◎ 何瑞雪
(珠海市食品药品检验所,广东 珠海 519000)
传统的食品农药残留检测方法往往需要大量的样品、复杂的提取和净化步骤,导致检测成本高、效率低、环境污染等问题[1],2003 年美国科研工作者针对各种基质中的农药残留检测样品前处理开发了QuEChERS前处理方法,该方法具有快速简便、廉价高效、稳定安全的特点[2],可用于分析果蔬[3-4]、谷物[5-6]、植物 油[7-8]、土壤[9]等基质中的药物残留。农药残留的国标方法一般是气相色谱、气相色谱-质谱联用检测,但对于热不稳定的农药如辛硫磷[10]等,灵敏度及重现性不好,而液质联用技术则为此类农药检测的理想方法。本文利用QuEChERS 前处理及液质联用技术,研究了蔬菜中多菌灵、杀虫脒、甲萘威、噻菌灵、啶虫脒、辛硫磷、联苯肼酯、氯唑磷、氟硅唑、虫酰肼以及甲维盐11 种农药残留的测定方法,并取得了满意结果,可为蔬菜中热不稳定及苯环结构农药的快速检测提供方法依据。
甲醇、乙腈、甲酸(均为色谱纯)默克公司;农药标准品包括多菌灵、杀虫脒、甲萘威、噻菌灵、啶虫脒、辛硫磷、联苯肼酯、氯唑磷、氟硅唑、虫酰肼以及甲维盐,购自农业部环境保护科研监测所、北京曼哈格生物科技有限公司。
XEVO TQ-S Micro 三重四级杆质谱仪(配有Acquity UPLC 超高效液相色谱仪及电喷雾离子源),QuEChERS 前处理包购自美国Agilent 公司;SIGMA高速冷冻离心机购自美国SIGMA 公司;Milli Q 超纯水系统购自美国Millipore 公司;IKA 刀式研磨仪、IKA 旋转蒸发仪、涡旋振荡器产自美国IKA。
1.3.1 标准溶液的配制
由于样品中存在基质效应,因此采用空白样品基质溶液配制混合标准工作液。分别移取适量标准溶液,用空白样品基质溶液配制浓度为:5.0、10.0、20.0、50.0 ng·mL-1及100.0 ng·mL-1的多菌灵、杀虫脒、 甲萘威、噻菌灵、联苯肼酯、氯唑磷、氟硅唑、虫酰肼以及辛硫磷的标准工作液,啶虫脒、甲维盐的标准工作液浓度为:25.0、50.0、100.0、250.0 ng·mL-1及500.0 ng·mL-1。
1.3.2 样品前处理
称取15 g 花菜到50 mL 离心管中,准确加入15 mL 含1%乙酸的乙腈,放冰箱冷冻10 min 后取出,加入QuEChERS 提取包和陶瓷均质子,涡旋1 min,使其充分混合,4 000 r·min-1离心5 min,取离心后的上清液8 mL 加入QuEChERS 净化管中,涡旋1 min, 4 000 r·min-1离心5 min,取上清液过0.22 μm 滤膜,上机测定。
1.3.3 超高效液相色谱-串联质谱条件
色谱柱:Waters Acquity HSS T3(100 mm×2.1 mm, 1.8 μm);柱温:40 ℃;流动相:A 相为乙腈,B 相 为0.05%甲酸水溶液;梯度洗脱程序0 ~0.01 min,5%A,0.01 ~3.00 min,5%~50%A,3.00 ~5.00 min, 50% ~80%A,5.00 ~8.00 min,80% ~80%A, 8.00 ~8.01 min,80% ~5%A,8.01 ~12.00 min,5%A;流速:0.2 mL·min-1;进样量5 μL。
质谱条件:采用电喷雾离子源;正离子扫描;多反应监测扫描模式;毛细管电压1.0 kV;脱溶剂气温度400 ℃;脱溶剂气流量1 000 L·min-1。
用300 ng·mL-1的甲醇标准品,通过蠕动泵与适当流速的流动相共同进入质谱仪中,化合物进入电喷雾离子源后,能形成稳定的加和离子,在MS 模式下,调节锥孔电压使母离子的丰度最大。开启MS/MS 模式后,逐渐增大碰撞能量,选择相对丰度较高、出峰稳定的碎片,微调碰撞能量,使碎片离子的丰度最大。
本实验考察了甲醇、乙腈、0.05%甲酸水溶液以及1% 1 mol·L-1乙酸铵水溶液等不同流动相对组分的分离效果,结果表明,使用乙腈-0.05%甲酸水溶液作为流动相可有效分离11 种农药,如图1 所示。11 种农药的保留时间及质谱参数见表1。
图1 11 种农药的总离子流图
表1 11 种农药保留时间及质谱参数表
2.2.1 标准曲线
采用5 组实验数据算出待测物质和仪器响应值之间的线性回归方程和相关系数(r):以待测物的浓度为横坐标,以峰面积为纵坐标制作标准曲线,结果见表2,由实验结果可知,标准曲线相关系数: r >0.99,符合GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》要求。
表2 标准曲线及相关系数表
2.2.2 回收率和精密度
本实验采用加标回收试验来验证方法的准确性,在花菜样品中分别加入高、中、低浓度的待测物,计算回收率,每个浓度做6 个平行,计算其相对标准偏差(RSD),实验结果见表3。由实验可知,多菌灵、杀虫脒、甲萘威、噻菌灵、啶虫脒、辛硫磷、氯唑磷、氟硅唑、虫酰肼、甲维盐的加标回收率在86.7%~118.9%,但是联苯肼酯的回收率则相对偏低,对于苯环结构农药的处理还有待进一步优化。11 种待测物的相对标准偏差均小于20%,满足GB/T 27417-2017《合格评定 化学分析方法确认和验证指南》的要求。
表3 回收率及精密度表
本文采用QuEChERS 前处理,超高效液相色谱-串联质谱技术,建立了蔬菜中11 种农药残留的检测方法。结果表明:相比常规前处理方法,该法大大减少 了试剂用量,缩短了时间,降低了成本,且对环境友好,多菌灵、杀虫脒、甲萘威、噻菌灵、联苯肼酯、氯唑磷、氟硅唑、虫酰肼、辛硫磷、啶虫脒以及甲维盐线性关系良好,加标回收率及精密度均能满足残留检测的要求。但检测苯环结构农药时,需进一步优化前处理方法,以得到更为理想的回收率。