濃縮果汁中甲基硫菌靈、2-氨基苯并咪唑、多菌靈、噻菌靈及5-羥基噻菌靈殘留量的液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定

劉曉松，鄭 玲，黃文雯，盧 煒，寧恩創(chuàng)，方曉明

(1．廣西出入境檢驗(yàn)檢疫局檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，廣西 南寧 530021;2．廣西大學(xué) 輕工與食品工程學(xué)院，廣西 南寧 530004;3．上海出入境檢驗(yàn)檢疫局 動(dòng)植物與食品檢驗(yàn)檢疫技術(shù)中心，上海 200135)

苯并咪唑類是高效、廣譜的內(nèi)吸性殺菌劑，對(duì)植物病害具有很強(qiáng)的抗菌活性，可用于植物真菌等病蟲害的防治［1－2］。常用的苯并咪唑類殺菌劑有苯菌靈、甲基硫菌靈、2-氨基苯并咪唑、噻菌靈和多菌靈，其性質(zhì)與作用各不相同;其中苯菌靈能防治水果的真菌病害、螨類等，但會(huì)引起哺乳動(dòng)物染色體變化、抵制蛋白合成［3］;多菌靈能有效抑制病原菌的繁殖、生長(zhǎng)［4］，但殘效期長(zhǎng)，易在植物體內(nèi)富集［5］;甲基硫菌靈對(duì)真菌的防治效果顯著，廣泛應(yīng)用于重要作物［6］，在植物體內(nèi)可代謝為多菌靈［7］;噻菌靈主要應(yīng)用于果蔬的防腐，是一種會(huì)使小鼠腎致畸的物質(zhì)［8］，其代謝產(chǎn)物是5-羥基噻菌靈;2-氨基苯并咪唑具有強(qiáng)殺菌、抗菌能力，但其分子量很低，難以分解及轉(zhuǎn)化，從而對(duì)環(huán)境造成威脅。基于這些殺菌劑的危害性，美國(guó)、日本等國(guó)家現(xiàn)已嚴(yán)格控制食品中該類物質(zhì)的殘留量，目前各國(guó)對(duì)該類殺菌劑在水果和果汁中的最高殘留量為0.05～20 mg/kg［9］，我國(guó)也已將食品中苯并咪唑類殺菌劑的殘留量列為重要監(jiān)測(cè)項(xiàng)目。

目前國(guó)內(nèi)外對(duì)該類殺菌劑的檢測(cè)方法主要有HPLC法［10－14］、LC－MS/MS法［15－16］等。這些方法主要檢測(cè)水果及水果制品中多種農(nóng)藥的殘留，針對(duì)濃縮果汁中苯并咪唑類殺菌劑的研究很少。已有方法中針對(duì)單一殺菌劑檢測(cè)的研究多，而多種殺菌劑同時(shí)檢測(cè)的研究較少，幾乎沒有涉及代謝物檢測(cè)的研究。為有效監(jiān)控濃縮果汁的質(zhì)量安全，便于國(guó)內(nèi)各檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的日常檢測(cè)及各濃縮果汁的產(chǎn)品質(zhì)量控制，本文建立了一種簡(jiǎn)單有效、準(zhǔn)確可靠且能同時(shí)檢測(cè)甲基硫菌靈、2-氨基苯并咪唑、噻菌靈、多菌靈、5-羥基噻菌靈殘留的分析方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 材料、試劑與儀器

蘋果、菠蘿、荔枝、芒果、橙子、西番蓮、梨 7種濃縮果汁;標(biāo)準(zhǔn)品:2-氨基苯并咪唑(Dr.Ehrenstorfer，德國(guó))、多菌靈、噻菌靈、5-羥基噻菌靈、甲基硫菌靈(Sigma－Aldrich，美國(guó))，5種標(biāo)準(zhǔn)品純度均大于97%;PSA小柱(500 mg/6 mL，CNW Technologies GmbH);乙腈、甲苯、乙酸銨、甲醇、甲酸(HPLC級(jí)，TEDIA Company);磷酸氫二鈉、氯化鈉(AR級(jí)，成都市科龍化工試劑廠)。

液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜儀(Agilent RRLC1200+Agilent 6410B，美國(guó))，配電噴霧源(ESI);pH計(jì);振蕩器;高速離心機(jī)(10 000 r/min);真空旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀;Milli-Q超純水器。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:用分析天平分別稱取0.010 g的標(biāo)準(zhǔn)品，用甲醇配制成100 mg/L的單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液，于－18℃下避光保存;混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:用5種單標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)溶液，根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要稀釋配制成0.2、0.1、0.08、0.04、0.02 mg/L的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.2.2 色譜條件 色譜柱為ZORBAX Eclipse XDB－C18柱，4.6 mm×50 mm，粒徑為1.8 μm(Agilent公司);流動(dòng)相:0.1%甲酸－10 mmol/L乙酸銨(A)和甲醇(B)梯度洗脫;洗脫程序:編制洗脫曲線，起始狀態(tài)為90%A，在0～7 min，使A相降至20%，保持2 min后，在1 min內(nèi)使A相降至0%，保持4 min，之后在1 min內(nèi)將A相從0%升至90%，保持5 min后恢復(fù)起始狀態(tài);流速:0.4 mL/min;進(jìn)樣體積:10 μL;柱溫:40℃。

1.2.3 質(zhì)譜條件 離子源:電噴霧離子源ESI;掃描方式:正離子掃描;檢測(cè)方式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM);毛細(xì)管電壓:4 000 V;霧化氣溫度:350℃;霧化氣流量:12 L/min;霧化氣壓力(氮?dú)?:40 psi。

1.2.4 樣品提取 稱濃縮果汁樣品2 g(精確至0.001 g)于50 mL離心管中，加入10 mL至20 mol/L的Na2HPO4緩沖溶液、3 g氯化鈉混勻，用2 mol/L的NaOH溶液調(diào)pH值至8.5～8.6，加入10 mL乙

腈振蕩提取15 min，8 000 r/min條件下離心10 min，取上清液，重復(fù)提取操作1次，合并上清液并定容至20 mL。取10 mL上清液至100 mL的雞心瓶中，40℃真空旋轉(zhuǎn)濃縮至1.5～2 mL，待凈化。

1.2.5 凈 化 在PSA柱中加入1.0 g(精確至0.01 g)無(wú)水硫酸鈉，用4 mL乙腈－甲苯溶液(3∶1)活化柱子，待液面到達(dá)固體面時(shí)，迅速將濃縮液上柱，再用2 mL乙腈－甲苯溶液(3∶1)洗滌雞心瓶并過(guò)柱，重復(fù)操作3次。最后用15 mL乙腈－甲苯溶液(3∶1)洗脫，收集全部柱流出液于100 mL雞心瓶中，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至1.5～2 mL，轉(zhuǎn)移至15 mL的離心管中，并用3 mL乙腈－甲苯溶液(3∶1)洗滌雞心瓶2次，合并洗滌液至15 mL離心管中，于40℃水浴下用氮?dú)獯抵两?。? mL流動(dòng)相定容并超聲3～5 min，混勻，過(guò)0.22 μm有機(jī)相濾膜，LC－MS/MS測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)譜條件的確定

分別配制1 mg/L的2-氨基苯并咪唑、5-羥基噻菌靈、多菌靈、噻菌靈、甲基硫菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液，選擇ESI+電離模式，對(duì)霧化氣溫度、霧化氣流量、源內(nèi)碎裂電壓及碰撞能量等條件進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)反復(fù)測(cè)試、優(yōu)化，得到5種待測(cè)物的質(zhì)譜條件如表1所示。

表1 5種殺菌劑及代謝物的質(zhì)譜條件Table 1 MS parameters of 5 pesticides and its metabolites

2.2 樣品定容液的選擇

樣品定容液的組成對(duì)各物質(zhì)在色譜柱中的分離行為和離子化效率即質(zhì)譜檢測(cè)的靈敏度有一定的影響。本文分別以純甲醇、甲醇－水(1∶1)和甲醇－緩沖鹽溶液(10 mmol/L乙酸銨－0.1%甲酸，1∶9)作為定容液進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果顯示，隨著定容液中甲醇含量的升高，待測(cè)物的峰形逐漸展寬，以純甲醇作為定容體系時(shí)，2-氨基苯并咪唑的峰有拖尾現(xiàn)象;以甲醇－緩沖鹽溶液(10 mmol/L乙酸銨－0.1%甲酸，1∶9)作為定容液時(shí)，各待測(cè)物的峰形及分離均較好，響應(yīng)值滿足檢測(cè)要求。在選定條件下，混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的總離子流圖及5種殺菌劑及代謝產(chǎn)物的定量離子色譜圖如圖1所示。

2.3 樣品前處理?xiàng)l件的選擇

2.3.1 提取條件的選擇 據(jù)文獻(xiàn)［12－13］報(bào)道，樣品溶液pH值對(duì)待測(cè)物的提取有較大的影響。將樣品溶液的pH值分別調(diào)為7.0、8.0、9.0、10.0、12.0，實(shí)驗(yàn)顯示，當(dāng)pH值為12.0時(shí)，只有多菌靈、噻菌靈出峰;當(dāng)pH值為10.0時(shí)，甲基硫菌靈未出峰;當(dāng)pH值為7.0、8.0、9.0時(shí)，5種待測(cè)物均出峰，但pH值7.0時(shí)，2-氨基苯并咪唑的提取效果較差;當(dāng)pH值為8.0、9.0時(shí)，5種待測(cè)物的提取較好，但各待測(cè)物的回收率有差異。進(jìn)一步將樣品溶液的pH值分別調(diào)為8.0、8.2、8.4、8.5、8.6、8.8、9.0，結(jié)果顯示，pH值低于8.5時(shí)，2-氨基苯并咪唑的回收率偏低，pH值高于8.6時(shí)，甲基硫菌靈的回收率偏低。綜合考慮各待測(cè)物的回收率，最終確定提取樣液的pH值為8.5～8.6。

2.3.2 樣品凈化條件的確定 比較了MCX柱、NH2柱、C18柱、NH2柱+活性碳柱和PSA柱對(duì)樣品的凈化效果。結(jié)果表明，用C18柱凈化時(shí)5種待測(cè)物的回收率均較低，且LC－MS/MS測(cè)定時(shí)有雜峰干擾;用MCX柱、NH2柱和NH2柱+活性碳柱凈化時(shí)，2-氨基苯并咪唑的回收率較差;用PSA柱凈化時(shí)，由于PSA柱的極性比NH2柱弱，對(duì)2-氨基苯并咪唑的吸附力相對(duì)較弱，使其洗脫效果顯著，5種待測(cè)物回收率均滿足檢測(cè)要求，且效果穩(wěn)定，所以凈化柱選用PSA柱。

圖1 5種殺菌劑及代謝物混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的總離子流圖及其色譜圖Fig.1 TIC spectrum of standard mixture of 5 pesticides and its metabolites and their chromatograms

2.4 線性范圍與定量下限

準(zhǔn)確稱取2 g(精確至0.001 g)樣品，按“1.2”方法進(jìn)行處理，以獲得的基質(zhì)溶液為溶劑，配制質(zhì)量濃度為0.2、0.1、0.08、0.04、0.02 mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。在優(yōu)化條件下進(jìn)行測(cè)定，以質(zhì)量濃度(x，mg/L)為橫坐標(biāo)、峰面積(y)為縱坐標(biāo)進(jìn)行回歸分析，得到各待測(cè)物的線性方程和相關(guān)系數(shù)(見表2)。結(jié)果表明各待測(cè)物在0.02～0.2 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均不小于0.998 5。

表2 5種待測(cè)物的線性方程及相關(guān)系數(shù)Table 2 Calibration curves and correlation coefficients(r)of five analytes

對(duì)各種基質(zhì)的陰性樣品進(jìn)行加標(biāo)實(shí)驗(yàn)，以信噪比(S/N)≥10計(jì)算得到2-氨基苯并咪唑和5-羥基噻菌靈的定量下限為2.0 μg/kg，多菌靈、噻菌靈和甲基硫菌靈的定量下限為1.0 μg/kg。

2.5 回收率與精密度

在蘋果、芒果、菠蘿、梨、橙、荔枝、西番蓮7種濃縮果汁的陰性樣品中分別添加MBC、TBZ、TM為1、2、10 μg/kg，2-AB、5-OH-TBZ為2、4、20 μg/kg 3個(gè)不同水平的待測(cè)物標(biāo)準(zhǔn)品，每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定6次，各待測(cè)物的平均回收率在70%～110%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.1%～10.9%(見表3)。

2.6 實(shí)際樣品的檢測(cè)

在市場(chǎng)上隨機(jī)抽取市售橙子、荔枝、蘋果、西番蓮、梨汁、菠蘿、芒果濃縮果汁樣品，按本方法進(jìn)行檢測(cè)。檢測(cè)蘋果汁樣品7個(gè)，其中檢出2-氨基苯并咪唑殘留量為1.8～25.7 μg/kg，多菌靈1.3～20.2 μg/kg;荔枝汁樣品3個(gè)，其中檢出多菌靈殘留量為1.3～20.2 μg/kg;菠蘿汁樣品3個(gè)，其中檢出2-氨基苯并咪唑殘留1.1 μg/kg，多菌靈殘留1.0～1.4 μg/kg;橙子汁樣品1個(gè)，檢出多菌靈殘留1.2 μg/kg。以上所檢出的殘留量，均遠(yuǎn)低于國(guó)際組織及我國(guó)規(guī)定的最大殘留限量值，證明本方法靈敏、高效，可用于國(guó)內(nèi)各檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)的日常檢測(cè)及各濃縮果汁生產(chǎn)廠的產(chǎn)品質(zhì)量控制。

表3 7種濃縮果汁樣品的加標(biāo)回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)Table 3 Recoveries and relative standard deviations of five target compounds in seven kinds of concentrated fruit juice(n=6)

3 結(jié)論

本文建立了一種能同時(shí)檢測(cè)濃縮果汁中甲基硫菌靈、2-氨基苯并咪唑、噻菌靈、多菌靈、5-羥基噻菌靈殘留的液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法。方法的回收率在70%～110%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.1%～10.9%之間，2-氨基苯并咪唑和5-羥基噻菌靈的定量下限為2.0 μg/kg，多菌靈、噻菌靈、甲基硫菌靈的定量下限均為1.0 μg/kg。實(shí)際樣品測(cè)試表明:該方法能有效檢測(cè)出濃縮果汁中5種殺菌劑及其代謝物的殘留量，方法具有靈敏、穩(wěn)定、可靠的特點(diǎn)，為監(jiān)控我國(guó)濃縮果汁的質(zhì)量安全提供了一個(gè)行之有效的途徑。

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