分散固相萃取-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定谷物、蔬菜、水果中27種新型殺菌劑

崔春艷, 張紅醫(yī), 吳興強(qiáng), 范春林,李 帥, 陳 輝, 常巧英, 龐國芳

(1. 河北大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 河北 保定 071002; 2. 中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院,北京 100176; 3. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院, 山東 泰安 271018)

研究論文

分散固相萃取-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定谷物、蔬菜、水果中27種新型殺菌劑

崔春艷1,2, 張紅醫(yī)1*, 吳興強(qiáng)1,2, 范春林2*,李 帥2,3, 陳 輝2, 常巧英2, 龐國芳2

(1. 河北大學(xué)化學(xué)與環(huán)境科學(xué)學(xué)院, 河北 保定 071002; 2. 中國檢驗(yàn)檢疫科學(xué)研究院,北京 100176; 3. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué)食品科學(xué)與工程學(xué)院, 山東 泰安 271018)

建立了同時(shí)檢測(cè)谷物、蔬菜和水果中27種新型殺菌劑的分散固相萃取-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(DSPE-LC-MS/MS)分析方法。樣品經(jīng)1%(體積分?jǐn)?shù))乙酸丙酮溶液提取,以無水硫酸鎂(MgSO4)脫水,經(jīng)N-丙基乙二胺(PSA)、C18、無水MgSO4、多壁碳納米管(MWCNT)混合凈化劑凈化,經(jīng)C18色譜柱分離,用乙腈和體積分?jǐn)?shù)為0.1%的甲酸水溶液(含5 mmol/L乙酸銨)梯度洗脫,多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)正離子模式掃描,采用外標(biāo)法定量。噻呋酰胺和氯啶菌酯在20.47～200 μg/kg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,其他25種新型殺菌劑在0.02～100 μg/kg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)R2≥0.995 0,加標(biāo)回收率為70.02%～117.6%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.01%～19.62%(n=3)。噻呋酰胺和氯啶菌酯的檢出限為6.15～16.67 μg/kg,定量限為20.47～55.5 μg/kg。其他25種新型殺菌劑的檢出限為0.006～4.44 μg/kg,定量限為0.02～14.79 μg/kg。該方法簡便、快速、可靠,可用于谷物、蔬菜、水果中27種新型殺菌劑的快速測(cè)定。

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜;分散固相萃取;新型殺菌劑;谷物;蔬菜;水果

在全球農(nóng)藥市場中,殺菌劑占26%的市場份額,2011年銷售額達(dá)到133億美元[1]。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中已廣泛應(yīng)用殺菌劑,不合理使用的殺菌劑不僅在農(nóng)產(chǎn)品中殘留,對(duì)生物體造成危害,而且還會(huì)污染環(huán)境。目前兩類新的殺菌劑分別是甲氧基丙烯酸酯類和琥珀酸脫氫酶抑制劑(SDHI)類[2]。由于抗性問題,這兩類殺菌劑也會(huì)混配使用[3]。開發(fā)這些新型殺菌劑的農(nóng)藥殘留檢測(cè)方法迫在眉睫。新型殺菌劑儀器檢測(cè)方法主要包括氣相色譜(GC)法[4-6]、液相色譜(LC)法[7-10]、氣相色譜-質(zhì)譜(GC-MS)法[11-13]、液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)法[14-16]、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)法[17]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)法[18-20]、毛細(xì)管電色譜(CEC)法[21]、液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜(LC-Q-TOF/MS)法[22,23]等。GC和LC定性檢測(cè)能力有限,而且在一次性檢測(cè)農(nóng)藥個(gè)數(shù)方面存在局限性。GC-MS適用于相對(duì)分子質(zhì)量較低、易氣化的農(nóng)藥,并且檢出限偏高。相比GC, LC適用范圍更廣,且較為穩(wěn)定。Q-TOF/MS在定性檢測(cè)方面更加突出,適合多種農(nóng)藥的篩查，但儀器價(jià)格昂貴,尚待普及。相比LC-MS來講,LC-MS/MS在定性與定量檢測(cè)方面更加準(zhǔn)確,且因其靈敏度和準(zhǔn)確性高,應(yīng)用越來越廣泛。

新型殺菌劑前處理技術(shù)主要包括固相萃取(SPE)[15,23,24]、固相微萃取(SPME)[25]、分散固相萃取(DSPE)[26,27]、分散液液微萃取(DLLME)[4,28,29]及QuEChERS[14,17,20,30,31]等。分散固相萃取方法以其快速簡便、安全有效等特點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用。此方法省時(shí)省力,可以批量處理樣品。新型殺菌劑主要使用對(duì)象為谷類、蔬菜及水果等。目前,對(duì)于這些基質(zhì)中新型殺菌劑的檢測(cè)并不是十分全面,檢測(cè)種類單一,未考慮抗性復(fù)配問題,關(guān)于同時(shí)檢測(cè)谷物、蔬菜、水果中兩類新型殺菌劑農(nóng)殘的方法鮮有報(bào)道,因此建立谷物、蔬菜以及水果中新型殺菌劑的農(nóng)殘檢測(cè)方法是十分有意義的。本文建立了同時(shí)測(cè)定谷物、蔬菜、水果中27種新型殺菌劑殘留的DSPE-LC-MS/MS分析方法,該方法簡便、快速、準(zhǔn)確、檢測(cè)限低,取得了滿意的結(jié)果。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與設(shè)備

Agilent 1290-6460液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國Agilent公司); KDC-40低速離心機(jī)(中佳公司); AH-20全自動(dòng)均質(zhì)器(睿科儀器有限公司); 8893超聲波清洗儀(美國Cole-Parmer公司); SR-2DS水平振蕩器(日本TAITEC公司); Milli-Q超純水機(jī)(美國Millipore公司); ZORBAX SB-C18色譜柱(100 mm×2.1 mm, 3.5 μm,美國Agilent公司)。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)品、試劑及材料

27種新型殺菌劑標(biāo)準(zhǔn)品純度≥95%(德國Dr. Ehrenstorfer公司);乙腈、丙酮、乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷均為色譜純,甲酸(LC-MS級(jí))、乙酸銨(NH4OAc, HPLC級(jí))均購自美國Thermo Fisher Scientific公司;氯化鈉(NaCl)、無水乙酸鈉(NaOAc)、無水硫酸鈉(Na2SO4)、無水硫酸鎂(MgSO4)均為分析純,購自北京化工廠;吸附劑:N-丙基乙二胺(PSA)、C18、多壁碳納米管(MWCNT)均購于天津Bonna-Agela公司。

標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:分別稱取10 mg各標(biāo)準(zhǔn)品于棕色瓶中,用甲醇溶解定容至10 mL(用二氯甲烷溶解嘧菌酯并定容),得到1 g/L的單標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。準(zhǔn)確吸取一定體積的各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,使用甲醇將27種新型殺菌劑配成10 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3 樣品預(yù)處理

1.3.1 樣品的制備

大米、燕麥樣品通過攪拌機(jī)粉碎,裝入塑料小瓶,密封,標(biāo)記,置于干燥處。蘋果、葡萄、黃瓜和番茄樣品通過攪拌機(jī)打碎,裝入塑料小瓶,密封,標(biāo)記,置于-20 ℃儲(chǔ)存(使用前先解凍至室溫)。

1.3.2 前處理

稱取10 g(精確至0.01 g)果蔬試樣,置于50 mL離心管中(谷物試樣稱取5 g,精確至0.01 g,置于50 mL離心管中,加入10 mL超純水,靜置30 min),加入15 mL含1%(體積分?jǐn)?shù),下同)乙酸的丙酮溶液,渦旋1 min,加入1 g NaCl、5 g無水MgSO4,搖勻后振蕩6 min,以4 200 r/min的速度離心5 min,取3 mL上清液于預(yù)先加有100 mg PSA、40 mg C18、350 mg無水MgSO4和5 mg MWCNT的15 mL離心管中,以10 000 r/min的速度離心2 min,取1 mL上清液至試管,于40 ℃下用氮?dú)獯蹈?用1 mL 0.1%甲酸水溶液-乙腈(8∶2, v/v)復(fù)溶,超聲溶解,過0.22 μm有機(jī)相濾膜,供LC-MS/MS分析。

表 1 27種新型殺菌劑的質(zhì)譜參數(shù)

* Quantitative ion; a) [M+H]+; b) [M+Na]+.

1.4 色譜條件

ZORBAX SB-C18色譜柱;柱溫:40 ℃;流速:0.4 mL/min;進(jìn)樣量:10 μL;流動(dòng)相:A為0.1%甲酸水溶液(含5 mmol/L乙酸銨), B為乙腈。洗脫梯度:0～3.00 min, 1%B～30%B; 3.00～6.00 min, 30%B～40%B; 6.00～9.00 min, 40%B; 9.00～15.00 min, 40%B～60%B; 15.00～19.00 min, 60%B～99%B; 19.00～23.00 min, 99%B; 23.00～23.01 min, 99%B～1%B。

1.5 質(zhì)譜條件

電噴霧離子(ESI)源,多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM),正離子模式;毛細(xì)管電壓:4 000 V;霧化氣壓力:0.31×106Pa;干燥氣溫度:350 ℃;干燥氣流速:8 L/min;鞘氣溫度:350 ℃;鞘氣流速:8 L/min。相關(guān)參數(shù)見表1。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的優(yōu)化

根據(jù)待測(cè)農(nóng)藥的性質(zhì),一般選擇C18色譜柱進(jìn)行分離。本研究選用ZORBAX SB-C18柱,峰形與分離度均良好。流動(dòng)相分別選取乙腈-水、甲醇-水、乙腈-0.1%甲酸水溶液(含5 mmol/L乙酸銨)和甲醇-0.1%甲酸水溶液(含5 mmol/L乙酸銨),比較其對(duì)化合物分離的影響。通過比較總離子流色譜圖發(fā)現(xiàn),以乙腈-0.1%甲酸水溶液(含5 mmol/L乙酸銨)作為流動(dòng)相時(shí),化合物分離度更好。在流動(dòng)相中加入NH4OAc能保持一定的pH值及離子強(qiáng)度,可以抑制拖尾,改善峰形。因此,經(jīng)優(yōu)化后,采用ZORBAX SB-C18色譜柱,以乙腈-0.1%甲酸水溶液(含5 mmol/L乙酸銨)進(jìn)行梯度洗脫(梯度洗脫條件見1.4節(jié)), 27種新型殺菌劑在23 min內(nèi)可實(shí)現(xiàn)良好分離。27種新型殺菌劑的MRM色譜圖見圖1,保留時(shí)間見表1。

圖 1 27種新型殺菌劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(100.0 μg/L)在MRM模式下的提取離子色譜圖Fig. 1 Extracted ion chromatograms of the mixed standard solution of the 27 new fungicides (100.0 μg/L)

圖 3 不同體積提取劑下谷物、蔬菜、水果中27種新型殺菌劑的加標(biāo)回收率(n=3)Fig. 3 Spiked recoveries of 27 new fungicides in cereals, vegetables and fruits with different volumes of extraction solution (n=3)

2.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

選用ESI正離子模式下對(duì)27種新型殺菌劑單標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行母離子全掃描,結(jié)果表明正模式比負(fù)模式下的響應(yīng)值更高。分別將27種新型殺菌劑標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液稀釋至100 μg/L,利用針泵進(jìn)樣,分別進(jìn)行一級(jí)質(zhì)譜掃描,發(fā)現(xiàn)化合物[M+H]+峰較強(qiáng),但對(duì)于氯啶菌酯來講,發(fā)現(xiàn)該化合物[M+Na]+峰較強(qiáng)。通過一級(jí)質(zhì)譜掃描確定各農(nóng)藥的分子離子,分別以其分子離子作為母離子,然后進(jìn)行單離子掃描,以確定最優(yōu)的碎裂電壓,在最優(yōu)碎裂電壓下進(jìn)行子離子掃描,同時(shí)優(yōu)化子離子碰撞能,選取豐度最強(qiáng)的碎片離子作為定量離子,次強(qiáng)的碎片離子作為定性離子。質(zhì)譜條件見表1。

2.3 提取條件的優(yōu)化

2.3.1 提取溶劑的優(yōu)化

本研究對(duì)提取溶劑的種類和體積進(jìn)行了考察,根據(jù)27種新型殺菌劑的理化性質(zhì),首先選擇乙腈、丙酮、乙酸乙酯、甲醇、二氯甲烷作為提取溶劑。提取效率有明顯的差別,其中二氯甲烷、甲醇的提取效果較差。然后比較了含1%乙酸的乙腈、含1%乙酸的丙酮、含1%乙酸的乙酸乙酯的提取效果,其中含1%乙酸的丙酮的加標(biāo)回收率優(yōu)于其他兩種提取溶劑的加標(biāo)回收率,結(jié)果見圖2。在此基礎(chǔ)上比較了不同酸度的乙酸-丙酮溶液對(duì)加標(biāo)回收率的影響,結(jié)果表明含1%乙酸的丙酮對(duì)27種新型殺菌劑的加標(biāo)回收率最優(yōu)。

圖 2 不同提取溶劑對(duì)谷物、蔬菜、水果中27種新型殺菌劑的加標(biāo)回收率(n=3)Fig. 2 Spiked recoveries of 27 new fungicides in cereals, vegetables and fruits by different extraction solutions (n=3)

考察了提取溶劑用量對(duì)加標(biāo)回收率的影響,比較了10、15和20 mL含1%乙酸的丙酮的提取效果,提取溶劑體積過大會(huì)造成浪費(fèi),若體積不足,則會(huì)造成提取效果不好、目標(biāo)物回收率低。結(jié)果(見圖3)表明,加入15 mL提取溶劑時(shí),多數(shù)目標(biāo)物的加標(biāo)回收率較高。因此,選擇15 mL含1%乙酸的丙酮作為提取溶劑。

2.3.2 提取方式的優(yōu)化

對(duì)超聲、均質(zhì)和振蕩器振蕩3種提取方式進(jìn)行了考察,結(jié)果(見圖4)表明,振蕩器振蕩與均質(zhì)的提取效果優(yōu)于超聲提取,振蕩器振蕩與均質(zhì)的提取效果差別不是很明顯,考慮到振蕩器振蕩提取過程中對(duì)共提物提取的較少,可以大批量處理樣品,節(jié)省時(shí)間,故本試驗(yàn)采取振蕩器振蕩作為提取方式。

進(jìn)一步對(duì)振蕩時(shí)間進(jìn)行了優(yōu)化,比較了振蕩2、4、6、8和10 min的提取效果。通過加標(biāo)回收率試驗(yàn)的結(jié)果可知:振蕩6 min是最優(yōu)的選擇,不僅保證了提取效率,減弱了基質(zhì)干擾,還縮短了實(shí)驗(yàn)時(shí)間。

圖 4 不同提取方式對(duì)谷物、蔬菜、水果中27種新型殺菌劑的加標(biāo)回收率(n=3)Fig. 4 Spiked recoveries of the 27 new fungicides in cereals, vegetables and fruits by different extraction methods (n=3)

2.3.3 鹽析劑和吸水劑的優(yōu)化

分散固相萃取方法中常用的鹽析劑為NaCl與NaOAc,常用的吸水劑為無水Na2SO4與無水MgSO4。其作用是促進(jìn)目標(biāo)化合物由水相分配至有機(jī)相。通過比較鹽析劑,發(fā)現(xiàn)NaCl與NaOAc對(duì)27種新型殺菌劑農(nóng)藥回收率的影響沒有明顯區(qū)別,但對(duì)于個(gè)別農(nóng)藥的回收率差異較大,例如氯啶菌酯,加入NaCl的回收率為101.29%,加入NaOAc的回收率為48.17%?？紤]到個(gè)別農(nóng)藥的回收率,故選擇NaCl為鹽析劑。在此基礎(chǔ)上,進(jìn)一步對(duì)NaCl的用量(0.5、1.0、1.5、2.0 g)進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果發(fā)現(xiàn),加入1.5與2.0 g NaCl時(shí),回收率偏高；加入1 g NaCl時(shí),回收率在90%～105%之間的目標(biāo)化合物占比為92.6%；加入0.5 g NaCl時(shí),占比為85.2%。故選擇1 g NaCl。

通過比較無水Na2SO4與無水MgSO4的吸水效果,發(fā)現(xiàn)無水MgSO4的吸水效果好,在吸水過程中放熱,有利于農(nóng)藥的提取。故選擇無水MgSO4作為吸水劑。進(jìn)一步對(duì)無水MgSO4的用量進(jìn)行了優(yōu)化,分別加入3、4、5和6 g無水MgSO4進(jìn)行加標(biāo)回收率試驗(yàn)。結(jié)果表明,加入3 g無水MgSO4回收率偏低,化合物的回收率集中在70%～90%之間;加入4 g無水MgSO4回收率偏高,化合物的回收率集中在100%～120%之間,并且離心后基質(zhì)與上清液之間有明顯的水相。加入5 g無水MgSO4與加入6 g無水MgSO4相比,回收率差別不大。當(dāng)加入6 g無水MgSO4時(shí),吡唑萘菌胺的回收率只有38.2%?？紤]到樣品含水量較多以及單個(gè)農(nóng)藥的回收率,故選擇使用5 g無水MgSO4。

2.4 凈化條件的優(yōu)化

分散固相萃取中常用的吸附劑有PSA、Cleannert NH2、C18和石墨化碳黑(GCB)。PSA與Cleannert NH2對(duì)有機(jī)酸、色素、糖及脂肪等極性共提取物有較好的吸附能力;C18對(duì)除去非極性雜質(zhì)有很好的效果;GCB對(duì)色素有強(qiáng)烈的吸附作用,但同時(shí)也會(huì)吸附平面結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥。相關(guān)文獻(xiàn)[27]表明,凈化過程中使用MWCNT去除色素效果很好,故本試驗(yàn)考察了MWCNT的凈化效果。

首先將吸附劑分為3組考察凈化效果,第一組為PSA、C18和GCB,第二組為PSA、C18和MWCNT,第三組為NH2、C18和GCB。第一組與第三組的加標(biāo)回收率結(jié)果集中在70%～90%之間。而第二組的加標(biāo)回收率結(jié)果集中在80%～95%之間。通過實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象發(fā)現(xiàn),MWCNT比相同用量的GCB去除色素的效果更好。在此基礎(chǔ)上,考察了吸附劑中加入無水MgSO4對(duì)凈化效果的影響,發(fā)現(xiàn)加入無水MgSO4后加標(biāo)回收率明顯提高。故最終確定吸附劑成分為PSA、C18、MWCNT和無水MgSO4。

以1.3.2節(jié)中第一次離心后的3 mL上清液為研究對(duì)象,對(duì)吸附劑的用量進(jìn)行優(yōu)化。首先固定無水MgSO4的用量為300 mg,考察PSA的用量對(duì)凈化效果的影響。在3 mL提取液中分別加入50、100、150、200和250 mg PSA。發(fā)現(xiàn)3 mL提取液中加入300 mg無水MgSO4和100 mg PSA時(shí)凈化效果最好,平均回收率為89.55%。但此時(shí)提取液顏色較深,易對(duì)儀器造成污染。

固定PSA的用量為100 mg,考察無水MgSO4用量對(duì)凈化效果的影響。在3 mL提取液中分別加入100、200、300、350和400 mg無水MgSO4。發(fā)現(xiàn)隨著無水MgSO4的增加回收率增高;當(dāng)無水MgSO4超過350 mg時(shí),回收率基本上不再提高。故確定無水MgSO4的用量為350 mg。

固定PSA(100 mg)、無水MgSO4(350 mg)的用量,考察C18用量對(duì)凈化效果的影響。在3 mL提取液中分別加入10、20、30、40和50 mg C18。發(fā)現(xiàn)加入40 mg C18時(shí),27種新型殺菌劑的加標(biāo)回收率大多集中在90%～105%之間,凈化效果最理想。故選擇C18的用量為40 mg。

固定PSA(100 mg)、無水MgSO4(350 mg)和C18(40 mg)的用量,考察MWCNT用量對(duì)凈化效果的影響。在3 mL提取液中分別加入3、4、5和6 mg MWCNT。結(jié)果顯示,隨著MWCNT用量的不斷增加,提取液顏色逐漸變淺。加入5 mg MWCNT時(shí),凈化效果最好。因此,最終選擇在3 mL提取液中加入100 mg PSA、350 mg無水MgSO4、40 mg C18和5 mg MWCNT的組合吸附劑進(jìn)行凈化。

表 2 大米中27種新型殺菌劑的線性范圍、相關(guān)系數(shù)、基質(zhì)效應(yīng)、檢出限和定量限

2.5 線性范圍、檢出限和定量限

以空白樣品制備系列質(zhì)量濃度(0.02～200 μg/L)的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,在確定的色譜和質(zhì)譜條件下進(jìn)行測(cè)定。以峰面積為縱坐標(biāo)、質(zhì)量濃度(單位μg/L)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。大米、燕麥、黃瓜、番茄、葡萄和蘋果6種基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性關(guān)系良好,線性相關(guān)系數(shù)(R2)均不小于0.995 0。以3倍信噪比計(jì)算檢出限,以10倍信噪比計(jì)算定量限。噻呋酰胺和氯啶菌酯在20.47～200 μg/kg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，檢出限為6.15～16.67 μg/kg，定量限為20.47～55.5 μg/kg。其他25種新型殺菌劑0.02～100 μg/kg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，檢出限為0.006～4.44 μg/kg，定量限為0.02～14.79 μg/kg。大米、燕麥、黃瓜、番茄、葡萄、蘋果基質(zhì)中農(nóng)藥的檢出限分別為0.006～16.666、0.01～6.961、0.008～13.423、0.008～9.259、0.009～8.056和0.009～14.584 μg/kg;定量限分別為0.020～55.500、0.033～23.179、0.027～44.698、0.025～30.833、0.030～26.826和0.031～48.566 μg/kg。6種基質(zhì)中27種新型殺菌劑的線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限見附表1(http://www.chrom-china.com/UserFiles/File/Table1-2(2).pdf)。表2為大米中27種新型殺菌劑的線性范圍、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限。

2.6 基質(zhì)效應(yīng)

基質(zhì)效應(yīng)是殘留檢測(cè)中普遍存在的現(xiàn)象,其表現(xiàn)為信號(hào)抑制或增強(qiáng)?；|(zhì)效應(yīng)主要是考慮基質(zhì)中是否含有影響待測(cè)組分定量檢測(cè)的干擾組分,這些影響可能是由于在離子化過程中待測(cè)組分與樣品中干擾組分的競爭產(chǎn)生的[32]。本研究將基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)品的線性校準(zhǔn)曲線的斜率(A)與純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)品得到的斜率(B)進(jìn)行比較,評(píng)價(jià)由不同基質(zhì)引起的基質(zhì)誘導(dǎo)信號(hào)抑制或增強(qiáng)。若A/B的值在0.9～1.1之間,基質(zhì)效應(yīng)可以忽略;否則基質(zhì)效應(yīng)不可忽略[30]。基質(zhì)效應(yīng)一般取決于儀器、基質(zhì)的類型與量、樣品預(yù)處理過程、目標(biāo)分析物以及目標(biāo)分析物的濃度。因此,本研究采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液做校準(zhǔn)曲線以消除基質(zhì)效應(yīng),使不同樣品的定量更準(zhǔn)確。6種基質(zhì)的基質(zhì)效應(yīng)見附表1(網(wǎng)址同2.5節(jié)附表1)。

2.7 回收率和精密度

在大米、燕麥、番茄、黃瓜、葡萄、蘋果中各添加5、20和50 μg/kg的27種新型殺菌劑的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。應(yīng)用1.3節(jié)方法進(jìn)行樣品前處理,測(cè)定回收率,每個(gè)添加水平重復(fù)測(cè)定3次。結(jié)果顯示,27種新型殺菌劑在6種基質(zhì)中的加標(biāo)回收率為70.02%～117.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為0.01%～19.62%(n=3)。27種新型殺菌劑在大米、燕麥、番茄、黃瓜、葡萄和蘋果中的加標(biāo)回收率分別為70.15%～103.38%、70.06%～117.6%、70.30%～95.75%、70.14%～109.74%、71.17%～112.22%和70.02%～111.83%, RSD分別為0.31%～19.7%、0.01%～19.62%、0.25%～19.62%、0.15%～18.27%、0.25%～17.85%和0.21%～16.49%(見附表2, 網(wǎng)址同2.5節(jié)附表1)。

表 3 56例實(shí)際樣品中檢出的農(nóng)藥及定量檢測(cè)結(jié)果

AP: apple; GP: grape; CU: cucumber; TO: tomato.

2.8 實(shí)際樣品分析

應(yīng)用本方法對(duì)市售的56例樣品(番茄、黃瓜、葡萄和蘋果各12例、大米5例、燕麥3例)進(jìn)行測(cè)定。樣品主要來自北京、天津、石家莊和山東各大超市及農(nóng)貿(mào)市場。結(jié)果(見表3)表明，12例蘋果樣品中檢出6種農(nóng)藥,其中嘧菌酯、肟醚菌胺和戊苯吡菌胺檢出頻次較高。12例葡萄樣品中檢出6種農(nóng)藥,其中嘧菌酯和吡唑醚菌酯檢出頻次較高；圖5為其中第11例葡萄樣品中檢測(cè)出的嘧菌酯色譜圖。12例番茄樣品中檢出8種農(nóng)藥,其中嘧菌酯、肟醚菌胺和肟菌酯檢出頻次較高。12例黃瓜樣品中檢出6種農(nóng)藥,其中啶酰菌胺、氟吡菌酰胺和氟唑菌酰胺檢出頻次較高。5例大米樣品中檢出3種農(nóng)藥,分別為嘧菌酯、啶酰菌胺和氟唑菌酰胺。3例燕麥樣品中檢出1種農(nóng)藥,為嘧菌酯。

圖 5 葡萄樣品(GP-11)中嘧菌酯的色譜圖Fig. 5 Chromatograms of azoxystrobin in a grape sample (GP-11)a. azoxystrobin; b. the higher peak is the quantitative ion of azoxystrobin, and the lower peak is the qualitative ion of azoxystrobin.

3 結(jié)論

本文以谷物、蔬菜、水果為研究對(duì)象,首次建立了DSPE-LC-MS/MS快速測(cè)定27種新型殺菌劑的方法。分別對(duì)樣品前處理方法、質(zhì)譜條件進(jìn)行了比較和優(yōu)化,采用MRM監(jiān)測(cè)模式,外標(biāo)法進(jìn)行定量。能夠同時(shí)完成谷物、蔬菜、水果中27種新型殺菌劑的定性和定量分析,準(zhǔn)確度和精密度符合檢測(cè)分析要求。該方法快速簡單、凈化效果好、靈敏度高、檢出限低,可以廣泛用于谷物、蔬菜、水果中27種新型殺菌劑的檢測(cè)。

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Determination of 27 new fungicides in cereals, vegetables and fruits by dispersive solid phase extraction and liquid chromatography-tandem mass spectrometry

CUI Chunyan1,2, ZHANG Hongyi1*, WU Xingqiang1,2, FAN Chunlin2*,LI Shuai2,3, CHEN Hui2, CHANG Qiaoying2, PANG Guofang2

(1.CollegeofChemistryandEnvironmentalScience,HebeiUniversity,Baoding071002,China;2.ChineseAcademyofInspectionandQuarantine,Beijing100176,China;3.CollegeofFoodScienceandEngineering,ShandongAgriculturalUniversity,Taian271018,China)

A method for simultaneous determination of 27 new fungicides in cereals, vegetables and fruits using dispersive solid phase extraction and liquid chromatography-tandem mass spectrometry (DSPE-LC-MS/MS) was developed. Samples were extracted with acetone containing 1% (v/v) acetic acid, purified by a mixed sorbent of ethylenediamine-N-propylsilane (PSA), C18, anhydrous magnesium sulfate (MgSO4) and multi-walled carbon nanotubes (MWCNT), separated by a reversed phase C18 column, and gradiently eluted with acetonitrile and 0.1% (v/v) formic acid solution (containing 5 mmol/L ammonium acetate). Anhydrous magnesium sulfate was used as a dewatering agent. The positive ion mode and multiple reaction monitoring (MRM) mode were used in the analysis, and the analytes were quantified by external standard method. Thifluzamide and triclopyricarbe showed good linearities in the range of 20.47-200 μg/kg, and the limits of detection (LODs) and the limits of quantification (LOQs) were 6.15-16.67 and 20.47-55.5 μg/kg, respectively. The other 25 new fungicides showed good linearities in the range of 0.02-100 μg/kg, and the LODs and LOQs were 0.006-4.44 and 0.02-14.79 μg/kg, respectively. The linear relative coefficients were not less than 0.995 0. The recoveries were in the range of 70.02%-117.6% and the relative standard deviations (RSDs) ranged from 0.01% to 19.62% (n=3). The method has the advantages of simplicity, rapidity, high sensitivity and better purification effect. It is suitable for the rapid determination of the 27 new fungicides in cereals, vegetables and fruits.

liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS); dispersive solid phase extraction (DSPE); new fungicide; cereals; vegetables; fruits

10.3724/SP.J.1123.2016.12040

2016-12-26

國家科技基礎(chǔ)性工作專項(xiàng)(2015FY111200).

Foundation item: National Special Technology Base Work (No. 2015FY111200).

O658

A

1000-8713(2017)05-0487-08

* 通訊聯(lián)系人.E-mail:freetime20100401@163.com(張紅醫(yī));caiqfcl@163.com(范春林).