超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定蔬菜中7種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留

鄧立剛，李增梅，郭長英，趙善倉，王玉濤，毛江勝

(農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(濟南)，山東省食品質(zhì)量與安全檢測技術(shù)重點實驗室，山東 濟南 250100)

超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定蔬菜中7種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留

鄧立剛，李增梅，郭長英，趙善倉，王玉濤，毛江勝

(農(nóng)業(yè)部食品質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心(濟南)，山東省食品質(zhì)量與安全檢測技術(shù)重點實驗室，山東 濟南 250100)

建立蔬菜中氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用的確證方法。樣品經(jīng)乙腈提取后，氨基柱凈化，采用UPLC-MS/MS正離子模式下選擇多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)掃描測定。7種氨基甲酸酯類農(nóng)藥在5～200μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.9977～0.9999。在0.01～0.10mg/kg添加范圍內(nèi)，回收率范圍在72.1%～110.2%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.7%～9.4%，方法的最低檢出限為0.5～8..0μg/kg(RSN=10)。該方法操作簡單、靈敏、準(zhǔn)確度高，完全可滿足蔬菜中多種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的測定及確證工作的需要。

氨基甲酸酯；超高效液相色譜-質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)；蔬菜；農(nóng)藥

氨基甲酸酯類農(nóng)藥(carbamate pesticides)是以甲酸酯為前提化合物開發(fā)的一類廣譜殺蟲劑，具有易分解、殘留期短、高效、選擇性強等特點[1-2]。作為高毒有機氯農(nóng)藥的替代品，氨基甲酸酯類農(nóng)藥被世界廣泛應(yīng)用，它是通過抑制乙酰膽堿酯酶的活性而引起神經(jīng)遞質(zhì)乙酰膽堿的積累，造成神經(jīng)功能的紊亂，其在蔬菜上的過量殘留或長期暴露在環(huán)境中會對人們的身體健康造成一定的危害[3-4]。國際上對氨基甲酸酯在蔬菜上的殘留限量(MRL)制定較為嚴(yán)格的限量要求。

對于氨基甲酸酯的殘留檢測方法已有許多報道，主要是氣相色譜法(GC)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)、液相色譜-熒光法(HPLC-FLD)、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(HPLC-MS)等[5-16]，但氨基甲酸酯極性強、熱穩(wěn)定性較差，采用GC分析較困難，目前應(yīng)用最為廣泛的檢測方法是HPLC-FLD方法，該方法靈敏度高，選擇性強，但是在實測樣品中，由于基質(zhì)不同，個別蔬菜種類有較強干擾，無法做出進(jìn)一步的確證。本實驗探討蔬菜中涕滅威亞砜、涕滅威砜、滅多威、3-羥基克百威、涕滅威、克百威和甲萘威7種農(nóng)藥的殘留分析，以期為蔬菜中多種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的分析確證工作提供一定的參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

白菜、黃瓜、芹菜 市售。

甲醇、乙腈(色譜純) 美國Merck公司；二氯甲烷(分析純) 國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；醋酸銨(優(yōu)級純) 德國Sigma公司；氨基甲酸酯類標(biāo)準(zhǔn)品儲備液(1000 μg/mL) 農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心。

1.2 儀器與設(shè)備

ACQUITY Ultra Performance LC超高效液相色譜系統(tǒng)、Micromass Quattro UltimaIMPT 質(zhì)譜儀(配有電噴霧離子源(ESI)及Masslynx 4.0數(shù)據(jù)工作站) 美國Waters公司；WERLE T25BS2型高速分散勻漿機 德國IKA公司；Laborata 4000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀 德國Heidolph公司；JNC N-EVAPTM112型氮吹儀 美國Organomation 公司；AccuBOND Amino 500mg/6mL Cartridge固相萃取小柱。

1.3 樣品前處理

稱取試樣25.0g(精確至0.1g)樣品于廣口瓶中，準(zhǔn)確加入100mL乙腈，高速勻漿1min，過濾至盛有5g氯化鈉的具塞量筒中，劇烈振蕩，靜置20 min至分層，準(zhǔn)確吸取乙腈相20mL于圓底燒瓶中，50℃水浴旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至近干，加入2.0mL二氯甲烷-甲醇溶液(98:2，V/V)溶解，待凈化。1.4 樣品凈化

將10mL二氯甲烷-甲醇溶液(98:2，V/V)預(yù)洗氨基固相萃取柱，待溶劑液面流至吸附填料表面時，立即加入樣品濃縮液，20mL離心管收集洗脫液，用2.0mL二氯甲烷-甲醇溶液(98:2，V/V)洗滌圓底燒瓶，轉(zhuǎn)移至固相萃取柱，重復(fù)2次。將收集的洗脫液置氮吹儀上，氮吹蒸發(fā)至近干，用甲醇-1mmol/L醋酸銨溶液(60:40，V/V)定容至2.0mL，0.2μm濾膜過濾，待測。

1.5 儀器條件

1.5.1 色譜條件

表1 流動相梯度洗脫程序Table 1 Gradient elution program of mobile phase

1.5.2 質(zhì)譜條件

大氣壓電噴霧離子源(ESI)，正離子模式；毛細(xì)管電壓3.2kV；離子源溫度110℃；錐孔氣流量75L/Hr；脫溶劑氣溫度400℃；脫溶劑氣流量450L/Hr；光電倍增器電壓650V；碰撞室真空度1.08×10-3(mbar)；質(zhì)量分析器真空度：2.90×10-5(mbar)。定性離子對、定量離子對、碰撞電壓和錐孔電壓等質(zhì)量條件參數(shù)詳見表2。

表2 氨基甲酸酯類農(nóng)藥的MRM條件Table 2 MRM parameters for the determination of carbamate pesticide residues

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜柱的選擇

氨基甲酸酯類藥物的HPLC分離通常采用C18等反相柱，本實驗分別對反相分離柱進(jìn)行比較，柱1為Waters SunfireTMC18(2.1mm×100mm，3.5μm)、柱2為Waters AtlantisORdC18(2.1mm×50mm，3μm)、柱3為Waters ACQUITY UPLCORBEH C18(2.1mm×50mm，1.7μm)進(jìn)行比較，氨基甲酸酯類藥物在柱3既可以得到相對較好的分離度，又可顯著提高質(zhì)譜的靈敏度，而且縮短了分析時間，節(jié)省試劑使用量，降低污染，故選擇Waters ACQUITY UPLCBEHC18柱作為分離柱，結(jié)果見圖1。

圖1 氨基甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)品色譜圖Fig.1 Chromatograms of standard carbamates

2.2 流動相的選擇

在純水-甲醇組成的流動相中，農(nóng)藥的加合離子峰含有[M+H]+、[M+Na]+或[M+NH4]+，當(dāng)向水相中加入1mmmol/L醋酸銨時，各種農(nóng)藥加合離子峰迅速提高，在電噴霧離子源ESI+方式下，對于各種農(nóng)藥加合離子豐度比較發(fā)現(xiàn)，涕滅威亞砜[M+Na]+>[M+NH4]+、涕滅威砜[M+H]+、滅多威[M+H]+>[M+Na]+、3-羥基克百威[M+H]+>[M+NH4]+>[M+Na]+、涕滅威[M+Na]+> [M+NH4]+>[M+H]+、克百威[M+H]+> [M+Na]+> [M+NH4]+、甲萘威[M+NH4]+> [M+H]+>[M+Na]+，故選擇甲醇-1mmmol/L醋酸銨溶液溶液體系作為流動相，選取加合離子峰豐度較高且穩(wěn)定的準(zhǔn)分子離子峰作為母離子。

2.3 提取條件的研究

圖2 氨基甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)品和白菜樣品圖譜Fig.2 Chromatograms of standard carbamates and cabbage sample determined by HPLC-FLD

圖3 涕滅威標(biāo)準(zhǔn)品A和白菜樣品B色圖譜Fig.3 Chromatograms of aldicarb standard and cabbage sample determined by UPLC-MS/MS

參照我國農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)NY/T 761—2008《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸》，使用氨基甲酸酯柱后衍生方法，方法具有一定的選擇性，且靈敏度能夠滿足日常檢測要求，但是對于不同的樣品基質(zhì)，個別蔬菜類別的樣品會產(chǎn)生干擾，造成假陽性，圖2為液相色譜柱后衍生熒光法測定白菜樣品的圖譜，通過保留時間定性，樣品中含有涕滅威疑似峰，圖3為質(zhì)譜法測定該白菜樣品的色譜圖，未發(fā)現(xiàn)涕滅威峰，結(jié)果表明，該樣品不含涕滅威殘留，質(zhì)譜法測定結(jié)果更加可靠。

2.4 樣品定溶液的確定

樣品的定溶液會影響到藥物在色譜柱中的分離行為和離子化的效率，分別選用不同比例的甲醇-水、乙腈-水、甲醇-1mmol/L醋酸銨溶液，乙腈-醋酸銨溶液作為溶劑體系作為樣品的定溶液，實驗結(jié)果表明，使用甲醇-1mmol/L醋酸銨(60:40，V/V)水溶液作為樣品定溶液，各種農(nóng)藥化合物的豐度較其他定溶液均有不同程度的增高，且峰形變好，故選擇甲醇-1mmol/L醋酸銨(60:40，V/V) 水溶液作為最佳的樣品定溶液。

2.5 線性關(guān)系、回收率、精密度和檢出限

用甲醇-1mmol/L醋酸銨溶液(60:40，V/V)將標(biāo)準(zhǔn)儲備液稀釋成0.5～200μg/L一系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液，作為標(biāo)準(zhǔn)工作液，在上述儀器條件下，注射個系列的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，以各組分質(zhì)量濃度/(X，μg/L)為橫坐標(biāo)，以各組分定量離子的色譜峰面積Y為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸計算，7種農(nóng)藥化合物在5～200μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.9977～0.9999。方法的最低檢出限在0.5～8μg/kg(RSN=10)，結(jié)果見表3。

表3 線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限Table 3 Linear equations, correlation efficients and detection limits

對空白樣品在0.01、0.05、0.1mg/kg 3個水平上進(jìn)行的添加，每個平行重復(fù)6次，考察方法的回收率和精密度，按照本方法進(jìn)行提取凈化并測定。添加量、平均回收率和精密度，結(jié)果見表4。實驗數(shù)據(jù)表明，在0.01～0.10mg/kg添加范圍內(nèi)，在甘藍(lán)中回收率為72.1%～110.2%，實驗室內(nèi)測定的精密度(以相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)表示)為1.7%～9.4%，其各項指標(biāo)符合農(nóng)藥殘留痕量分析要求。

2.6 實際樣品測定

應(yīng)用本方法檢測蔬菜抽查樣品150批，結(jié)果克百威超標(biāo)樣品4個，檢出滅多威2批，但沒有超過限量范圍，合格率為97.3%。

表4 空白樣品的回收率Table 4 Recovery rates of carbamate pesticide residues in spiked blank samples %

3 結(jié) 論

本實驗建立超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法測定蔬菜中7種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留，甲醇-1mmol/L醋酸銨溶液梯度洗脫，在質(zhì)譜的正離子模式下監(jiān)測，最低檢出限在0.5～8.0μg/kg之間，方法準(zhǔn)確、選擇性高，完全可以滿足蔬菜中7種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留量的測定以及確證工作的需要。

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Determination of Carbamate Residues in Vegetables by Ultra-high Performance Liquid Chromatography-tandem Mass Spectrometry

DENG Li-gang，LI Zeng-mei，GUO Chang-ying，ZHAO Shan-cang，WANG Yu-tao，MAO Jiang-sheng
(Center of Food Quality Inspection and Testing, Ministry of Agriculture, Shandong Key Laboratory of Testing Technique for Food Quality and Safety, Jinan 250100, China)

A simultaneous determination method for 7 kinds of carbamate residues in vegetables was developed by ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS). The samples was extracted with acetonitrile and cleaned-up by NH2 solid phase extraction (SPE) cartridges. The analytes were quantified by UPLC-MS/MS in a positive ion multiple reaction mode (MRM). An excellent linear relationship for 7 carbamate residues was observed in the concentration range of 5－200μg/L with the regression coefficients of 0.9977－0.9999. The average recovery rate of 7 carbamate residues in vegetables at the spiked level of 0.01－0.10 mg/kg was in the range of 72.1%－110.2% with relative standard deviation of 1.7%－9.4%. This developed method revealed a detection limit range of 0.5－8.0μg/kg (RSN = 10). Therefore, this developed method is characteristics of simple operation, high sensitivity and precision, which can meet the requirements for simultaneous determination of carbamate pesticide residues in vegetables for inspection and confirmation.

carbamate；ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (UPLC-MS/MS)；vegetables；pesticide

TQ450.2；TS207.5

A

1002-6630(2011)06-0221-04

2010-05-20

山東省科技攻關(guān)項目(2009GG20001021)

鄧立剛(1978—)，男，助理研究員，碩士，研究方向為農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測。E-mail：deng_ligang@163.com