付巖,王全勝,張亮,朱勇,趙健,吳銀良
(寧波市農業科學研究院,浙江 寧波 315040)
啶氧菌酯是一種廣譜、內吸性的甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑,其作用機制是通過在細胞色素b和c1間電子轉移抑制線粒體的呼吸[1-2]。廣泛應用于水稻、花生、黃瓜、葡萄等作物[3],主要用于防治葉面病害如葉枯病、葉銹病、穎枯病、褐斑病、白粉病等[4]。
鐵皮石斛(DendrobiumofficinaleKimura et Migo)為蘭科石斛屬多年生草本植物,具有很好的免疫調節作用,目前浙江省的石斛產業化基地已超過100個,種植面積近2 000 hm2,產值27億元[5-6]。隨著鐵皮石斛的人工栽培和大規模種植,病蟲害問題日益突出。據報道,鐵皮石斛主要病害有軟腐病、炭疽病,疫病,葉銹病等,在生產栽培中啶氧菌酯被用來防治葉銹病[7]。雖然啶氧菌酯毒性不大,但若使用不當造成殘留超標,會對消費者的健康產生危害[8]。我國尚未制定啶氧菌酯在鐵皮石斛中的最大殘留限量(MRL),歐盟規定了啶氧菌酯在草本植物中的最大殘留限量為0.01 mg·kg-1[9]。目前已有對鐵皮石斛中有機磷、菊酯類、三唑類等農藥殘留檢測的相關報道[10-16],但是鐵皮石斛中啶氧菌酯殘留量的測定方法尚未見文獻報道。本研究采用改良的QuEChERS前處理方法,電噴霧正離子反應監測模式監測,建立了準確、靈敏和快速的鐵皮石斛中啶氧菌酯UPLC-MS/MS分析方法。
Waters Xevo TQ MS超高相液相色譜-串聯質譜儀(UPLC-MS/MS)及Waters ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm,美國Waters公司);KS4000ic恒溫振蕩器(德國IKA 公司);3K15高速離心機(德國Sigma公司);GENIUS3旋渦混合器(德國IKA 公司);萬分之一電子天平(瑞士Mettler Toledo公司)。
啶氧菌酯標準品(99%,德國Dr.Ehrensorfer公司)。乙腈(色譜純,德國Merck公司);甲酸(色譜純,美國Tedia公司);PSA(40~60 μm,上海安譜公司),無水硫酸鎂和氯化鈉均為分析純,試驗用水為Milli-Q超純水。
稱取鐵皮石斛樣品5 g置于50 mL離心管中,加入10.0 mL純凈水浸泡20 min后,加入15.0 mL乙腈,以350 r·min-1振蕩提取30 min,加入 1.5 g氯化鈉和4.0 g硫酸鎂劇烈震蕩1 min,再以9 500 r·min-1離心3 min,取2 mL上清液于5 mL離心管中,加入100 mg PSA和300 mg硫酸鎂,漩渦1 min,9 500 r·min-1離心3 min。吸取凈化上清液0.40 mL至另一試管中并加入0.60 mL 0.1%甲酸溶液混合均勻,過0.22 μm濾膜后供UPLC-MS/MS測定。
色譜柱:Acquity BEH C18(100 mm×2.1 mm,1.7 μm);流動相:A相為0.1%甲酸水溶液,B相為乙腈;梯度洗脫條件:B相在0.5 min內保持40%后,在1.0 min內線性增至80%,保持2.0 min,然后在0.1 min內降至40%,保持2.0 min;流速0.30 mL·min-1;進樣量10 μL。ESI源正離子模式電離,多反應監測(MRM),毛細管電壓2.5 kV,萃取錐孔電壓20 V,RF透鏡電壓0.5 V,離子源溫度150 ℃,脫溶劑氣溫度500 ℃,錐孔氣流速50 L·h-1,脫溶劑氣流速1 000 L·h-1,錐孔電壓為14 V;啶氧菌酯定量離子對為368.10>204.96,碰撞電壓為8 eV;定性離子對為368.10>144.87,碰撞電壓為14 eV。
選擇ESI+離子模式。為優化質譜條件,配制啶氧菌酯100 ng·mL-1的標準溶液。利用該標準溶液在全掃描方式下,優化毛細管電壓、錐孔電壓、裂解溫度、脫溶劑氣流速等參數,得到待測物最強的分子離子峰。然后在以上的質譜條件下,對選定的母離子進行子離子掃描,優化碰撞能量等參數。再經儀器自帶Intellistart軟件優化和空白樣品測定后確定啶氧菌酯的定量離子對為368.10/204.96,定性離子對為368.10/144.87。
經過色譜條件試驗發現,選擇乙腈為有機相時,同樣梯度洗脫條件下出峰時間比甲醇為有機相時更快;水相中加入0.1%甲酸后,響應更高,峰型更好。因此,最終確定流動相為0.1%甲酸水溶液-乙腈梯度洗脫,流速為0.3 mL·min-1。此時分析時間較短,峰型較好,出峰時間為3.0 min,保留時間適中。
準確稱取啶氧菌酯標準品0.01 g(精確至0.1 mg)于100 mL容量瓶中,用乙腈溶解并定容,配制成質量濃度為100 mg·L-1的標準母液。采用基質外標法定量。將100 mg·L-1的啶氧菌酯標準母液用鐵皮石斛空白基質提取液稀釋配制成0.10、0.05、0.01、0.005、0.001 mg·L-1的系列標準工作液溶液。按1.4條件進行測定。以進樣質量濃度為橫坐標,定量離子對峰面積為縱坐標,繪制標準曲線(圖1)。分析結果表明,啶氧菌酯在0.001~0.1 mg·L-1濃度范圍內線性關系良好,標準曲線方程為y=93 529 743x+97 188,R2=0.998。

圖1 鐵皮石斛空白基質中啶氧菌酯標準曲線
通過3倍信噪比(S/N)計算得出方法的檢出限為1×10-13g,靈敏度較高。取鐵皮石斛的空白樣品進行回收率試驗,添加啶氧菌酯標準溶液,使添加水平分別為0.005、0.01、0.50、5.0 mg·kg-1,按前述前處理步驟進行處理,每濃度處理重復5次,基質匹配外標法定量。如表1所示,啶氧菌酯在鐵皮石斛中平均添加回收率為83.3%~88.0%,相對標準偏差為2.2%~9.1%。說明該方法準確度和精密度均較好,符合農藥殘留分析的要求[17]。

表1 啶氧菌酯在鐵皮石斛中的添加回收率
目前,關于啶氧菌酯殘留分析方法的研究報道較少,主要有超高效液相串聯質譜法[2]、液相色譜法[8]、氣相色譜法[18]等。胡秀卿等[2]使用乙腈提取葡萄和土壤中的啶氧菌酯,HLB小柱凈化,UPLC-MS/MS測定,結果表明,儀器的最小檢出量(LOD)為4×10-13g,最低檢出濃度(LOQ)為0.01 mg·kg-1。孫揚等[8]采用液相色譜分析方法研究了啶氧菌酯在黃瓜中的殘留,LOQ為0.02 mg·kg-1。段麗芳等[18]采用氣相色譜分析方法研究了啶氧菌酯在西瓜和土壤中的殘留,LOD為1×10-11g,LOQ為0.01 mg·kg-1。
本文所建立的方法采用改良的QuEChERS法提取、PSA凈化,縮短了前處理時間。同時方法檢出限為1×10-13g,定量限為0.005 mg·kg-1,與已報道的方法相比,靈敏度和準確度較高。本研究通過對色譜及質譜條件的優化,建立了鐵皮石斛中啶氧菌酯殘留的UPLC-MS/MS方法,靈敏度、準確度均符合農藥殘留分析的要求,可為中藥材鐵皮石斛中啶氧菌酯的檢測提供方法依據。