氣相色譜-負化學(xué)離子源質(zhì)譜法測定牛肉中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留

李躍海

(漳州市產(chǎn)品質(zhì)量檢驗所,福建 漳州 363000)

擬除蟲菊酯類農(nóng)藥作為廣譜的合成殺蟲劑,與有機氯農(nóng)藥、有機磷農(nóng)藥、氨基甲酸酯農(nóng)藥相比具有高效的殺蟲活性和較低的哺乳動物毒性。目前,菊酯類殺蟲劑已被開發(fā)出眾多品種,成為第二大殺蟲劑類農(nóng)藥。因此有必要探討同時檢測多種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留的方法。

由于樣品基質(zhì)的復(fù)雜性和農(nóng)藥殘留濃度低,直接檢測擬除蟲菊酯殘留較為困難,高效的樣品前處理過程成為獲得準確、靈敏結(jié)果的關(guān)鍵步驟。目前,有關(guān)擬除蟲菊酯類的預(yù)處理方法很多,如有QuEChERS法[1-2]、固相萃取技術(shù)(SPE)[3]、基質(zhì)固相分散萃取技術(shù)(MSPD)[4]、懸浮固化分散液液微萃取技術(shù)(LPME-SOF)[5]等。總體來講主要包含提取、凈化、濃縮等步驟,提取要做到盡可能完整地提取樣品中待測的部分;凈化要做到盡可能去除樣品中的雜質(zhì),提純目標(biāo)物。

氣相色譜-質(zhì)譜法具有分析快速、靈敏度高、檢測限低、高效準確等優(yōu)點,且特別適用于準確地鑒別擬除蟲菊酯類化合物結(jié)構(gòu)。質(zhì)譜儀的離子源主要包含負化學(xué)離子源(NCI)和電子轟擊離子源(EI)兩種。HUSKOVD等[6]比較了在NCI源、EI源模式下多種農(nóng)藥(含擬除蟲菊酯類農(nóng)藥)的靈敏度,發(fā)現(xiàn)在相同濃度檢測時,在EI源模式下的檢測限高于NCI源。對于絕大多數(shù)農(nóng)藥而言,使用EI-SRM源很難使檢測限低于100 μg/L,且使用EI-SIM源的干擾會比NCI-SIM源的干擾多。另外,由于NCI源是柔軟的化學(xué)電離,其離子碎片少,豐度更高,背景噪音小,定性能力更強,靈敏度比EI源高1～2個數(shù)量級[7]。所以選用NCI源檢測擬除蟲菊酯類化合物,以期得到更高的靈敏度和選擇性。

1 實驗部分

1.1 實驗原材料、試劑及儀器

牛肉樣品從農(nóng)貿(mào)市場購買,將牛肉絞碎,并使其均質(zhì)化,-20 ℃保存。取適量的均質(zhì)化牛肉樣品作為供試試料。實驗標(biāo)準品質(zhì)見表1。

表1 15種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥中英文通用名稱、化學(xué)分子式和CAS號信息

超純水;氯化鈉和無水硫酸鈉(西隴科學(xué)股份有限公司);丙酮(太倉滬試劑有限公司,色譜純);乙腈和正己烷(默克股份有限公司,色譜純)。

氣相色譜-質(zhì)譜儀(島津公司,GCMS-TQ8040)配有NCI離子源;電子天平(北京賽多利斯儀器系統(tǒng)有限公司,CP225D);高速離心機(上海安亭科學(xué)儀器廠,TDL-40B)和低溫高速離心機((上海安亭科學(xué)儀器廠,GL-20G-II);渦旋混合器(上海滬西分析儀器廠有限公司);多管旋渦混勻儀(深圳逗點生物技術(shù)有限公司,SDC-3000);組織勻漿機(IKA集團,T18);固相萃取裝置(Dikma公司):固相萃取柱:AL-N(500 mg/6 mL);氮吹儀(上海安譜科學(xué)儀器有限公司,DC-12)配有氮吹儀水浴鍋(江蘇科析儀器有限公司,XMTD203);梨形瓶、進樣瓶、容量瓶等玻璃器皿(天津市天科玻璃儀器制造有限公司)。

1.2 實驗方法

1.2.1 標(biāo)準溶液的配制

1.2.1.1 標(biāo)準貯備液

溴氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、氟氰戊菊酯、氟胺氰菊酯、苯氧菊酯、胺菊酯、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氟丙菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、四氟苯菊酯、七氟菊酯、氟氯氰菊酯、氰戊菊酯標(biāo)準品精密稱定適量,分別于50 mL容量瓶中,加丙酮適量使溶解,并稀釋至刻度線,制成15種200 μg/mL標(biāo)準儲備液。-20 ℃保存,有效期3個月。

[7]Laufer,B.&T.S.,Paribakht.(1998).The Relationship Between Passive and Active Vocabularies:Effects of Language Learning Context,Language Learning,48(3).365-391.

1.2.1.2 10 μg/mL混合標(biāo)準工作液

分別精密量取溴氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、氟氰戊菊酯、氟胺氰菊酯、苯氧菊酯、胺菊酯、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氟丙菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、四氟苯菊酯、七氟菊酯、氟氯氰菊酯、氰戊菊酯標(biāo)準貯備液各0.5 mL,于10 mL容量瓶中,用丙酮稀釋至刻度,配制成質(zhì)量濃度為10 μg/mL混合標(biāo)準工作液。2～8 ℃保存,有效期1個月。

1.2.1.3 1.0 μg/mL混合標(biāo)準工作液

精密量取10 μg/mL混合標(biāo)準工作液1 mL于10 mL容量瓶中,用丙酮稀釋至刻度,配制成質(zhì)量濃度為1.0 μg/mL的混合標(biāo)準工作液。2～8 ℃保存,有效期1個月。

1.2.2 樣品的前處理

1.2.2.1 提取

稱取牛肉5 g,置于50 mL離心管中,加乙腈25 mL、氯化鈉4 g,均質(zhì)1 min,渦旋15 min,以6 000 r/min離心5 min,將上清液轉(zhuǎn)移到另一離心管中,在殘渣中加乙腈15 mL,重復(fù)提取一次,合并兩次上清液,加入無水硫酸鈉4 g,渦旋2 min,于4 ℃、10 000 r/min離心10 min。將上清液轉(zhuǎn)移到150 mL梨形瓶中,于50 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至2 mL,備用。

C18固相萃取柱用5 mL乙腈活化。取備用液過柱,梨形瓶用3 mL乙腈洗滌2次,洗滌液過柱,再用乙腈4 mL淋洗。收集全部淋洗液于50 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,用9 mL正己烷分3次洗滌梨形瓶,洗液轉(zhuǎn)移到10 mL離心管中,于50 ℃水浴氮吹近干,用1 mL正己烷溶解并過濾膜,供氣相色譜-質(zhì)譜測定。

1.2.3 標(biāo)準溶液的制備

向得到的空白濃縮液中精密加入1.0 μg/mL擬除蟲菊酯混合標(biāo)準工作液0.01 mL、0.02 mL、0.05 mL,加入10 μg/mL混合標(biāo)準工作液0.01 mL、0.05 mL、0.10 mL,用正己烷稀釋至1 mL,過濾膜后配制成10、20、50、100、500和1 000 μg/L的標(biāo)準溶液。

1.3 樣品的檢測

1.3.1 氣相色譜參考條件

色譜柱:HP-5 ms(5%-苯基)-甲基聚硅氧烷毛細管柱(30 m,0.25 mm,0.25 μm);載氣:氦氣(純度大于99.999%);接口溫度:270 ℃;進樣口溫度:280 ℃;柱流速1 mL/min;進樣方式:不分流進樣;進樣量:1 μL;柱溫:初溫70 ℃,以30 ℃/min升至250 ℃,再以3 ℃/min升至274 ℃,再以20 ℃/min 升至294 ℃,再以30 ℃/min 升至300 ℃保持2 min。

1.3.2 質(zhì)譜參考條件

離子源:NCI源;離子源溫度:200 ℃;反應(yīng)氣:CH4(純度大于99.99%);四極桿質(zhì)量分析器溫度:150 ℃;燈絲電流:44.5 μA;溶劑延遲時間:3 min;柱箱溫度70 ℃。擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的保留時間、定性離子和定量離子見表2。15種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的總離子流圖見圖1。

圖1 15種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的總離子流圖

表2 擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的保留時間、定性離子和定量離子

2 結(jié)果與分析

以牛肉作為加標(biāo)基質(zhì),分別添加3 μg/kg、10 μg/kg、100 μg/kg三個加標(biāo)水平,每個水平重復(fù)做六次,從表3數(shù)據(jù)可以看出,15種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥在牛肉的回收率范圍在91.92%～109.83%之間,相對標(biāo)準偏差在4.03%～14.58%之間,以十倍信噪比計算出定量限為0.2～5.0 μg/kg,以各農(nóng)藥定量離子的峰面積Y對濃度X進行線性回歸擬合,得到各種農(nóng)藥的線性方程及其相關(guān)系數(shù),結(jié)果見表3。在3～100 μg/kg范圍內(nèi)擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的線性關(guān)系均良好。符合國家標(biāo)準《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》(GB/T 27404—2008)附錄F(檢測方法確認的技術(shù)要求)的要求,表明該方法具有較好的回收率和精密度。

3 討論

3.1 溶劑的選擇

擬除蟲菊酯類農(nóng)藥由于其親酯性而適用于有機溶劑來提取。常用的有機提取液為丙酮、乙腈和丙酮-正己烷、丙酮-石油醚混合溶劑等。已有研究表明,用丙酮-正己烷提取會增加干擾物的提取量,只用丙酮或乙腈提取時效果更好。提取水果蔬菜中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥時,乙腈和丙酮提取的效果相仿。提取糧谷類樣品中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥時,乙腈優(yōu)于丙酮的提取效果。此外,當(dāng)有足量的水分時,乙腈的滲透性會增強,有益于提取非極性和極性農(nóng)藥,且雜質(zhì)少于用丙酮-正己烷、丙酮提取,回收率更加穩(wěn)定。故本研究選用乙腈作提取液。

3.2 固相萃取條件的選擇

固相萃取是一種速度快、消耗試劑少的前處理技術(shù)。擬除蟲菊酯類的凈化,一般常用的凈化柱有C18柱、中性氧化鋁柱等。C18柱是反向分離柱,具有18個C原子的烷基鏈,根據(jù)相似相溶原理,通過選擇性吸附和選擇性洗脫樣品,從而達到快速分離、富集、凈化。中性氧化鋁柱是基于物理吸附理論,中性氧化鋁屬于強極性吸附物質(zhì),對不同極性物質(zhì)的吸附能力不同,從而達到分離效果,易保留芳香類和脂肪胺等負電子化合物。已有研究提出,用不同填料的固相萃取柱提取魚塘水中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥,結(jié)果顯示C18柱提取效率最高[8],本研究選用C18柱。

4 結(jié)論

本研究采用氣相色譜-負化學(xué)離子源質(zhì)譜法測定動物源性食品中的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的殘留量,擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的定量限在0.2～5.0 μg/kg之間,回收率在91.92%～109.83%之間,相對標(biāo)準偏差在4.03%～14.58%之間。本方法高效、背景噪音小、靈敏度高,可用于日常測定和確證動物源性食品中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留。