種植效益,在種植過程中應用了各種農藥,以至于蔬菜和水果中農藥殘留的問題日益嚴峻,受到了社會各界的高度重視,因此相關部門必須高度重視蔬菜和水果的質量安全監管和檢測工作。近年來,我國為了提高農產品質量安全的檢驗檢測水平,陸續頒布了一系列國家標準和行業標準的分析方法,在一定程度上推動了蔬菜和水果殘留農業檢測技術的發展。但是因為蔬菜和水果種類繁多,樣品基質復雜,存在很多色素干擾物質,基質對農藥殘留分析物有明顯干擾,這些均在一定程度上影響了農藥殘留的檢測,因此對檢測技術提出了更高要求。高效液相色譜-串聯四級桿質譜(HPLC- MS- MS)聯用技術作為近幾年才出現的一類新型分離分析技術,該項技術實現了高效液相色譜技術對復雜樣品的高分析能力與質譜技術具備的高選擇性和高靈敏度以及可以提供相對分子質量和結構信息等優勢充分結合起來,被廣泛應用在食品分析、藥物分析、環境分析等領域中。本文以蔬菜和水果中的殘留農藥多菌靈為例,探討了高效液相色譜-串聯四級桿質譜聯用技術在蔬菜和水果中殘留農藥成分檢測中的效果。
實驗部分
所需儀器和試劑
(1)所需儀器。次實驗所需的儀器選擇由Agient科技有限公司生產的6460型高效液相色譜-串聯四級桿質譜聯用儀,同時配備四元低壓泵、二極管列陣檢測器、電噴霧四級桿質譜檢測器、在線脫氣機、柱溫箱、自動進樣器、儀器控制,關于數據的采集主要應用數Data Acquisition工作站;由長春萊博帕特科技發展有限公司提供的超純水系統;由昆山市超聲儀器有限公司提供的KQ- 502DE系列超聲波清洗器;由上海亞榮生化儀器公司提供的RE-52AA型旋轉蒸發儀;由Dr.Ehrenstorfer公司提供的多菌靈標準品。
(2)所需試劑。本次所需試劑有:甲醇(色譜純)、乙腈(色譜純)、甲苯(色譜純)、甲酸(分析出),氯化鈉、氫氧化鈉、石油醚(沸程30~60℃)、二氯甲烷、無水硫酸鈉(在使用前需要將其置于500℃的馬弗爐中灼傷4個小時),鹽酸(分析純)、0.8~1.6mg/mL的農藥標準儲備液(純度不低于95%),將其置于4℃的環境中待用。
樣品制備
(1)試樣。根據2018年國家食品污染物和有害因素風險監測計劃項目,30份樣品主要來源本地區超市和農貿市場的蔬菜水果,包含茄子、黃瓜、白菜、青椒、蘋果、桃子、超,草莓等。本次實驗選擇樣品為蘋果、白菜、青椒。
(2)配制標準溶液。準確稱取多菌靈的標準品,將其溶解于甲醇溶液中配制成濃度為100mg/L的標準儲備液,在使用時,需要應用甲醇逐漸將其濃度稀釋至0.020~20mg/L的標準溶液。
(3)樣品預處理。稱取20.00g粉碎并混合均勻的蘋果、白菜、青椒樣品,將其置于250ml的錐形瓶中,在瓶中加入甲醇50ml和0.1mol/L鹽酸10ml中,將其充分攪拌后,超聲振蕩提取2小時,然后再應用布氏漏斗抽濾,并用少量的甲醇清洗殘渣,將清洗液合并濾液一起裝在150ml的圓底燒瓶中,將其置于40℃水浴上濃縮,將甲醇除去。將濃縮后的樣品液轉移到容積為125ml的分液漏斗中,加入0.1mol/L鹽酸10ml和10%的氯化鈉溶液50ml,將其充分混合均勻后,再加入25ml石油醚劇烈搖晃。搖晃均勻后待其靜置分層后,將石油醚去掉,加入2mol/L氫氧化鈉將溶液的酸堿度調制6.5~8.5,在應用二氯甲烷萃取三次,每次約20ml。將萃取后的溶液應用無水硫酸鈉進行干燥,把濾液轉移到容積為150ml的圓底燒瓶中,將其置于溫度為40℃的水浴中減壓蒸發到干,最后在應用甲醇溶解定容到1ml即可。
(4)高效液相色譜-質譜條件。色譜條件:色譜柱,Agient ZORBAX SB- C18(2.1.×100mm,3.5μm);流動相,4%四氫呋喃水溶液(A)和甲醇(B)的比值為7∶3;流速設置為0.3mL/Min。
質譜條件:正離子主要選擇ESI(+)模式,選擇M/z192和m/z132作為定性檢測離子對,定量檢測離子為m/z192和m/z160,干燥氣選擇氮氣,流速控制在10L/min,裂解電壓為100伏特,毛細管電壓為3500伏特,干燥溫度為350℃。
結果和討論
蔬菜水果中殘留農藥檢測中特定離子的選擇。在檢測蔬菜水果中的殘留農藥時,首先需要應用質譜掃描法,掃描蔬菜水果殘留農藥的不同種類農藥標準品,并從中獲得具有特征的離子,然后再獲得相關的母離子、定量子離子以及定性離子。因為本次實驗主要檢測蔬菜水果中的多菌靈,這類農藥屬于兩性化合物,其在偏堿性和中性的水溶液中溶解度高,在乙酸乙酯、丙酮、氯仿等有機溶劑中微溶。本次研究主要采用空白蔬菜,首先加入多菌靈標準溶液,然后在分別用水和甲醇提取,操作方法與上文相同。結果發現甲醇-鹽酸法的回收率遠遠高于水提法的回收率,因此在本次實驗中選擇醇提取法。具體操作如下:將鹽酸加入至甲醇中,讓多菌靈成鹽,然后在加入石油醚將脂溶性物質除去,再加入氫氧化鈉溶液,將酸堿度調節至6.5~8.5,將多菌靈還原成原形,最后再加入有機溶劑萃取,如此便可以獲得純化、富集多的多菌靈。
流動相的選擇。本次實驗中發現采用甲醇-水作為流動相脫洗時,多菌靈的峰型較寬并且拖尾,在經反復試驗后,調節劑選擇濃度為40%四氫呋喃,四氫呋喃水溶液(A)和甲醇(B)的比值為7∶3,并且這種方法配置簡單,對環境污染小,重現性好。
優化質譜方法。在本次實驗中,發現應用DAD檢測器在紫外線波長為282納米的環境下檢測時,多菌靈的信號被掩蓋,因此無法實現準確定量的目的。但是如果選擇質樸檢測器在選擇離子檢測模式下檢測,多菌靈的響應明顯,并且采用SIM質譜檢測模式后,極大地提高了檢測靈敏度,被檢測物在紫外光下無響應,但是在質譜中響應較強。并且質譜抗干擾能力強,檢出限低,定量結果更加真實和準確。在質譜中的準分離子m/z192[M+H]+為基峰,m/z214為[M+ Na]+,m/z160為[M- CH3O]+,對此在本次實驗中最主要選擇m/z192和m/z160定量測量多菌靈,用m/192和m/z132進行定性分析。
標準曲線和方法檢出限分析。應用甲醇稀釋液將標準儲備液分別稀釋成濃度為0.02mg/ L、0.04mg/L、0.1mg/L、0.2mg/L、0.4mg/ L、0.8mg/L、1mg/L、2mg/L、3mg/L、4mg/L的標準溶液。在保證色譜和質譜條件完全相同基礎上,對多菌靈的峰面積進行測定,根據多菌靈的峰面積對開展樣濃度作圖,繪制出標準校正曲線。在濃度為0.02~4mg/L的范圍得到標準曲線,采用如下線性回歸方程計算:
樣品檢測結果。本次測定的樣品的結果如表1所示,多菌靈的平均加樣回收率為95.5%~103.2%,最大相對偏差為4.3%,檢測結果滿意。不同檢測樣品中的多菌靈最高殘留限量為0.5mg/kg,由此證實高效液相色譜-串聯四級桿質譜聯用檢測方法符合分析要求。
日常食品是否安全,在很大程度上與食品使用的農藥殘留污染有關,因此社會各界越來越重視殘留農藥的檢測工作。高效液相色譜-串聯四級桿質譜聯用技術作為一項先進的技術,將其運用在蔬菜和水果中殘留藥物的檢測中,具有較大的優勢。從上述高效液相色譜-串聯四級桿質譜聯用在蔬菜和水果中殘留多菌靈的檢測中可以看出,高效液相色譜-串聯四級桿質譜聯用技術可以迅速的檢測出蔬菜水果中的多菌靈,同理可證還可以用于檢測蔬菜水果中其他種類的殘留農藥,具有較高的精密度和靈敏度,充分的滿足了不同種類殘留農藥的檢測,從而為科學的控制農藥用量,栽培無公害蔬菜水工提供了技術指導,充分保證了農產品的質量安全,降低了農產品安全事故的發生率,保證了廣大消費者身心健康??傊?,高效液相色譜-串聯四級桿質譜聯用技術具有簡單快捷、定量準確優點,可滿足多種蔬菜水果的殘留農藥檢測要求。