QuEChERS法和UPLC—MS—MS法快速測(cè)定棉籽中的馬拉硫磷

卜慶狀 王建忠 李廣 郭春景 林秋君

摘要[目的]建立超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（UPLC-MS-MS）對(duì)棉籽中馬拉硫磷的檢測(cè)方法。[方法]棉籽樣品經(jīng)乙腈提取，正交試驗(yàn)優(yōu)化QuEChERS凈化方法，正離子多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）模式測(cè)定。[結(jié)果]該方法在0.01～1.00 mg/L線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.999 9，最低檢出量為2 μg/kg，最低檢出濃度為10 μg/kg，加標(biāo)回收率82.29%～90.64%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在5.25%～14.64%。[結(jié)論]該方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確、靈敏，節(jié)省有機(jī)溶劑，環(huán)境友好，適合大批量棉籽中馬拉硫磷的檢測(cè)需要。

關(guān)鍵詞超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法；QuEChERS法；棉籽；馬拉硫磷

中圖分類號(hào)S481+.8文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼

A文章編號(hào)0517-6611（2017）12-0067-03

Abstract[Objective] A method was developed for determination of malathion in cottonseed by using ultra performance liquid chromatographytandem mass spectrometry.[Method] The samples were extracted by acetonitrile， the QuEChERS purification method was optimized by orthogonal array design and the positive ion multiple reaction monitoring （MRM） mode was used.[Result] The results showed that the linear ranges of malathion were 0.01-1.00 mg/L and the correlation coefficient was 0.999 9.The minimum detectable quantity and minimum detectable concentration were 2 μg/kg and 10 μg/kg respectively.The average recoveries were in the range of 82.29%-90.64%.The relative standard deviations were between 5.25% and 14.64%.[Conclusion] The method is proved to be simple， fast， accurate， sensitive， saving organic solvents， suitable for mass detection of actual needs.

Key wordsUltra performance liquid chromatographytandem mass spectrometry；QuEChERS； Cottonseed；Malathion

馬拉硫磷是一種廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的高效、觸殺性有機(jī)磷殺蟲劑，對(duì)人畜毒性較低，代謝速度較快，代謝毒性較小，殘效期短。近年來，馬拉硫磷廣泛應(yīng)用于防治水稻、棉花、小麥、蔬菜上的多種害蟲[1-2]。目前，我國(guó)用于馬拉硫磷的提取和凈化的方法主要為固相萃取法（SPE）。固相萃取法操作步驟繁瑣、耗材昂貴、有機(jī)溶劑使用量較大[3]，而且固相萃取對(duì)油料中農(nóng)藥殘留還存在凈化效果差、回收率低等問題[4]。筆者選用QuEChERS

（Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged and Safe）前處理方法，該方法誕生于美國(guó)，具有快速簡(jiǎn)便、價(jià)格低廉、高效、環(huán)境友好等優(yōu)點(diǎn)。目前有200余種農(nóng)藥可使用此方法進(jìn)行分析，包括含脂肪的介質(zhì)體系[5-8]。馬拉硫磷的分析方法主要為氣相色譜法（GC）[9]、高效液相色譜法（HPLC）[10]、高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（HPLC-MS）[11]、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法（GC-MS）[12]。在實(shí)驗(yàn)室具體分析過程中發(fā)現(xiàn)，氣相色譜與液相色譜雖然靈敏度較高，但是由于提取和凈化的問題，造成色譜圖背景干擾多，很容易誤判和漏判。一級(jí)質(zhì)譜雖然選擇性比較強(qiáng)，但是同時(shí)也犧牲了靈敏度，而且在基質(zhì)復(fù)雜的樣品中，電離碎片也比較復(fù)雜，也會(huì)出現(xiàn)假陽性的問題。

棉籽是棉花的副產(chǎn)品，也是一種重要的原材料，可用來制作棉籽油、棉餅、棉籽殼和油腳等產(chǎn)品[13-14]。棉籽油的商業(yè)價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，但是由于油脂特性，很容易造成農(nóng)藥殘留。目前，GB 2763—2014中并未對(duì)棉籽及制品中馬拉硫磷的最大殘留限量做出規(guī)定[15]。筆者針對(duì)棉籽中馬拉硫磷殘留情況，建立一種快速、安全、簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確的檢測(cè)方法，為棉籽及其制品中馬拉硫磷最大殘留限量的制定提供技術(shù)和理論支撐。

1材料與方法

1.1材料供試樣品為市售棉籽。主要儀器：Waters UPLC-Xezo-TQ超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀，美國(guó)Waters公司；中佳HC-3514高速離心機(jī)，安徽中科中佳科技有限公司；鼎昊源RS-1渦旋混合器，北京鼎昊源科技有限公司；帕恩特超純水機(jī)，北京湘順源科技有限公司；0.22 μm針頭過濾器、50 mL聚丙烯塑料離心管，新康醫(yī)療器械有限公司。

主要試劑：氯化鈉，分析純，上海國(guó)藥集團(tuán)；乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）、單官能團(tuán)G18鍵合相（C18）、石墨化碳黑（GCB）、硅胺鍵合氨丙基（NH2）粉，天津博納艾杰爾科技有限公司；甲醇、乙腈、甲酸，均為色譜純，北京迪馬科技有限公司；試驗(yàn)用水為超純水；農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品（純度>97%），農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（天津）提供。

1.2樣品處理方法

準(zhǔn)確稱取粉粹的棉籽樣品5 g，加入10 mL水、10 mL乙腈、5 g NaCl于50 mL具塞離心管中，渦旋提取5 min，加入自制QuEChERS凈化包，劇烈振蕩2 min，10 000 r/min離心5 min，取上清液過0.22 μm濾膜，待測(cè)。

1.3分析條件

色譜條件：Acquity BEII RP18柱（2.1 mm×100 μm×1.7 μm）；柱溫30℃；進(jìn)樣量5 μL；流速0.45 mL/min；流動(dòng)相A為甲醇-0.1%甲酸水溶液，B為乙腈。梯度洗脫條件：0～0.25 min，90%～5%A；0.25～5.00 min，5%～90%A。

質(zhì)譜條件：電噴霧離子源正離子模式（ESI+），離子源溫度110 ℃，毛細(xì)管電壓3.0 kV，脫溶劑氣溫度380 ℃，霧化氣流量550 L/h，錐孔反吹氣流量50 L/h，掃描方式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）模式。

1.4試驗(yàn)方法

1.4.1標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制。準(zhǔn)確稱取50.0 mg馬拉硫磷標(biāo)準(zhǔn)品，用色譜純甲醇稀釋定容至50 mL，配制成1.0 mg/mL的馬拉硫磷標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，再用基質(zhì)逐級(jí)稀釋成0.01、0.02、0.05、0.10、0.50、1.00 mg/L的工作液，以峰面積為縱坐標(biāo)，樣品濃度為橫坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，求得線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)，按照3倍信噪比（S/N）計(jì)算最低檢出限（LOD）。

1.4.2添加回收率。將不含馬拉硫磷的棉籽空白樣品，分別按照設(shè)置的添加水平0.01、0.10、1.00 mg/kg進(jìn)行標(biāo)樣添加，然后按照“1.2”的樣品處理方法進(jìn)行處理，再按照“1.3”的分析條件進(jìn)行分析，計(jì)算各添加水平的回收率和各添加水平5次重復(fù)樣品檢測(cè)值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2結(jié)果與分析

2.1質(zhì)譜條件優(yōu)化

在ESI源中選擇正離子掃描模式，對(duì)馬拉硫磷的質(zhì)譜條件進(jìn)行優(yōu)化，分別采用MS1 Scan和Intellistart自動(dòng)調(diào)諧優(yōu)化，然后手動(dòng)調(diào)節(jié)對(duì)自動(dòng)調(diào)節(jié)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。將響應(yīng)強(qiáng)度大的離子設(shè)為定量離子，響應(yīng)強(qiáng)度弱的離子設(shè)為定性離子，確定最佳質(zhì)譜條件。棉籽中馬拉硫磷質(zhì)譜條件見表1。

2.2流動(dòng)相的選擇

超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（UPLC-MS-MS）的流動(dòng)相一般包括甲醇-水、甲醇-0.1%甲酸水、乙腈-水、乙腈-0.1%甲酸水。通過預(yù)試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，在相同的梯度洗脫條件和質(zhì)譜條件下，甲醇-0.1%甲酸水作為流動(dòng)相時(shí)，馬拉硫磷的離子化效果較好，總離子流圖尖銳，峰型對(duì)稱，離子強(qiáng)度響應(yīng)值較大。所以，選擇甲醇-0.1%甲酸水溶液作為流動(dòng)相。

2.3提取劑的選擇

選擇乙腈、丙酮、1%醋酸乙腈作為提取劑，通過預(yù)試驗(yàn)比較發(fā)現(xiàn)，乙腈的提取效果最好，回收率較高，本底干凈，乙腈對(duì)農(nóng)藥還具有較強(qiáng)的溶解性，而且可以減少樣品基質(zhì)中蠟質(zhì)、脂肪和一些親脂性色素的提取量[16]，比較適合作為棉籽類含油脂較高樣品的提取劑。

2.4吸附劑種類和用量選擇

由于棉籽樣品油脂含量較高，目前市面上常用的QuEChERS分散固相萃取試劑盒不能滿足凈化需要，所以選擇了自配試劑盒的方式對(duì)QuEChERS方法進(jìn)行優(yōu)化。選擇常用的GCB、PSA、C18、MgSO4吸附劑，其中GCB用于去除色素類雜質(zhì)，PSA用于去除極性雜質(zhì)（特別對(duì)脂肪酸去除能力較強(qiáng)），C18用于去除非極性雜質(zhì)，MgSO4可以吸附有機(jī)相中的水分。4因素3水平正交試驗(yàn)，設(shè)計(jì)見表2，結(jié)果見表3。從表3可以看出，影響提取凈化效果的因素排序由大到小依次為PSA、C18、GCB、MgSO4，最佳配比為A2B2C3D1，即10 mg GCB、50 mg PSA、50 mg MgSO4、50 mg C18。

2.5線性關(guān)系

使用棉籽基質(zhì)配制0.01、0.02、0.05、0.10、0.50、1.00 mg/L的馬拉硫磷標(biāo)準(zhǔn)工作液，以進(jìn)樣濃度（x，mg/L）為橫坐標(biāo)，峰面積（y）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明，在0.01～1.00 mg/L范圍內(nèi)，馬拉硫磷的響應(yīng)值與其質(zhì)量濃度線性良好，線性方程為y=581 319.82x+622.54，相關(guān)系數(shù)（r）為0.999 9。棉籽中馬拉硫磷標(biāo)準(zhǔn)曲線見圖1，馬拉硫磷總離子流圖見圖2。

2.6檢出限和定量限

按3倍信噪比條件計(jì)算馬拉硫磷的最小檢出量為2 μg/kg。根據(jù)添加回收率試驗(yàn)，馬拉硫磷在棉籽中的最低檢出濃度為10 μg/kg。

2.7添加回收率和精密度

在空白棉籽樣品中添加0.01、0.10、1.00 mg/kg 3種濃度的馬拉硫磷標(biāo)準(zhǔn)溶液，每種重復(fù)5次，結(jié)果見表4。

從表4可以看出，在線性范圍內(nèi)，優(yōu)化的QuEChERS凈化方法得到了較好的添加回收率和精密度，3種濃度的平均回收率為82.29%～90.64%，RSD在5.25%～14.64%。

3結(jié)論

該研究采用乙腈提取、正交試驗(yàn)QuEChERS凈化，超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行測(cè)定，建立了棉籽中馬拉硫磷殘留的檢測(cè)方法。該方法簡(jiǎn)便、節(jié)省溶劑、環(huán)境友好、檢測(cè)速度快、回收率高，適合大批量棉籽中馬拉硫磷殘留的檢測(cè)，應(yīng)用前景廣闊。

〖DM（L〗〖HT8.K〗〖HT8.K〗45卷12期卜慶狀等QuEChERS法和UPLC-MS-MS法快速測(cè)定棉籽中的馬拉硫磷〖DM）〗〖DM（W〗〖DM）〗

參考文獻(xiàn)

[1] 傅強(qiáng)，楊仁斌，王鐘，等.馬拉硫磷在柑桔和土壤中的殘留消解動(dòng)態(tài)[J].農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào)，2008，10 （4） ： 487-490.

[2] 俞慧紅.氣相色譜法測(cè)定大米中馬拉硫磷的不確定度評(píng)定[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2015，43（35）：148-150.

[3] 郭春景，李娜，王建忠.超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速測(cè)定8種蔬菜中114種農(nóng)藥殘留[J].質(zhì)譜學(xué)報(bào)，2014，35（3）：279-288.

[4] 宋丹陽，宮兆晶，李培武，等.我國(guó)油料中農(nóng)藥殘留限量與檢測(cè)技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].中國(guó)油料作物學(xué)報(bào)，2006，28（3）：375-379.

[5] 胡西洲，程運(yùn)斌，胡定金.QuEchERS法測(cè)定蔬菜中有機(jī)磷類農(nóng)藥多殘留分析[J].中國(guó)測(cè)試技術(shù)，2006，32（3）：132-133.

[6] LEHOTAY S J，DE KOK A，HIEMSTRA M，et al.Validation of a fast and easy method for the determination of residues from 229 pesticides in fruits and vegetables using gas and liquid chromatography and mass spectrometric detection[J].Journal of AOAC International，2005，88（2）： 595-614.

[7] LEHOTAY S J，MASTOVSK K，YUN S J.Evaluation of two fast and easy methods for pesticide residue analysis in fatty food matrixes[J].Journal of AOAC International，2005，88（2）：630-638.

[8] 洪萍，徐陸妹，樓冰冰，等.QuEChERS方法及其在農(nóng)藥殘留分析中的應(yīng)用進(jìn)展[J].中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2008，18（4）：756-758.

[9] 唐建設(shè)，項(xiàng)麗.固相萃取-氣相色譜法測(cè)定水樣中馬拉硫磷殘留[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2005，17（5）：27-28.

[10] 牛古丹，俞志剛，李曉霞.固相萃取-高效液相色譜法測(cè)定果蔬中農(nóng)藥馬拉硫磷殘留量[J].化學(xué)研究與應(yīng)用，2007，19（10）：1166-1168.

[11] 俞志剛，劉波，姜兆華.SPE-HPLC-MS定量法測(cè)定果蔬中農(nóng)藥馬拉硫磷殘留量[J].分析試驗(yàn)室，2008，27（10）：10-14.

[12] 張洪非，胡清源，唐綱嶺，等.氣相色譜-質(zhì)譜法分析煙草中29種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留[J].中國(guó)煙草學(xué)報(bào)，2008，14（S1）：9-13.

[13] 唐金泉，宋衛(wèi)國(guó)，黃雋輝.棉籽精深加工新技術(shù)與新工藝[J].中國(guó)油脂，2007，32（10）：32-35.

[14] 李志強(qiáng)，唐金泉，顧東.棉籽的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值與加工利用[J].中國(guó)畜牧雜志，2005，41（2）：47-48.

[15] 中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì).食品中最大農(nóng)藥殘留限量：GB 2763—2014[S].北京：中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2014.

[16] 張玉婷，李娜，邵輝，等.超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定人參、黃芪中多種除草劑殘留量[J].分析試驗(yàn)室，2011，30（8）：27-32.