超高分辨液質(zhì)聯(lián)用儀對多菌靈、氯蟲苯甲酰胺、丁醚脲、噠螨靈的定性檢驗(yàn)

(河南省化工研究所有限責(zé)任公司，河南 鄭州 450052)

隨著打贏藍(lán)天碧水凈土保衛(wèi)戰(zhàn)的深入，環(huán)境污染得到了有效的遏制，各種污染物排放量明顯下降，然而空氣、水、土壤、蔬菜、糧食等微量及痕量的農(nóng)藥殘留依然存在，長時間累積會引起慢性中毒或造成其他疾病，應(yīng)該引起人們的重視。超高效液相色譜-四級桿/靜電場軌道阱高分辨質(zhì)譜(UPLC-Q-Orbitrap)將具有高選擇性的四級桿與高分辨率、高靈敏度的軌道阱有機(jī)結(jié)合，能進(jìn)行目標(biāo)物與非目標(biāo)物的快速篩查與結(jié)果確證[1]。不同于三重四級桿低分辨質(zhì)譜使用多反應(yīng)監(jiān)測模式進(jìn)行定量分析，無需對目標(biāo)物逐一優(yōu)化離子及相關(guān)參數(shù)，彌補(bǔ)傳統(tǒng)三重四級桿質(zhì)譜檢測化合物數(shù)量有限、假陽性誤判的不足，在食品檢測行業(yè)中已得到廣泛應(yīng)用。已有研究報道了UPLC-Q-Orbitrap應(yīng)用于動物飼料硝基咪唑類藥物、尿液中的毒蕈堿、豬肉中的氯霉素、氯丙嗪、大環(huán)內(nèi)酯類抗生素等的測定[2-6]。采用該技術(shù)同時對多菌靈、氯蟲苯甲酰胺、丁醚脲、噠螨靈的測試未見報道，本文利用物質(zhì)的精確相對分子質(zhì)量、相對保留時間、同位素豐度比例等指標(biāo)對農(nóng)藥殘留微量成分進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的定性檢驗(yàn)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器、試劑與材料

Ultimate3000雙三元超高效液相色譜-四級桿串聯(lián)靜電軌道阱組合式高分辨質(zhì)譜儀，美國Thermo公司；HESI加熱型電離噴霧源，高速離心機(jī)，美國Thermo公司；Milli-Q純水儀，美國密理博公司；QUINTIX1250電子天平，德國sartoyius公司。多菌靈、氯蟲苯甲酰胺、丁醚脲、噠螨靈標(biāo)準(zhǔn)品均來自美國Sigma-Aldrich公司。甲醇、乙腈、乙酸銨均為色譜純，均使用去離子水。

1.2 色譜條件

色譜柱：Thermo Hypersil GOLD色譜柱，100 mm×2.1 mm，1.9 μm，美國Thermo公司；流動相A為體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸、5 mmol乙酸銨的水溶液，B為甲醇；進(jìn)樣量10 μL；柱溫箱30 ℃；梯度洗脫如表1所示。

表1 流動相洗脫條件

1.3 質(zhì)譜條件

質(zhì)量分析器：四級桿-靜電場軌道阱；電噴霧離子源(正離子)，使用全掃描(Full MS)和數(shù)據(jù)依賴二級掃描(dd-MS2)，其中一級掃描分辨率為70 000，一級母離子掃描范圍為100～800，靜電軌道阱離子捕獲器門限值(AGC Target)為3×106，最大注入捕獲器的時間為100 ms；二級掃描的分辨率為17 500，二級碎片離子捕獲器門限值(dd-MS2 AGC Target)為1×105，最大注入捕獲器時間(dd-MS2 Maximum inject time)為50 ms，最大響應(yīng)離子(Top N)選5個，動態(tài)排除電壓5 s，歸一化碰撞能為20、40、50；離子傳輸管溫度為325 ℃；加熱器溫度為350 ℃；噴霧電壓為3.2 kV；鞘氣(N2)流速為40 arb；輔助器流速為10 arb。

1.4 混合工作溶液的配制

加入1 mL濃度為100 mg/L混合標(biāo)準(zhǔn)品溶液，用甲醇定容至10 mL容量瓶中，得到混合工作液濃度10 mg/L。

2 結(jié)果與討論

2.1 檢驗(yàn)結(jié)果

按上述條件進(jìn)樣，多菌靈、氯蟲苯甲酰胺、丁醚脲、噠螨靈均能有效分離，且峰型較好。四種農(nóng)藥保留時間、精確質(zhì)量數(shù)與二級質(zhì)譜圖見表2?？傠x子流譜圖、各物質(zhì)一級質(zhì)譜圖見圖1～5。

2.2 討論

2.2.1流動相和流速的選擇

流動相常用乙腈或甲醇，經(jīng)試驗(yàn)，用甲醇做流動相時峰型較佳。流動相流速在0.1～0.5 mL/min范圍內(nèi)試驗(yàn)，流速為0.4 mL/min時，峰型最佳。

圖1 四種農(nóng)藥分離的總離子流色譜圖

圖2 多菌靈總離子流色譜圖及一級質(zhì)譜圖

圖3 氯蟲苯甲酰胺總離子流色譜圖及一級質(zhì)譜圖

圖4 丁醚脲總離子流色譜圖及一級質(zhì)譜圖

圖5 噠螨靈總離子流色譜圖及一級質(zhì)譜圖

2.2.2掃描模式的選擇

根據(jù)四種農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)特征分析，四種農(nóng)藥結(jié)構(gòu)都含有雜環(huán)以及氮、氧元素，有的含有硫、溴、氯元素，其結(jié)構(gòu)在電離時易得到一個H+帶正電荷，故選用正模式進(jìn)行掃描，使用負(fù)離子模式掃描無法檢出。

2.2.3離子源選擇

質(zhì)譜電離源常用ESI和APCI兩種，ESI電離源適用于多電核、中高極性、相對分子質(zhì)量較大、熱不穩(wěn)定的物質(zhì)；APCI電離源適用于單電核、弱極性、小分子化合物、易揮發(fā)、熱穩(wěn)定的物質(zhì)；經(jīng)試驗(yàn)，兩種電離源均可，選用ESI電離源靈敏度較高，選用APCI電離源色譜背景較為干凈。本文側(cè)重定性檢驗(yàn)，故選用ESI電離源。

2.2.4與高效液相色譜測試的比較

采用Agilent 1260型高效液相色譜儀，色譜柱Caprisil C18柱(150 mm×4.6 mm，5 μm)，柱溫為20 ℃；流動相A，甲醇∶乙腈=1∶1，B為水；流速為0.8 mL/min；進(jìn)樣量為10 μL；檢測波長220 nm。梯度洗脫如表3所示。出峰順序一致，分離效果較好。結(jié)果如圖6所示。

表3 流動相洗脫條件

圖6 四種農(nóng)藥的液相色譜圖

3 結(jié)論

本研究建立了UPLC-Q-0bitrap同時測定多菌靈、氯蟲苯甲酰胺、丁醚脲、噠螨靈檢測方法和目標(biāo)化合物的質(zhì)譜數(shù)據(jù)庫，利用物質(zhì)的精確相對分子質(zhì)量、相對保留時間、同位素豐度比例等指標(biāo)可對農(nóng)藥殘留微量成分進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的定性檢驗(yàn)。該方法具有簡便高效快速、選擇性好、靈敏準(zhǔn)確等特點(diǎn)，滿足環(huán)境中水、土壤、蔬菜瓜果等食物微量農(nóng)藥殘留的快速、準(zhǔn)確定量的需求，對現(xiàn)有國家標(biāo)準(zhǔn)檢測農(nóng)藥提供方法參考與補(bǔ)充，對保障我國食品安全和提高行業(yè)檢測水平具有重要意義。