UPLC-MS/MS檢測果蔬飲料中痕量吡蟲啉

王新梅

（瓊臺師范學(xué)院，海南?？?71127）

UPLC-MS/MS檢測果蔬飲料中痕量吡蟲啉

王新梅

（瓊臺師范學(xué)院，海南?？?71127）

建立一種快速、有效的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定果蔬飲料中痕量吡蟲啉農(nóng)藥殘留的方法。樣品經(jīng)0.1%醋酸-乙腈提取后，采用氨基固相萃取小柱進行凈化和富集。采用Waters Atalantis T3色譜柱（2.1 mm×150 mm，3 μm）分離，以0.1%甲酸-乙腈為流動相的梯度洗脫模式下，吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)在0.5 ng/mL～50.0 ng/mL濃度范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)r2為0.999，檢出限為0.15 μg/kg，定量限為0.50 μg/kg，加標(biāo)回收率達到93.2%～96.9%。

超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜；吡蟲啉；農(nóng)藥殘留

吡蟲啉是新一代氯代尼古丁殺蟲劑，目前世界范圍內(nèi)的使用量已居所有殺蟲劑的首位[1-3]。該物質(zhì)會對人類和哺乳動物產(chǎn)生慢性毒理效應(yīng)，0.05 mg/kg的吡蟲啉就會損害人體淋巴細胞的遺傳物質(zhì)DNA[4]，近年來，隨著吡蟲啉在果蔬產(chǎn)品中的使用量的逐年增加，其殘留量受到廣泛關(guān)注。然而由果蔬產(chǎn)品制成的果蔬飲品卻研究不多，而且果蔬變成果蔬飲品后原有成分會被稀釋，加之對檢測方法靈敏度不夠等原因，果蔬飲料中微量的農(nóng)藥殘留很難被檢測到。

對于吡蟲啉檢測方法主要有GC-MS、HPLC等方法[5-13]，本試驗利用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測果蔬飲料中的吡蟲啉農(nóng)藥殘留，能夠在原有的高效液相色譜法上使得檢出限和靈敏度提高一個等級，可用于檢測果蔬飲料中痕量吡蟲啉的農(nóng)藥殘留。本研究對果蔬飲料的前處理過程采用固相萃取技術(shù)，可以對樣品中的目標(biāo)物起到凈化和富集的作用，操作簡便，凈化效果好，可以為吡蟲啉在果蔬飲料中的痕量殘留研究提供數(shù)據(jù)參考。

1 材料與方法

1.1 材料儀器與試劑

材料：樣品均隨機購于超市。

Agilent 1290超高效液相色譜儀：美國安捷倫公司；API4000四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀：美國AB公司。

吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)品：國家標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；甲醇、乙腈為色譜純：美國Fisher Scientific公司。

氨基固相萃取小柱：Waters公司，規(guī)格3cc，250mg。

1.2 超高效液相色譜條件

色譜柱：WatersAtalantisT3（2.1mm×150mm，3μm）；流速：0.3 mL/min；進樣量：10 μL；柱溫：30 ℃；流動相 A為0.1%甲酸水溶液，B為乙腈；流動相梯度洗脫程序：0～5.0 min 70%A；5.0 min～8.0 min 70%A →20%A；8.0 min～14.0 min 20%A →70%A；15.0 min 70%A。

1.3 方法

1.3.1 流動相體系的選擇

本試驗主要比較流動相A：純水、0.1%甲酸水溶液，以及流動相B：甲醇、乙腈的不同組合對吡蟲啉色譜行為的影響。

1.3.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

采用針泵連續(xù)進樣的方式，在正離子模式（ESI+）下，先對目標(biāo)物進行母離子全掃描，然后對其子離子進行全掃描，分別選定定性離子和定量離子，并對噴霧電壓、離子源溫度、碰撞氣、掃描停滯時間、去簇電壓及碰撞電壓等參數(shù)進行優(yōu)化。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

稱取相應(yīng)質(zhì)量的吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)品，配制成濃度為0.5、1.0、5.0、10.0、50.0 ng/mL 的標(biāo)準(zhǔn)溶液，進行液相-質(zhì)譜分析，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.3.4 樣品前處理條件的優(yōu)化

果蔬飲料中除了固有的一些食品基質(zhì)外，還含有很多人為添加的營養(yǎng)元素，成分復(fù)雜，對前處理要求高，所以本試驗樣品比較幾種常用的溶劑提取效果；再利用氨基固相萃取小柱，對吡蟲啉農(nóng)藥殘留起到一個凈化和富集的作用，并對4種固相萃取小柱進行比較，選擇較合適的固相萃取小柱。

1.3.5 加標(biāo)回收試驗及樣品測定

以市售未檢測出吡蟲啉殘留的果蔬飲料為空白基質(zhì)，加入標(biāo)準(zhǔn)溶液，選擇優(yōu)化后的前處理條件操作，過固相萃取柱，上機檢測，計算回收率。

2 結(jié)果與討論

2.1 流動相的選擇

參考相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和文獻[14-20]，發(fā)現(xiàn)不同標(biāo)準(zhǔn)文獻檢測吡蟲啉農(nóng)藥殘留的流動相體系不同，本試驗主要比較幾種不同體系的流動相：純水、0.1%甲酸水溶液為流動相A，以及甲醇、乙腈為流動相B的流動相體系效果。

結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在流動相體系A(chǔ)中添加甲酸后，既有利于目標(biāo)物的離子化，提高目標(biāo)物的響應(yīng)值，又有利于改善其峰形；流動相體系B中乙腈相比甲醇，洗脫能力強，可減少樣品中的雜質(zhì)在色譜柱中的殘留，延長色譜柱的壽命。因此本試驗的流動相體系選擇0.1%甲酸水為流動相A，乙腈為流動相B，采用優(yōu)化后的色譜條件，吡蟲啉出峰時間為4.71 min，靈敏度高，峰形尖銳，如圖1所示。

圖1 吡蟲啉總離子流圖及子離子的提取離子色譜圖Fig.1 Total ion current chromatogram and extracted ion chromatogram of imidacloprid

2.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

采用針泵連續(xù)進樣的方式，在正離子模式（ESI+）下，對濃度為10 ng/mL的吡蟲啉的標(biāo)準(zhǔn)溶液進行母離子全掃描，確定其分子離子，優(yōu)化各母離子的錐孔電壓。再在上述母離子的基礎(chǔ)上，對其子離子進行全掃描，選擇兩組豐度最高的離子，較高的作為定量離子，次之的為定性離子，并對噴霧電壓、離子源溫度、碰撞氣、掃描停滯時間、去簇電壓及碰撞電壓等參數(shù)進行優(yōu)化。

優(yōu)化后的質(zhì)譜參數(shù)為：噴霧電壓5 500 V、離子源溫度500℃、氮氣流量30 L/min、掃描停滯時間100 ms，其他質(zhì)譜參數(shù)見表1。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制作

為了驗證吡蟲啉標(biāo)準(zhǔn)品在2.2優(yōu)化后超高效液相-質(zhì)譜條件下的線性關(guān)系，配制了濃度為0.5、1.0、5.0、10.0、50.0 ng/mL的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。試驗結(jié)果表明，吡蟲啉在0.5 ng/mL～50.0 ng/mL內(nèi)均具有良好的線性關(guān)系，其線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)見表2，并計算得到吡蟲啉組分的檢出限為 0.15 μg/kg，定量限為 0.50 μg/kg。

2.4 提取溶劑的選擇

根據(jù)對吡蟲啉的化學(xué)結(jié)構(gòu)的分析[21-22]，可以得知其屬于極性物質(zhì)，不溶或難溶于水，易溶于甲醇、乙腈、丙酮等有機溶劑。但由于市售不同種類的果蔬飲料中都存在一定量的固形物，直接用有機溶劑萃取時容易發(fā)生乳化現(xiàn)象。所以在提取溶劑中一般都會加入少量的酸，吡蟲啉與酸結(jié)合成鹽時，加強了極性，不易產(chǎn)生乳化現(xiàn)象，還有利于提高吡蟲啉的提取效率。所以本試驗比較了甲醇、乙腈以及0.1%甲酸-乙腈和0.1%醋酸-乙腈等4種提取溶劑對吡蟲啉提取效果的影響。

表2 吡蟲啉的保留時間、標(biāo)準(zhǔn)曲線、相關(guān)系數(shù)、檢出限與定量限Table 2 Retention time，standard curve，correlation coefficient，detection limit and quantitative limit of imidaeloprid

表3 不同提取溶劑對吡蟲啉回收率的影響Table 3 The effect of different extract solution on the recovery rate of imidaeloprid

結(jié)果如表3所示，在添加相同量的目標(biāo)物時，0.1%醋酸-乙腈作為提取溶劑時，目標(biāo)物的檢出量最高。當(dāng)以甲醇提取時，樣品易產(chǎn)生渾濁現(xiàn)象，吡蟲啉的回收率最低；當(dāng)乙腈作為提取溶劑，并添加少量酸以后，目標(biāo)物的回收率較理想；當(dāng)0.1%甲酸-乙腈為提取溶劑時，回收率達到90.2%，但RSD較大；當(dāng)0.1%醋酸-乙腈為提取溶劑時，得到目標(biāo)物的回收率最高，其回收率達到92.8%，且RSD較小，所以選擇1%醋酸-乙腈為樣品中吡蟲啉農(nóng)藥殘留的提取溶劑。

2.5 固相萃取小柱的選擇

固相萃取法以其集樣品提取、濃縮、凈化于一體，簡化了操作步驟，減少了溶劑用量，提高了樣品前處理效率而受到重視。固相萃取法中，針對樣品吡蟲啉殘留的檢測大部分是利用氨基小柱進行凈化[23-25]。本試驗中為驗證氨基小柱在果蔬飲料樣品凈化中的應(yīng)用優(yōu)勢，與其他常用的弗羅里硅柱、氧化鋁柱以及C18固相萃取小柱的凈化效果進行比較。結(jié)果如圖2所示。

發(fā)現(xiàn)氨基小柱前處理效果最好，平均回收率可以達到92.5%～95.8%。氨基小柱前處理果蔬飲料樣品，可以去除試樣中的天然色素、糖類等大分子組分，凈化后雜質(zhì)干擾較少，顏色比較淺，回收率能滿足分析測定的需求。

圖2 不同固相萃取小柱對吡蟲啉回收率的影響Fig.2 The effect of different solid phase extraction column on the recovery rate of imidaeloprid

2.6 加標(biāo)回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差

在以上試驗的優(yōu)化條件下，利用空白基質(zhì)的果蔬飲料樣品進行加標(biāo)回收率試驗，在分別添加30、60、90 μg/kg共3個梯度濃度的標(biāo)準(zhǔn)混合溶液，每個濃度平行測定5次，測定結(jié)果見表4。

表4 方法的加標(biāo)回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=5）Table 4 Recoveries and relative standard deviations（RSD）of the method（n=5）

由表4可見，吡蟲啉的加標(biāo)回收率為93.2%～96.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為2.2%～3.1%，表明本試驗所建立的方法具有可靠的準(zhǔn)確度和精密度。

2.7 實際樣品的測定

應(yīng)用本試驗所建立的方法，對市售不同類型果蔬飲料共20個批次進行測定，19個批次未發(fā)現(xiàn)上述吡蟲啉農(nóng)藥殘留，1個批次果蔬飲料中吡蟲啉的濃度為12.6 μg/kg，但是未超出 GB 2763-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中規(guī)定的殘留限量（≤0.05 mg/kg）[26]。并對20批次的果蔬飲料按照GB/T 23379-2009《水果、蔬菜及茶葉中吡蟲啉殘留的測定高效液相色譜法》復(fù)測（此方法檢出限0.02 mg/kg）[14]，結(jié)果未檢測出陽性樣品，表明本研究在用于實際樣品中痕量吡蟲啉殘留的測定中有一定的優(yōu)勢。

3 結(jié)論

本文建立了一種固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定果蔬飲料中痕量吡蟲啉農(nóng)藥殘留的分析方法。結(jié)果表明，在0.1%甲酸-乙腈流動相體系中，吡蟲啉能得到良好的基線分離，其峰型良好，出峰時間合適。在優(yōu)化后的質(zhì)譜條件下，樣品經(jīng)過1%醋酸-乙腈提取后，再處理采用氨基固相萃取柱法可有效去除樣品中的復(fù)雜基質(zhì)，可實現(xiàn)對目標(biāo)物的凈化與富集，樣品中吡蟲啉的加標(biāo)回收率為93.2%～96.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為2.2%～3.1%，能準(zhǔn)確快速有效地檢測果蔬飲料中痕量的吡蟲啉農(nóng)藥殘留。

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Determination of Trace Imidaeloprid in Fruit and Vegetable Drink by UPLC-MS/MS

WANG Xin-mei
（Qiongtai Normal University，Haikou 571127，Hainan，China）

A rapid and effective method was established for the determination of trace imidaeloprid pesticide residue in fruit and vegetable drink by ultra performance liquid chromatography tandem mass spectrometry（UHPLC-MS/MS）.After the sample was extracted by 0.1%acetic acid-acetonitrile，it concentrated and purified by amino solid phase extraction column.The separation of targeted compound was performed on a Waters Atalantis T3 chromatographic column（2.1 mm×150 mm，3 μm）using 0.1%formic acid-acetonitrile as mobile phase under gradient elution mode.The linear range of imidaeloprid was in the range of 0.5 ng/mL-50.0 ng/mL with a correlation coefficient of 0.999.The detection limit was 0.15 μg/kg and the quantitative limit was 0.5 μg/kg.The recovery rate was 93.2%-96.9%.

ultra performance liquid chromatography tandem massspectrometry；imidaeloprid；pesticide residue

2017-03-02

王新梅（1979—），女（漢），講師，本科，研究方向：化學(xué)教育。

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.13.036