GC-MS/MS方法測(cè)定大米中農(nóng)藥殘留殺蟲(chóng)環(huán)

趙桂華，趙建國(guó)

（黑龍江省墾區(qū)質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督局檢驗(yàn)檢測(cè)中心，黑龍江 哈爾濱 150090）

殺蟲(chóng)環(huán)，化學(xué)名稱(chēng)是N,N-二甲基-1、2、3-二硫雜環(huán)己-5胺及其草酸鹽。屬于沙蠶毒素類(lèi)物質(zhì)，存在于沙蠶體內(nèi)，具有殺蟲(chóng)活性的天然有毒物質(zhì)，能有效防治各種害蟲(chóng)。1943年日本Nita博士從沙蠶體內(nèi)分離出沙蠶毒素，1962年Okaichi Hashimoto確定了其化學(xué)結(jié)構(gòu)，并用化學(xué)方法合成了此類(lèi)毒素的許多衍生物。

目前使用的殺蟲(chóng)環(huán)具有廣譜、高效、低毒、低殘留特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于糧食，蔬菜，水果，茶葉等農(nóng)產(chǎn)品，對(duì)人畜毒性低，在動(dòng)植物體內(nèi)及環(huán)境中易降解，對(duì)環(huán)境和食品較安全。盡管其比較安全，但其在常溫避光下保存也比較穩(wěn)定，在20℃溫度下其穩(wěn)定性在2年[1]以上，如果使用不當(dāng)，仍然會(huì)造成危險(xiǎn)。該毒素在大米中的殘留限量：MRL≤0.2mg/kg。

關(guān)于大米中殺蟲(chóng)環(huán)殘留的測(cè)定方法，氣相色譜法[2,10]比較適用，但所用試劑提純處理比較費(fèi)時(shí)危險(xiǎn)，測(cè)定目標(biāo)物定性存在干擾的可能性；GC-MS[3]測(cè)定方法定性準(zhǔn)確，但其測(cè)定的靈敏度較低，無(wú)法對(duì)低濃度的含量進(jìn)行測(cè)定；液相色譜[4,8]和液質(zhì)質(zhì)方法[5,7,9]的測(cè)定靈敏度也比較低，所用試劑和耗材的成本也較高；本文采用了GC-MS/MS的方法測(cè)定大米中的殺蟲(chóng)環(huán)殘留量，優(yōu)化了氣相和質(zhì)譜的儀器條件，選擇了合適的離子碎片，碰撞能量，具有快速、準(zhǔn)確、靈敏度高的特點(diǎn)，對(duì)食品安全檢惻和其降解機(jī)理的研究有良好的應(yīng)用價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 試劑

除非另有說(shuō)明，在分析中所使用試劑均為分析純，用水為GB/T 6682-2008中規(guī)定的一級(jí)水。

甲醇。

二氯甲烷。

碳酸氫鈉。

鹽酸：5mol/L。

氫氧化鈉：50g/L（氫氧化鈉水溶液）。

草酸：10g/L(草酸甲醇溶液)

無(wú)水硫酸鈉：用前105℃下烘干2hr，備用。

助劑Celite545。

色譜柱：TG-5MS 30m×0.25mm×0.25μm。

氬氣：純度≥99.999%。

氦氣：純度≥99.999%。

殺蟲(chóng)環(huán)標(biāo)準(zhǔn)溶液：100.0μg/mL。

廣泛pH試紙。

1.2 儀器

氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，賽默飛(Thermo)TRACE1310氣相色譜儀，GC-MS/MS TSQ 8000質(zhì)譜儀；小型電動(dòng)粉碎機(jī)；空氣振蕩器；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器；分液漏斗（125mL）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

儀器參考條件：

氣相色譜儀器條件：

進(jìn)樣口溫度：250℃

載氣流速：1.2mL/min

柱箱程序升溫：初始溫度80℃→保持1.5min→30℃/min→130℃，保持0min→5℃/min →250℃，保持0min→10℃/min→270℃，保持10min。

進(jìn)樣方式：1.0ml/min。

進(jìn)樣量：脈沖進(jìn)樣。

分流流速：48mL/min。

分流時(shí)間：1.0min。

進(jìn)樣量：1.0μL。

吹掃流速：5.0mL/min。

質(zhì)譜儀器條件：

EI+電離源。

離子源溫度：280℃。

傳輸線(xiàn)溫度：280℃。

碰撞氣：氬氣。

掃描模式：SRM多選擇離子模式。

定性離子碎片：母離子70.9，子離子56.1，碰撞能量：10eV。

定量離子碎片：母離子135，子離子71.1，碰撞能量：10eV。

發(fā)射電流：25μA。

樣品處理方法：

將大米粉碎過(guò)40目篩，稱(chēng)取40.0（精確到0.1g）于250mL三角瓶中，加入100mL甲醇和5mol/L鹽酸1.0mL,蓋上塞子，室溫下在空氣振蕩器中震蕩1hr。用含有約2g的助劑Celite545過(guò)濾濾液于250mL的圓底燒瓶中，準(zhǔn)確取50mL濾液，在50℃的旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀中濃縮到約2mL。

將濃縮液分別用20mL水和二氯甲烷分2次轉(zhuǎn)移到分液漏斗中，合并洗液到分液漏斗中，用pH試紙檢查水層的pH值約為1。

輕輕振搖分液漏斗萃取約1min，靜止分層后棄掉下層的二氯甲烷，再重復(fù)用20mL二氯甲烷洗滌3-4次，棄掉二氯甲烷。向分液漏斗緩慢加入固體碳酸氫鈉，調(diào)節(jié)pH值7-8，每次用30mL二氯甲烷輕輕振搖提取三次，靜止分層后，分別通過(guò)無(wú)水硫酸鈉過(guò)濾到250mL的圓底燒瓶中，加入0.2mL10g/L的草酸甲醇溶液和5mL甲醇，于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器中在30℃下濃縮到1mL左右。轉(zhuǎn)移濃縮液，用甲醇定容到10mL，上機(jī)。

2 結(jié)果

2.1 質(zhì)譜儀器條件的優(yōu)化：

2.1.1母離子碎片的優(yōu)化

表1母離子碎片的優(yōu)化

通過(guò)對(duì)沙蟲(chóng)環(huán)母離子掃描，其中質(zhì)荷比為44.0，71.0，40.3的母離子靈敏度較高，但71.0和135.0母離子干擾較少，折中考慮選擇質(zhì)荷比71.0和135.0的母離子為優(yōu)化離子。

2.1.2子離子碎片的優(yōu)化

表2子離子碎片的優(yōu)化

通過(guò)子離子碎片的最大強(qiáng)度，作為所選優(yōu)化的子離子碎片，最終選擇質(zhì)荷比為56.1和71.1為優(yōu)化的子離子。

2.1.3碰撞能量的優(yōu)化

圖1優(yōu)化子離子56.1的碰撞能量

從圖1可以看出，通過(guò)質(zhì)荷比56.1的碰撞能量進(jìn)行優(yōu)化，當(dāng)碰撞能量為10eV時(shí)，所選的離子強(qiáng)度最大峰值，所以選擇10eV為質(zhì)荷比56.1離子的碰撞能量。

圖2優(yōu)化子離子71.1的碰撞能量

根據(jù)圖2，同理，選擇10eV為71.1離子的碰撞能量。

2.2 加標(biāo)回收率

每一個(gè)組為一個(gè)加標(biāo)樣，一個(gè)空白對(duì)照樣，通過(guò)表3分析，大米加標(biāo)回收率在85.4%～93.2%之間。

2.3 殺蟲(chóng)環(huán)的校準(zhǔn)曲線(xiàn)

方法的校準(zhǔn)曲線(xiàn)相關(guān)系數(shù)γ=0.9 9 9 7 4，校準(zhǔn)方程為Y=9.7 6 e 6 X+1.4 2 4 e 5，在0.050～1.000μg/ml的濃度范圍內(nèi)呈線(xiàn)性關(guān)系[6,11]。

2.4 方法的檢出限和重復(fù)性

檢出限的計(jì)算公式：L=3*s*V*f/k*W，其中：L為檢出限，s為10次空白信號(hào)噪音標(biāo)準(zhǔn)偏差的平均值，V為定容體積（ml），f為稀釋倍數(shù)，k為校準(zhǔn)曲線(xiàn)斜率，W為樣品質(zhì)量（g），經(jīng)測(cè)定計(jì)算檢出限為：0.8μg/kg。以加標(biāo)量1.000μg，同時(shí)測(cè)定6個(gè)樣品，測(cè)定結(jié)果重復(fù)性的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD%）為4.1。

圖3殺蟲(chóng)環(huán)的校準(zhǔn)曲線(xiàn)

表3加標(biāo)回收率

2.5 沙蟲(chóng)環(huán)定性、定量離子譜圖

峰1（peak1）為碎片離子71.1的峰形和峰面積掃描圖，作為目標(biāo)物的定量離子，峰2（peak2）為碎片離子56.1的峰形和峰面積的掃描圖，作為目標(biāo)物的定性離子，峰3（peak3）為定量峰（71.1）和定性峰（56.1）的匹配度譜圖。從圖4中可以看出，無(wú)論定性還是定量峰，峰形的對(duì)稱(chēng)度都很理想，兩個(gè)峰的匹配度也完全一致，表明所優(yōu)化的質(zhì)譜條件能夠很好地滿(mǎn)足農(nóng)殘沙蟲(chóng)環(huán)的定性、定量要求。

3 討論

本文采用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（GC-MS/MS）的方法測(cè)定大米中農(nóng)藥殘留沙蟲(chóng)環(huán)，方法前處理樣品較為簡(jiǎn)單，不采取氣相色譜方法使用二氯甲烷的提純步驟，避免了由于提純?cè)噭┧鶐?lái)的危險(xiǎn)，節(jié)約了試劑的使用，縮短了樣品處理的時(shí)間。本文通過(guò)對(duì)儀器條件的優(yōu)化，確定了最佳子離子碎片及其碰撞能量，提高了分析的靈敏度，降低了檢出限，本方法測(cè)定大米中殺蟲(chóng)環(huán)農(nóng)藥殘留快速、準(zhǔn)確，檢出限低，除能滿(mǎn)足該農(nóng)藥殘留的安全監(jiān)測(cè)外，對(duì)研究其降解的機(jī)理也能提供有效的檢測(cè)手段。

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