牛 艷,陳 翔,楊 靜,吳 燕,趙子丹,劉 霞
(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部枸杞產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心,寧夏農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所,寧夏回族自治區(qū)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究與評價重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,寧夏 銀川 750002)
枸杞(Lycium barbarumL.)是我國傳統(tǒng)名貴中藥材,能夠有效清除人體內(nèi)的自由基,具有增強(qiáng)免疫力、防衰老、抗腫瘤、抗氧化、提高有益菌水平、促進(jìn)神經(jīng)系統(tǒng)損傷的功能性恢復(fù)等多方面的藥理作用[1-5]。我國枸杞的種植面積逐年擴(kuò)大,逐漸形成一定的產(chǎn)業(yè)規(guī)模。生產(chǎn)過程中為了防治枸杞螨蟲等問題,通常會使用殺螨劑。乙唑螨腈是新型吡唑類殺螨劑[6-8],通過代謝成羥基形式而活化產(chǎn)生活性,阻礙電子傳遞,從而破壞氧化磷酸化過程,具有觸殺作用,對柑橘全爪螨[9-10]、始葉螨、蔬菜朱砂葉螨、花卉二斑葉螨[11]、荔枝葉螨[12]、西瓜二斑葉螨[13-14]、琯溪蜜柚紅蜘蛛[15]等有較好的防治效果。在我國乙唑螨腈已在柑、橘、蘋果等果蔬上獲準(zhǔn)登記使用,并已制定了相關(guān)的最大殘留限量(MRL)[16],但尚未制定檢測方法標(biāo)準(zhǔn)。關(guān)于乙唑螨腈的檢測分析方法有液相色譜法、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,并已在少量作物上進(jìn)行殘留動態(tài)研究[17-21],而在枸杞果實(shí)中乙唑螨腈檢測方法的研究目前尚未見報道。
本研究建立了以乙腈為提取溶劑,經(jīng)N-丙基乙二胺(PSA)及石墨化碳黑(GCB)凈化,采用液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)法測定枸杞中乙唑螨腈的分析方法,操作簡單,結(jié)果準(zhǔn)確。檢測枸杞中乙唑螨腈殘留,旨在為我國制定乙唑螨腈在枸杞中的農(nóng)藥最大殘留限量提供分析方法,對枸杞產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也具有重要意義。
1.1.1 材料與試劑
枸杞,品種為寧杞7號,采自寧夏農(nóng)林科學(xué)院園林場試驗(yàn)基地。取1 kg鮮果作為直接測試樣品,另取2 kg鮮果制干(采后的新鮮枸杞,經(jīng)2%的食用級碳酸鈉或碳酸氫鈉水溶液浸漬5~10 s脫蠟,瀝干后晾曬制干),作為枸杞干果試驗(yàn)樣品。
乙唑螨腈標(biāo)準(zhǔn)品(CAS號1253429-01-4,純度99%),德國HPC公司;乙腈、甲醇(色譜純),美國默克試劑公司;氯化鈉(分析純,140℃烘烤4 h),國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;N-丙基乙二胺吸附劑(40~63μm),石墨化碳黑(120~400目),美國安捷倫公司;水為去離子水。
1.1.2 儀器與設(shè)備
Thermo TSQ Quantum型超高效液相色譜-三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國賽默飛公司;Heal Force Neofuge 18R型高速離心機(jī),香港力康發(fā)展有限公司;MS3 digital型渦流混合器,德國IKA公司;PL202-L型電子天平,梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;SMT-Y09型組織搗碎機(jī),深圳斯瑪特智能電器發(fā)展有限公司;THZ-82A水浴恒溫振蕩器,金壇榮華儀器制造有限公司;超純水機(jī)、精密移液槍以及其他實(shí)驗(yàn)室常用儀器設(shè)備。
1.2.1 樣品前處理
將鮮、干枸杞樣品于-18℃冷凍冰箱中保存。試驗(yàn)時將鮮、干枸杞樣品取出,鮮樣用高速組織搗碎機(jī)打漿,干樣用高速萬能粉碎機(jī)(可加少量的液氮)粉碎(30 g樣品粉碎時間為30 s),分別置于樣品瓶中,-18℃冷凍備用。
1.2.2 樣品的提取與凈化
分別稱取枸杞鮮果10.00 g、干果5.00 g(精確至0.01 g)于50 mL離心管中,加入20 mL乙腈,在水浴恒溫振蕩器中振蕩40 min,加入5.0 g氯化鈉,蓋上蓋子,振搖約1 min,放入離心機(jī),于4 000 r/min離心5 min,吸取2 mL上清液于15 mL離心管中(提前稱好50 mg PSA和10 mg GCB)渦旋凈化后過0.22μm濾膜,用液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法測定。
1.2.3 液相色譜條件
色譜柱:Eclipse Plus C18柱(100 mm×2.1 mm,1.8μm);柱溫:35℃;流速:0.3 mL/min;進(jìn)樣量:1μL;流動相梯度見表1。
表1 流動相洗脫條件Table 1 Fluid phase elution conditions
1.2.4 質(zhì)譜條件的優(yōu)化
取1 mL 10 mg/L的乙唑螨腈標(biāo)準(zhǔn)工作液,在正離子模式下進(jìn)行母離子全掃描,得到乙唑螨腈母離子[M]+(m/z394.1)。對母離子施加不同的碰撞能量,對產(chǎn)生的子離子進(jìn)行全掃描,得到相對豐度較高的乙唑螨腈子離子[M]+(m/z310.1)和[M]+(m/z254.0),質(zhì)譜條件為離子源:電噴霧離子源ESI;掃描方式:正離子源;離子噴霧電壓:3.5 kV;毛細(xì)管傳輸溫度:300℃;碰撞壓力:0.199 5 Pa;鞘氣:30 arb;輔氣:10 arb;檢測方式:多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM)。具體質(zhì)譜檢測參數(shù)見表2。
表2 乙唑螨腈的多反應(yīng)離子監(jiān)測分析參數(shù)Table 2 Multi-reactive ion monitoring and analysis parameters of cyetpyrafen
1.2.5 數(shù)據(jù)處理
所有數(shù)據(jù)采用Thermo Xcalibur Quan Browser軟件進(jìn)行分析處理。
將乙唑螨腈標(biāo)準(zhǔn)品分別用乙腈溶解并定容,配制成1 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,再分別用乙腈稀釋配制成10 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備液,于-18℃冰箱中保存?zhèn)溆谩榱讼|(zhì)效應(yīng)的影響,使用枸杞空白樣品提取液再分別逐級稀釋為0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50、1.0 mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。在儀器條件下測定,濃度為0.1 mg/L乙唑螨腈標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖見圖1,出峰時間在6.30 min。以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度和峰面積作標(biāo)準(zhǔn)曲線,得出乙唑螨腈線性回歸方程、相關(guān)系數(shù),結(jié)果見圖2。在0.01~1.0 mg/L范圍內(nèi),乙唑螨腈的進(jìn)樣質(zhì)量濃度(x)與色譜峰面積(y)間線性關(guān)系良好,線性方程y=1×107x+115 848,R2=0.999 3,定量限(LOQ)=0.01 mg/kg。
圖1 乙唑螨腈標(biāo)準(zhǔn)溶液(濃度為0.1 mg/L)LC-MS/MS的多反應(yīng)監(jiān)測色譜圖Fig.1 Multi-reaction monitoring chromatogram of cyetpyrafen standard solution(0.1 mg/L)using LC-MS/MS
圖2 乙唑螨腈標(biāo)準(zhǔn)曲線Fig.2 Standard curve of cyetpyrafen
提取溶劑應(yīng)與殘留分析的化合物有良好的溶解性和穩(wěn)定性,適于樣品制備和色譜分析,不僅要求目標(biāo)物被充分提取,而且提取的雜質(zhì)干擾越少越好。根據(jù)乙唑螨腈性質(zhì),常用的提取劑有乙腈、甲醇和乙醚。在提取溶劑研究中,對比了3種提取溶劑對枸杞鮮、干樣品乙唑螨腈的提取效果,結(jié)果見圖3。通過在不同溶劑中的提取率試驗(yàn)及色譜掃描峰面積與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差值的比較結(jié)果可知:用甲醇或乙醚提取枸杞樣品中的乙唑螨腈時,回收率均不能達(dá)到分析檢測的要求;而采用乙腈提取時,乙唑螨腈的平均回收率均在87.8%~97.3%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在5.5%~12.0%之間,完全能滿足分析檢測要求。因此,確定溶解性和穩(wěn)定性最好的乙腈作為枸杞鮮、干樣品的提取溶劑。同時,試驗(yàn)還進(jìn)行了不同提取次數(shù)對提取效果的影響研究,結(jié)果表明,提取1次與提取2次、3次結(jié)果差異不大。從提取效率角度考慮,提取1次完全可以達(dá)到較好的效果,最終確定使用乙腈為提取溶劑,提取1次。
圖3 不同提取劑提取效果的研究Fig.3 Research on the extraction performance usingdifferent extractants
針對目前常用的色譜前處理方法固相萃?。⊿PE)、QuEChERS法,通過測定乙唑螨腈添加回收率,對各個方法進(jìn)行篩選。由圖4可見,固相萃取與QuEChERS法效果差異不顯著,從前處理效率考慮,固相萃取較QuEChERS法用時長,從成本考慮,固相萃取較QuEChERS法費(fèi)用高,綜合后最終確定最佳前處理方法為采用QuEChERS方法處理,用乙腈提取,PSA和GCB凈化。
圖4 不同前處理方法效果的對比Fig.4 Comparisons of the effects of different pretreatment methods
分別考察了不同質(zhì)量的PSA對凈化效果和回收率的影響。由圖5可見,選用20、50、100 mg PSA,鮮果、干果2種基質(zhì)中乙唑螨腈的回收率分別為66.2%~86.1%、80.1%~103.0%和63.1%~80.2%。最終選用50 mg PSA加10 mg GCB。鑒于2種基質(zhì)中乙唑螨腈均滿足農(nóng)藥殘留檢測的要求,因此未進(jìn)一步研究基質(zhì)效應(yīng)的影響。
圖5 不同質(zhì)量PSA吸附劑對凈化效果的影響Fig.5 Influence of different weights of PSA adsorbents onpurification effect
在枸杞空白樣品中分別添加3個濃度水平(0.01、0.1、1.0 mg/kg)的乙唑螨腈標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個濃度重復(fù)5次,按照上述方法對樣品進(jìn)行測定,結(jié)果見表3。枸杞鮮果、干果中乙唑螨腈添加回收率在80.4%~105.6%,RSD在5.5%~12.0%,符合農(nóng)藥殘留被測組分為0.01~1.0 mg/kg時精密度為18%~22%的要求,該方法高效、快速,具有可行性。乙唑螨腈在枸杞鮮、干果空白及0.1 mg/L添加回收總離子流圖見圖6。
圖6 乙唑螨腈在枸杞鮮、干果上空白及添加色譜圖Fig.6 Chromatograms of fresh and dried Goji berries with and without the addition of cyetpyrafen
表3 枸杞(鮮果、干果)中乙唑螨腈添加回收率、精密度(n=5)Table 3 The recovery rate and accuracy of the addition of cyetpyrafen in Goji berries(fresh fruit,dried fruit)(n=5)
本文采用QuEChERS方法處理,乙腈提取,PSA和GCB凈化,建立了枸杞鮮果、干果中乙唑螨腈殘留檢測方法,并對方法的回收率、精密度進(jìn)行了探討。結(jié)果表明,使用該檢測方法乙唑螨腈農(nóng)藥在枸杞鮮果、干果中平均回收率為80.4%~105.6%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.5%~12.0%,定量限為0.01 mg/kg,方法的精密度和準(zhǔn)確性較好,符合農(nóng)殘分析的要求[22-23],具有可行性。