QuEChERS-氣相色譜-串聯質譜法測定番茄中九種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑

徐鵬，趙建珍，閆偉偉，羅慧玉，陳佳琛，劉慧

(張家口市食品藥品檢驗中心，河北 張家口，075000)

甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑是一類具有高效、廣譜、促生的新型仿生性殺菌劑，對子囊菌綱、半知菌綱和卵菌綱等真菌引起的病害有高效的殺菌活性[1]。它對苯甲酰胺類、二羧酰胺類和苯并吡唑類農藥產生抗性的菌株有效，已成為繼苯丙咪唑類和三唑類殺菌劑之后極具市場的一類殺菌劑[2]。關于甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的殘留檢測方法有氣相色譜法、氣相色譜-質譜法和液相色譜-質譜法[3-7]。GB 23200.54—2016也使用氣相色譜-質譜法測定了11種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑[8]。

近年來QuEChERS方法廣泛應用于食品樣品的前處理和凈化過程中[9-13]。許秀敏等[14]采用QuEChERS凈化，超高效液相色譜-串聯質譜法同時檢測果蔬中35種甲氧基丙烯酸酯類和三唑類殺菌劑的殘留量。在GB 23200.54—2016中前處理方法采用凝膠色譜凈化，與之相比較，QuEChERS前處理技術分析速度快、有機溶劑使用量少、污染小、操作簡便。本研究以QuEChERS前處理方法為基礎通過正交試驗優選N-丙基乙二胺(primary secondary amine,PSA)和C18以及石墨化炭黑(graphitized carbon black,GCB)的組合用量，結合氣相色譜-串聯質譜(gas chromatography-tandem mass spectrometry， GC-MS/MS)建立了一種高效、快速、簡便、準確測定番茄中9種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的檢測方法。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

GCMS-TQ8040氣相色譜質譜聯用儀,日本島津公司;高速冷凍離心機,美國 Thermo Fisher公司;漩渦振蕩器,上海一恒科學儀器有限公司,氮吹濃縮儀天津恒奧科技發展有限公司。

丙酮、乙腈，均為色譜級，賽默飛世爾科技有限公司;N-丙基乙二胺(40～60 μm)、C18(40 μm)、石墨化炭黑(38～120 μm)，天津博納艾杰爾科技公司;9種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑標準品,純度均大于99%，德國Dr. Ehrenstorfer公司。

標準溶液的配制：分別準確稱取9種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑標準品各10.0 mg，用丙酮定容至100 mL，配制成質量濃度為100 μg/mL的儲備液，密封后避光儲存于4 ℃冰箱中，備用。

1.2 樣品的制備、提取和凈化

取番茄樣品切碎，用搗碎機搗碎成漿狀，混勻，裝入樣品袋，標記，密封備用。準確稱取樣品10.0 g，置于50 mL塑料離心管中，加入10 mL乙腈、4 g MgSO4、1 g NaCl、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉及陶瓷均質子旋渦混勻1 min，超聲提取10 min，5000 r/min離心5 min，取5 mL上清液于含有900 mg MgSO4，250 mg PSA，200 mg C18，25 mg GCB的15 mL離心管中，漩渦1 min，4000 r/min離心5 min，取上清液2 mL于 40 ℃氮吹濃縮儀吹至盡干，用1 mL丙酮復溶，若溶液渾濁過0.22 μm濾膜，待上機測定。

1.3 氣相色譜-質譜條件

氣相色譜：進樣口溫度280 ℃；載氣:高純He；碰撞氣:高純Ar，純度≥99.999%；柱流量1.0 mL/min；分流進樣，分流比3∶1；色譜柱SH-Rtx-5 SilMS；毛細管柱，30 m×0.25 mm(內徑)，膜厚0.25 μm。程序升溫：50 ℃保持1 min，以25 ℃/min升至125 ℃，以10 ℃/min升至300 ℃，保持15 min。

質譜條件：色譜-質譜接口溫度280 ℃；電離方式EI；電離能量70 e ；離子源溫度200 ℃；檢測器電壓 0.7 k ；測定方式多反應監測模式(multiple reaction monitoring,MRM)；定量、定性離子、碰撞電壓參考表1。

表1 九種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑質譜檢測參數Table 1 Mass spectrum parameters of 9 strobilurin fungicides

2 結果與分析

2.1 氣相色譜-質譜條件的優化

在電子轟擊離子源(EI)檢測模式下對9種甲氧基丙烯酸酯類化合物進行一級質譜分析(Q3Scan)，分別找到各個化合物的前體離子，設定3～45 e 的碰撞能量，對選定的前體離子峰進行二級質譜分析(產物離子掃描)，根據二級質譜圖，選擇合適的定量離子對和定性離子對。使用優化條件后的氣相色譜采集9種化合物的MRM質譜圖如圖1所示。

圖1 九種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑標準物質色譜圖Fig.1 Chromatograms of 9 strobilurin fungicides standard solution

2.2 凈化條件的優化

圖2 GCB質量對加標回收率的影響Fig.2 Effect of GCB addition on reco ery

圖3 PSA質量對加標回收率的影響Fig.3 Effect of PSA addition on reco ery

圖4 C18質量對加標回收率的影響Fig.4 Effect of C18 addition on reco ery

2.3 正交試驗優化吸附凈化劑的用量

正交試驗可在單因素試驗的基礎上，有效評估各吸附劑之間的交互作用的大小，優化吸附劑用量，提高回收率[17]。以空白基質加標回收率為指標，對GCB(A)、C18(B)、PSA(C)3個因素進行考察，各因素均確定3個水平，因素與水平見表2，正交試驗結果見表3。

表2 正交試驗因素與水平 單位：mg

由表3可知，啶氧菌酯、嘧螨酯、醚菌酯和肟醚菌胺的最優凈化組合為A2B1C3；E-苯氧菌酯、肟菌酯和醚菌胺的最優凈化組合為A2B3C3；E-苯氧菌酯的最優凈化組合為A2B2C3；嘧菌酯的最優凈化組合為A3B1C3。其中，啶氧菌酯、嘧螨酯、醚菌酯和肟醚菌胺中雖然B1>B3，但其差值較小，而在E-苯氧菌酯、肟菌酯和醚菌胺3種化合物中，B1與B3差值較大，影響明顯，故綜合考慮，確定最優凈化組合為A2B3C3，即凈化劑的配比為GCB的質量為25 mg，C18的質量為200 mg，PSA的質量為250 mg時，9種化合物中大部分的回收率出現最大值，故確定其為最佳凈化組合。

表3 L9(34)正交試驗設計與結果 單位：%

2.4 基質效應

基質效應(matrix effect,ME)指樣品處理過程中除目標化合物外，其他組分對定量分析準確性和重現性的影響[18]。ME采用公式(1)計算：

ME=km/k

(1)

式中：km為基質匹配校準曲線的斜率;k為溶劑校準曲線的斜率。

本研究采用提取后加入法和絕對基質相應法來評價基質效應[19-20]。參照1.2提取空白番茄基質溶液。分別用丙酮和空白基質溶液配制相同濃度的工作液，按1.3條件進行分析測定。以濃度為橫坐標，峰面積為縱坐標，繪制基質匹配校準曲線和溶劑校準曲線，并計算基質效應。ME值為1.27～3.02，表明存在基質效應。因此，采用基質匹配校準曲線外標法對樣品進行定量分析，以減少基質效應對實驗結果的影響。

2.5 方法的線性范圍和檢出限

如表4所示，采用優化后的提取和凈化方法，將配制的工作液用處理后的空白番茄基質逐級稀釋，配制成系列曲線工作液。以濃度為橫坐標，相應的峰面積為縱坐標，繪制基質匹配校準曲線。9 種殺菌劑在5～800 ng/mL范圍內線性關系良好，相關系數為 0.993 9～0.999 5，檢出限為 0.5～2.5 μg/kg，定量限為2～8 μg/kg。

表4 九種化合物線性方程，相關系數，檢出限和定量限Table 4 Linear equations, correlation coefficients，LODs and LOQs of 9 strobilurin fungicides

2.6 方法的準確度和精密度

以空白基質加標回收率表示方法的準確度，以回收率的相對標準偏差表示方法的精密度。選擇3個不同添加水平測定，按1.2進行樣品制備，按1.3條件分析測定，并將峰面積帶入工作曲線方程計算回收率和相對標準偏差,如表5所示。9種甲氧基丙烯酸類殺菌劑加標回收率為73.24%～91.38%，相對標準偏差為2.51%～10.18%。

表5 平均回收率和平均相對標準偏差(n=7)Table 5 A erage reco eries and RSDs of 9 strobilurin fungicides

3 結論

本文采用了QuEChERS提取凈化方式，通過正交試驗優選最佳凈化組合，確定以GCB的質量為25 mg，C18的質量為200 mg，PSA的質量為250 mg為最佳凈化劑組合，結合GC-MS/MS方法，建立了番茄中9種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑殘留量的測定方法，同時經基質匹配校準曲線法校正，補償了番茄中基質效應對目標化合物的影響，滿足食品安全國家標準的要求。該方法代替了國標中凝膠色譜的前處理凈化過程，降低了乙酸乙酯和環己烷等有機溶劑的使用，準確度高，重復性好，操作簡單，環境友好，成本低廉，為果蔬中甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑殘留的分析檢測提供了技術參考。