分散固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法快速檢測(cè)蔬菜中18種農(nóng)藥殘留

曹殿潔，黃信龍

(1.安徽新華學(xué)院藥學(xué)院，安徽 合肥 230088；2.合肥周谷堆農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中心，安徽 合肥 230009)

農(nóng)藥殘留超標(biāo)不僅影響國(guó)民身體健康，而且是我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品出口的重要障礙。各國(guó)政府及組織均嚴(yán)格制定了各類(lèi)農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)(MRLs)。農(nóng)藥多殘留檢測(cè)需要高靈敏的分析技術(shù)，當(dāng)前常用的如氣相色譜技術(shù)、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)技術(shù)、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS-MS)技術(shù)等，而樣品前處理技術(shù)更是農(nóng)藥殘留分析工作的研究重點(diǎn)。目前用于農(nóng)藥多殘留檢測(cè)的前處理方法普遍存在有機(jī)溶劑消耗量大、操作時(shí)間長(zhǎng)、過(guò)程繁瑣、凈化效果不理想等問(wèn)題。

Anastassiades等[1]在2003年首次報(bào)道了“QuEChERS方法”(Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe)，在基質(zhì)固相分散的基礎(chǔ)上建立了分散固相萃取法。該方法直接在樣品的提取液中加入固相吸附劑以去除基質(zhì)中的雜質(zhì)，同時(shí)完成對(duì)樣品待測(cè)組分的提取和凈化，能夠快速、簡(jiǎn)便、高效地對(duì)農(nóng)藥多殘留進(jìn)行分析，目前已在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中得到一定的應(yīng)用[2-16]。

利用分散固相萃取技術(shù)，對(duì)新鮮蔬菜中18種常見(jiàn)農(nóng)藥進(jìn)行前處理，以乙腈為提取溶劑、伯仲胺為分散凈化劑，采用氣相色譜-質(zhì)譜-選擇離子監(jiān)測(cè)模式(selected ion monitoring，SIM)，通過(guò)優(yōu)化質(zhì)譜條件，對(duì)敵敵畏、三唑酮、百菌清、甲氰菊酯等農(nóng)藥多殘留進(jìn)行定性、定量分析，方法針對(duì)性強(qiáng)，簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確，為農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥多殘留檢測(cè)提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮蔬菜(白菜、黃瓜、蘿卜等) 合肥周谷堆農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場(chǎng)。

敵敵畏、樂(lè)果、久效磷、甲拌磷、咪酰胺、克百威、三唑酮、三唑磷、甲基對(duì)硫磷、對(duì)硫磷、毒死蜱、氯氰菊酯、氰戊菊酯、甲氰菊酯、高效氯氰菊酯、百菌清、丁硫克百威、噁唑菌酮農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(純度≥97%，用丙酮溶解，配制質(zhì)量濃度100μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液) 農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所；乙腈(色譜純) 美國(guó)天地試劑公司；PSA(40～60目) 美國(guó)Varian公司；無(wú)水硫酸鎂(分析純，用前在500℃馬弗爐內(nèi)烘干5h，200℃時(shí)取出裝瓶，貯于干燥器中，冷卻后備用)；氯化鈉(分析純，經(jīng)120℃烘干處理8h)。

1.2 儀器與設(shè)備

6890/5973GC/MS氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(帶有7683自動(dòng)進(jìn)樣器、分流/不分流進(jìn)樣口及EPC(電子自動(dòng)控制)模式) 美國(guó)Agilent公司；XW280A型旋渦混合器 上海醫(yī)大儀器廠(chǎng)；Anke TDL240B離心機(jī) 上海安亭科學(xué)儀器廠(chǎng)。

1.3 方法

1.3.1 色譜條件

色譜柱：HP-5MS色譜柱(30m×0.32mm，0.25μm)熔融石英毛細(xì)管柱。J&W DB-5石英毛細(xì)柱(30m×0.25mm，0.25μm)；升溫程序：初始溫度50℃，保持1min，以20℃/min升至200℃，保持1min，再以10℃/min升至290℃保持5min；載氣He(純度99.99%)，流速1.0mL/min，進(jìn)樣口溫度230℃；進(jìn)樣量1.0μL；不分流進(jìn)樣。

1.3.2 質(zhì)譜條件

電子電離源；電子能量70eV；離子源溫度230℃；質(zhì)量掃描范圍m/z 40～500，選擇離子(SIM)監(jiān)測(cè)方式。

1.3.3 樣品前處理

將10g經(jīng)粉碎均質(zhì)后的樣品置于40mL具塞離心管，加入10mL乙腈，劇烈振蕩2min，添加4g無(wú)水硫酸鎂和1g NaCl振搖1min，以4000r/min離心8min，取上層乙腈液2mL于3mL離心管中，加入50mg PSA和100mg無(wú)水硫酸鎂，旋渦振蕩1min，以5000r/min離心5min，取上清液1mL，氮?dú)獯蹈?，用正己烷定容?mL，過(guò)0.45μm濾膜后，進(jìn)氣相色譜儀測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)譜分析條件的優(yōu)化

用弱極性HP-5MS毛細(xì)管柱，采用全掃描方式在m/z 40～500范圍內(nèi)分析樂(lè)果等18種農(nóng)藥的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，然后根據(jù)各農(nóng)藥組分的相對(duì)保留時(shí)間和質(zhì)譜圖，確定其在選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM)測(cè)定方式中的結(jié)束采集時(shí)間和監(jiān)測(cè)離子，見(jiàn)表1。采用SIM測(cè)定方式得到總離子流色譜圖(TIC)，見(jiàn)圖1。

表1 各農(nóng)藥組分的采集時(shí)間、特征離子Table 1 Retention time and characteristic ions of 18 pesticides

圖 1 18種農(nóng)藥的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of mixture of 18 pesticide standards

圖 2 甲拌磷和久效磷的離子色譜圖Fig.2 Ion chromatograms of phorate and monocrotophos

圖 3 甲拌磷(A)和久效磷(B)的提取離子色譜圖Fig.3 Extracted ion chromatograms of phorate (A) and monocrotophos (B)

由圖1可以看到，在本實(shí)驗(yàn)條件下，多數(shù)農(nóng)藥得到了很好的分離，沒(méi)有相互干擾，符合農(nóng)藥多殘留檢測(cè)的方法要求。其中有久效磷和甲拌磷，樂(lè)果和克百威，對(duì)硫磷、毒死蜱和三唑磷三組7種農(nóng)藥由于出峰時(shí)間接近，出現(xiàn)峰形重疊的現(xiàn)象，如圖2所示甲拌磷和久效磷的峰形重疊。為實(shí)現(xiàn)對(duì)這三組農(nóng)藥的準(zhǔn)確定量，根據(jù)農(nóng)藥各組分在全掃描模式下的離子碎片豐度，選擇一定的特征離子，在同一時(shí)間窗口，不同質(zhì)量通道，繪制提取離子色譜圖，如圖3所示，選擇67和260分別作為久效磷和甲拌磷的特征離子得到的提取離子色譜圖。同理分別選擇87和164作為樂(lè)果和克百威的特征離子；291、314和57作為對(duì)硫磷、毒死蜱和三唑磷的特征離子，獲得提取離子色譜圖，確定樂(lè)果和克百威，對(duì)硫磷、毒死蜱和三唑磷的含量。

2.2 樣品前處理方法的選擇

由于蔬菜樣品中的水分含量較大，無(wú)水硫酸鎂能較充分地吸除基質(zhì)中的水分，有利于減輕后續(xù)的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)和上機(jī)進(jìn)樣前的除水壓力；用乙腈提取可以避免基質(zhì)中蠟質(zhì)、脂肪和一些親酯性色素的干擾，大大減少了提取液中的雜質(zhì)；PSA固相材料同時(shí)含有伯胺和仲胺基團(tuán)，具有弱的陰離子交換能力，對(duì)食品中脂肪酸、其他有機(jī)酸、糖及色素的保留能力好[11]，其凈化效果優(yōu)于中性氧化鋁、活性碳等吸附劑。將凈化劑PSA直接加入到提取液中，與傳統(tǒng)的固相萃取法相比可節(jié)約大量柱活化和淋洗所需的溶劑，并可節(jié)省裝柱時(shí)間。與C18、石墨化碳黑等多種吸附劑相比，這種分散固相萃取凈化技術(shù)的運(yùn)用，可以簡(jiǎn)化操作，有效地縮短分析時(shí)間，減少有機(jī)溶劑的使用量。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)、線(xiàn)性范圍和檢出限

表2 線(xiàn)性范圍、線(xiàn)性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢測(cè)限Table 2 Liner range, regression equation, correlation coefficients and limits of detection

表3 方法的回收率、精密度實(shí)驗(yàn)Table 3 Precision and recovery of the

將混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液配制成相應(yīng)質(zhì)量濃度的系列標(biāo)準(zhǔn)工作液，以峰面積y對(duì)質(zhì)量濃度x/(mg/kg)做標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。18種農(nóng)藥線(xiàn)性關(guān)系列于表2。結(jié)果表明，在相應(yīng)的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)各農(nóng)藥的響應(yīng)值與其質(zhì)量濃度均呈良好的線(xiàn)性關(guān)系，18種農(nóng)藥在0.036～0.36mg/kg范圍內(nèi)線(xiàn)性良好，18種化合物的相關(guān)系數(shù)均高于0.940，檢測(cè)限為1.0～14.8μg/kg。

2.4 回收率和精密度

從市場(chǎng)上購(gòu)買(mǎi)的新鮮果蔬，根據(jù)國(guó)家無(wú)公害蔬菜的農(nóng)藥最高殘留標(biāo)準(zhǔn)[17-18]分別添加0.05、0.1mg/kg農(nóng)藥混合溶液，進(jìn)行加樣回收實(shí)驗(yàn)。每種樣品按分析步驟操作，重復(fù)測(cè)定3次。同時(shí)做空白對(duì)照，采用空白提取液配制的基質(zhì)標(biāo)樣進(jìn)行定量，結(jié)果如表3所示。添加0.05、0.1mg/kg農(nóng)藥混合溶液的平均回收率在75%～117%之間。

3 結(jié) 論

針對(duì)新鮮蔬菜中18種常見(jiàn)農(nóng)藥建立QuEChERS-GCMS-SIM方法進(jìn)行多殘留分析檢測(cè)。利用乙腈良好的提取能力，PSA特殊的分散凈化效果，達(dá)到了操作簡(jiǎn)單、處理快速、節(jié)省溶劑的目的。在氣相色譜-質(zhì)譜-選擇離子監(jiān)測(cè)模式下，方法檢測(cè)限為1.0～14.8μg/kg，添加0.05、0.1mg/kg兩個(gè)水平下的平均回收率為75%～117%，RSD不大于13.8%。與國(guó)標(biāo)方法相比，采用分散固相萃取進(jìn)行樣品農(nóng)藥殘留的前處理方法耗時(shí)短，選擇性好，基質(zhì)干擾小，而GC-MS-SIM方法準(zhǔn)確度和精密度高，滿(mǎn)足了農(nóng)藥殘留檢測(cè)的要求。儀器應(yīng)做好定時(shí)更換玻璃棉，清洗進(jìn)樣口襯管、離子源等維護(hù)，確保整個(gè)方法結(jié)果準(zhǔn)確，回收率良好。

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