王小琴 王璐 王慶國 馮疆濤
摘 要:目的:建立同時測定蘋果中7種有機磷農藥殘留的GC-MS檢測法。方法 樣品采用QuEChERS前處理,正己烷溶液進行提取,經無水硫酸鈉和PSA凈化,濃縮定容后用GC-MS法在SCAN和SIM模式下進行測定,通過保留時間、特征離子及其相對豐度定性,外標法定量。結果:6種有機磷農藥質量濃度范圍在0.025~1.000 μg/mL,久效磷在0.25~10.00 μg/mL的線性關系良好,相關系數R2均≥0.997。結論:該方法具有經濟、快速、靈敏度高、重現性好等優勢,適用于食品中多種農藥殘留的同時快速測定。
關鍵詞:蘋果;QuEChERS;GC-MS;有機磷農藥;外標法定量
Determination of Seven Organophosphorus Pesticide Residues in Apple by Gas Chromatography-mass Spectrometry
WANG Xiaoqin1, WANG Lu1, WANG Qingguo2*, FENG Jiangtao1
(1.Xinjiang Aksu Center for Disease Control and prevention, Aksu 843000, China; 2.Center for Disease Control and prevention of Xinjiang Uygur Autonomous Region, Urumqi 830000, China)
Abstract: Purpose A GC-MS method for the simultaneous determination of seven organophosphorus pesticide residues in apples was established.Method Samples were pretreated with QuEChERS,Extraction with n-hexane solution,Purified by anhydrous sodium sulfate and PSA,After concentration and constant volume, it was determined by GC-MS in scan and sim mode,Qualitative analysis by retention time, characteristic ions and their relative abundance,External standard method.Result The mass concentration of Six Organophosphorus Pesticides ranges from 0.025 to 1.000 μg/mL,The linear relationship of monocrotophos in the mass concentration range of 0.25~10.00 μg/mL is good,The correlation coefficients R2 were ≥0.997. Conclusion the method has the advantages of economy, rapidity, high sensitivity and good reproducibility. It is suitable for the simultaneous and rapid determination of multiple pesticide residues in food.
Keywords: apple; QuEChERS; GC-MS; organophosphorus pesticides; external standard quantitative method
有機磷農藥是我國應用最多的磷酸酯類農藥,當前,在農業生產中,有機磷農藥的使用非常普遍、廣泛,是有效清除蔬菜、水果病蟲害危險的高效廣譜殺蟲劑。而有機磷農藥的品種非常多,常見的有樂果、久效磷、對硫酸和馬拉硫酸4種,這4種有機磷農藥具有殺蟲譜廣、價格低廉、殺蟲速度快的優點,也正是因為如此,有機磷農藥的使用范圍非常廣泛。有機磷農藥屬于一種神經毒物,如果攝入過量,會導致人的神經功能紊亂,嚴重損害身體健康。因此,必須要開展更為高效的有機磷農藥殘留的檢測方法,才能夠準確掌握農藥的殘留情況并及時清除,對人們的生命安全做出全面保障。所以,開展蔬菜中有機磷農藥殘留監測工作,及時、準確地檢測殘留農藥,對蔬菜安全生產及提高蔬菜品質具有重要意義。日常檢測中,農殘監測的任務繁重,當前我國農藥殘留監測的方法主要為GC、GC-MS等,隨著氣相色譜三重四級桿質譜的普及,GC-MS的檢測方法以其高選擇性、高靈敏度、高通量等特點,應用越來越廣泛。
本研究以蘋果基質作為實驗材料,選擇本區域果農常用的7種農藥,建立使用氣相色譜-質譜聯法同時檢測7種農藥殘留的分析方法,主要是優化樣品前處理過程,提高檢測效率,從而降低檢測成本。
1 材料與方法
1.1 材料與儀器
蘋果超市自購;7種農藥標準品1 000 μg/mL(中國農業部環境保護科研監測所);乙腈(色譜純)、正己烷(色譜純)、氯化鈉(優級純),上海安普;無水硫酸鈉(分析純),天津化工。
Trace1300-ISQ7000氣相色譜-質譜聯用儀,賽默飛;IKA混勻器;N-EVAP111氮吹儀;80-1電動離心機。
1.2 實驗方法
1.2.1 樣品提取
準確稱取勻漿好的樣品5 g,于50 mL具塞離心管中,加2 g氯化鈉,渦旋混勻,加10 mL乙腈震蕩提取30 min,加無水硫酸鈉8 g,渦旋混勻1 min,4 000 r/min,離心5 min,取上清液于離心管中,加10 mL乙腈重提一遍。
1.2.2 QuEChERS凈化
將上述乙腈提取樣品的合并的10 mL提取液轉移至50 mL離心管中,加入1.5 g無水硫酸鈉和0.5 g的PSA粉末,渦旋后5 000 r/min離心2 min。取上清液用氮吹至近干,之后加1 mL正己烷混勻,過有機膜,上機用GC-MS分析。
1.2.3 氣相色譜-質譜條件
(1)色譜條件。進樣口溫度:290 ℃;不分流進樣;進樣體積:1 L;載氣(高純氦氣)流速:1 mL/min;程序升溫:初始溫度60 ℃(保持1 min),以25 ℃/min升至150 ℃保持(1 min),再以15 ℃/min升至290 ℃。
(2)質譜條件。傳輸線溫度:280 ℃;離子源溫度250 ℃;電離方式:EI;電離能量:70 eV;采集方法設置:SIM模式和SCAN模式;溶劑延遲:6 min。
1.2.4 標準溶液的配制及標準曲線的繪制
(1)農藥單一標準中間液的配制。吸取1 mL標準溶液于10 mL容量瓶中,用丙酮稀釋并定容,配制成濃度為100 μg/mL的農藥中間液。
(2)混合農藥標準使用液溶液的配制。分別準確移取0.1 mL(馬拉硫磷、甲拌磷、樂果、甲基對硫磷、敵敵畏、內吸磷)和1 mL(久效磷)單一標準中間液于10 mL容量瓶中,用丙酮稀釋并定容,配制成濃度為(馬拉硫磷、甲拌磷、樂果、甲基對硫磷、敵敵畏、內吸磷)1 μg/mL,(久效磷)10 μg/mL的農藥標準混合溶液,用正己烷配制標準系列。馬拉硫磷、甲拌磷、樂果、甲基對硫磷、敵敵畏、內吸磷濃度為0 μg/mL、0.025 μg/mL、0.050 μg/mL、0.100 μg/mL、0.250 μg/mL、0.500 μg/mL、1.000 μg/mL;久效磷濃度為0 μg/mL、0.25 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL、2.50 μg/mL、5.00 μg/mL、10.00 μg/mL。
2 結果與分析
2.1 標準曲線線性范圍
標準曲線線性和特征離子見表1。
2.2 SIM和SCAN掃描確定特征離子和出峰時間
先在50~650范圍內采用SCAN模式,對0.5 μg/mL的農藥標準溶液進行掃描,確定每種農藥的特征離子和保留時間,根據每種物質的出峰順序,分別為每種化合物選擇一個定量離子,2個定性離子,再采用SIM模式進行檢測。根據各物質的保留時間和離子豐度比來定性,根據各物質定量離子的峰面積進行定量。各物質出峰時間:馬拉硫磷12.07 min、甲拌磷10.29 min、樂果10.64 min、甲基對硫磷11.76 min、敵敵畏6.95 min、內吸磷9.63 min、久效磷10.02 min。圖1為SIM掃描下各物質的出峰時間。
2.3 加標回收和精密度實驗
本實驗采用外標法對農藥進行定量測定,準確稱取9個平行樣品作為加標樣品,選擇3個加標濃度,每1個加標濃度做3個平行,稱取10個樣品,1個作空白試驗,9個加入0.5 μg/mL混標測相對標準偏差。該方法測定蘋果中7種農藥組分在3個水平上的回收率均在74.2%~102.4%,相對標準偏差(RSD)在2.1%~11.5%,證明該檢測技術有良好的準確度、精密度和重復性。
3 結論
建立QuEChERS-GC-MS法測定蘋果中7種有機磷農藥殘留的快速檢測分析方法,該方法具有經濟、快速靈敏和足夠精確等優勢;線性關系良好、加標回收率均在74.2%~102.4%,9個加標樣品回收率的相對標準偏差在2.1%~11.5%,與氣相色譜農藥殘留檢測方法比,其具有提取效率高、溶劑用量少、操作簡單等優勢,能滿足蘋果中有機磷農藥殘留的檢測要求。
參考文獻
[1]白紅妍,付明磊,羅琴,等.氣-質譜聯用法測定羅漢果中有機磷農藥殘留[J].食品研究與開發,2017,38(17):139-142.
[2]管彤,錢智勇.農藥及農藥殘留的危害[J].職業與健康,2018,36(12):1004-1257.
[3]于秀英,張冬梅,趙艷琴,等.氣相色譜法測定蔬菜中五種有機磷農藥的殘留量[J].內蒙古民族大學學報(自然科學版),2016,31(3):232-235.
[4]唐瑜.GC—FPD法分析檢測人參中4種有機磷農藥殘留[J].特別健康,2021,5(29):51.
[5]黃婷婷.食品中有機磷農藥殘留檢測方法的改進研究[J].現代食品,2021(9):185-187.
[6]謝可杰,金應蘭,徐婷婷,等.氣相色譜法測定10種土壤有機磷農藥殘留[J].皮革制作與環保科技,2021,2(5):132-133.
[7]王禹.新形勢下我國糧食安全保障研究[D].北京:中國農業科學院,2016.
[8]張仙,胡西洲,彭西甜,等.有關果蔬農藥殘留問題的探討[J].湖北農業科學,2019,58(S2):393-397
[9]黃錦敏.蔬菜水果有機磷農藥殘留檢測分析[J].現代農業研究,2021,27(1):142-144.
[10]李新梅.氣相色譜法測定蔬菜中10種有機磷農藥殘留分析[J].農業科技通訊,2021(3):225-227.
[11]高霞,陳輝,譚敏,等.QuEChERS-氣相色譜質譜法測定蘋果中45種農藥殘留[J].食品工業科技,2020,41(16):243-251.
[12]侯雪,韓梅,邱世婷,等.改進的QuEChERS氣相色譜-串聯質譜法測定草莓中21種殺菌劑殘留[J].農藥學學報,2017,19(1):46-52.
[13]白國濤,劉來俊,盛萬里,等.QuEChERS-氣相色譜-串聯質譜法測定黃瓜中10種農藥殘留[J].農藥學學報,2019,21(1):89-96.
[14]楊敏娜,高翔云,湯志云.UPLC-串聯質譜法快速測定地表水中多種農藥殘留[J].環境監測管理與技術,2019,31(1):54-57.
[15]于唯森,郝文,段海平,等.氣質聯用選擇離子一次測定食品中32種農藥和除草劑[J].中國衛生檢驗雜志,2019,19(5):1029-1031.
[16]楊眉,宋明雄,業潤澤.SPE-GCMS/MS法測定糧食中的10種有機磷[J].糧食科技與經濟,2020,45(5):84-89.
[17]高振剛,曾莎莎,曾鴻鵠,等.固相萃取-超高效液相色譜-串聯質譜法測定水中16種有機磷農藥殘留[J].分析科學學報,2021,37(1):22-28.
[18]于玲,劉志敏,曾海英,等.不同大米營養價值分析[J].現代食品,2020,(24):183-186.
[19]任金萍.QuEChERS法測定蔬菜中農藥殘留的關鍵步驟與應用研究[J].農業與技術,2021,41(14):54-57.
作者簡介:王小琴(1986—),女,漢族,新疆阿克蘇人,本科,實驗師。研究方向:理化、微生物檢驗。
通信作者:王慶國(1985—),男,回族,新疆烏魯木齊人,本科,主管醫師。研究方向:食品與飲用水檢驗檢測。E-mail:282990256@qq.com。