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QuEChERS—液相色谱串联质谱法测定茶叶中10种农药残留

来源:公文范文 时间:2022-10-25 17:50:08 点击: 推荐访问: 串联 农药 残留

QuEChERS-液相色谱串联质谱法测定茶叶中10种农药残留

罗纪军

(蚌埠市出入境检验检疫局,安徽蚌埠 233000)

摘 要:该文建立了一种液相色谱-串联质谱法(LC-ESI-MS/MS)快速准确测定茶叶中10种农药残留含量。通过设计一系列实验对样品前处理进行了优化分析研究,茶叶样品经加入适量水活化,乙腈提取,QuEChERS法净化后,采用HPLC-ESI-MS/MS检测分析,外标法定量。本方法的检出限为5μg/kg,在0.001~0.2mg/kg范围内线性关系良好(相关系数r>0.99),茶叶样品平均添加回收率在75%~95%。该方法简便、高效、准确,各项技术指标均能满足国内外有关茶叶中农药残留限量要求,能够用于茶叶中10种农药残留的定性定量分析。

关键词:QuEChERS;农药残留;高效液相色谱-串联质谱

中图分类号 S517.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2014)24-132-03

Determination of Multi-residue of Pesticide in Vegetables by QuEChERS-HPLC-MS/MS

Luo Jijun

(Bengbu Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau,Bengbu 233000,China)

Abstract:A new method using of ultra-performance liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry for the analysis of multi-residue of pesticide has been developed.Sample preparation and HPLC-MS/MS analytical conditions are examined and optimized critically by use of a series of experiments in this study.Samples are extracted by acetonitrile,then cleaned up,and ultimately adopted LC-ESI-MS/MS method for qualitative and quantitative analysis .Limits of quantification(LOQ)and limits of detection(LOD)was 1μg/kg.The method showed good linearity(r>0.99);The average recoveries were from 70% to 75% .The method is simple,efficient,sensitive,accurate and can meet the requirements of determination for residue of pesticide in vegetables.

Key words:QuEChERS;Pesticide residues;LC-ESI-MS/MS

进入21世纪以来,随着全球工业化进程的飞速发展和人口的急剧增加,农药已被广泛应用于农业生产中。但由于当前农药的生产和使用范围管理制度仍不太完善,高毒农药生产和使用没有得到有效合理的控制,滥用农药现象仍广泛存在且比较严重,造成了各种农产品中的农药残留超标问题。近年来不断有媒体报道了茶叶中存在的农药残留问题,这也反映出人们对茶叶中的农药残留问题越来越受关注[1]。

当前,国家对农药残留问题越来越重视,也在不断完善农药的生产和使用管理制度。而建立快速、准确、高效的农药残留分析检测技术,可以为监控农药残留提供技术支持,目前检测茶叶中农药残留的方法主要有气相色谱、液相色谱等。由于茶叶中基质复杂,多达数百种化学成分,因此对茶叶中农药多残留检测分析研究,已经成为国际上食品安全检测技术研究的难点和热点。目前广泛使用的前处理方法主要有溶剂提取、固相萃取,但都存在操作过程复杂,使用大量有机溶剂等问题;此外,有机溶剂价格昂贵、易挥发、不稳定,易对人类健康和环境产生不利影响。

QuEChERS(QuEChERS来源于Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged and Safe的缩写,即为“快速、简易、廉价、有效、稳定、安全”的萃取方法)前处理方法简易快捷,在各领域农药分析中的应用日益增多,但大部分报道都是利用气质方法对农药残留进行检测分析,而针对茶叶中农药残留液相色谱串联质谱法检测的研究报道并不多[2-3]。为此,本文拟建立一种快速准确测定茶叶中10种农药残留含量的液相色谱串联质谱法,为茶叶中农药残留的监控提供有力的技术支持。

1 材料与方法

1.1 主要仪器和试剂 液相色谱串联质谱仪(6490 Triple Quad LC/MS,美国安捷伦公司);离心机(HERMLE Z-323 K,德国);氮吹仪(Organomation Associates,Jnc,美国);超声波清洗器(KQ5200 DE,昆山市超声仪器有限公司);混匀器:(IKA MS 3basic,德国);Milli-Q去离子水发生器(Millipore公司,美国)。甲醇、乙腈、甲酸(色谱纯,TEDIA,USA);试验用水为Milli-Q去离子高纯水;有机微孔过滤膜(孔径0.22μm);50mL聚丙烯离心管;多菌灵、吡虫啉、啶虫脒、氯唑磷、灭多威、克百威、涕灭威、甲萘威、抗蚜威和残杀威等10种农药的标准品溶液均购于农业部环境保护检测所。

1.2 样品前处理

1.2.1 提取 称取0.5g粉碎茶叶试样(精确至0.01g)于10mL具塞塑料离心管中,加入2mL水浸泡2h,再加入2mL乙腈,室温下水浴超声20min后,加入2g氯化钠,10 000r/min离心10min待净化。

1.2.2 净化 有机相中取1mL加入含有150mg无水硫酸钠、25mg PSA粉末和25mg C18固相吸附剂的2mL离心管中,涡旋后10 000r离心2min。取0.5mL上清液加入0.5mL 0.1%甲酸溶液混匀,过0.22μm有机相滤膜后供LC-MS分析。

1.3 仪器分析条件

1.3.1 液相色谱条件 色谱柱:Agilent ZORBAX SB C18柱,1.8μm,50mm×2.1mm(内径)或相当者;柱温:35℃;流速:0.30mL/min;进样量:10μL;流动相:A,0.1%甲酸水溶液;B,乙腈;梯度洗脱条件见表1。

表1 流动相及梯度洗脱条件

[时间(min)\&流速(mL/min)\&A(%)\&B(%)\&0\&0.3\&90\&10\&1\&0.3\&80\&20\&3\&0.3\&60\&40\&5\&0.3\&40\&60\&5.01\&0.3\&10\&90\&7\&0.3\&10\&90\&7.01\&0.3\&90\&10\&9.00\&0.3\&90\&10\&]

1.3.2 质谱分析条件 离子源:电喷雾离子源(ESI+);扫描方式:正离子扫描;检测方式:多反应监测模式;干燥气温度:300℃;干燥气流速:10L/min;雾化器压力;40psi;毛细管电压:3 000V;对于所有的目标化合物,其最佳的碰撞电压以及相应的定性离子对、定量离子对、保留时间及碰撞能量见表2。

表2 多反应监测(MRM)条件

[农药中文

名称\&英文

名称\&监测

离子对\&锥孔电压

(eV)\&碰撞电压

(eV)\&灭多威\&Thiodicarb \&163.2>106\&380\&5\&163.2>88\&380\&10\&克百威\&Carbofuran\&222.2>165.2\&380\&15\&222.2>123\&380\&25\&涕灭威\&Aldicarb\&213>98\&380\&5\&213>89\&380\&10\&甲萘威\&Carbaryl\&202.1>145.1\&380\&5\&202.1>127.1\&380\&20\& 氯唑磷\&Isazofos\&314>162\&380\&10\&314>120\&380\&20\& 吡虫啉\&Imidacloprid\&256>209\&380\&10\&256>1175\&380\&15\&抗蚜威\&Pirimicarb\&239.2>182.1\&380\&15\&239.2>71.9\&380\&20\&啶虫脒\&Acetamiprid\&223.2>126\&380\&15\&223.2>56.1\&380\&20\&残杀威\&Propoxur\&210.1>168.1\&380\&5\&210.1>111\&380\&10\&多菌灵\&Carbendazim\&192.1>160.1\&380\&15\&192.1>132.1\&380\&30\&]

2 结果与分析

2.1 样品提取条件优化 本方法研究的是茶叶中农药残留的测定,传统方法和文献报道较多的提取溶剂有丙酮、石油醚、二氯甲烷等或者它们的混合溶剂。通过对比试验发现,用丙酮提取时,提取杂质较多,需要净化步骤多;而用乙腈提取,杂质少,净化简单。针对QuEChERS方法的商品化的净化管种类比较多,在参考其他文献的基础上最终选择了含有150mg无水硫酸钠、25mg PSA粉末和25mg C18固相吸附剂的2mL商品化离心管,经过加标实验能够满足检验要求。因此本试验选择商品化净化管直接净化,这样就省去了称取净化管中所需试剂的时间,大幅缩短了实验时间,提高检验效率。

2.2 仪器条件的选择 在液相色谱串联质谱分析中,色谱的分离和质谱数据的采集是同时进行的。为了使每个组分都能够得到有效分离和鉴定,以便获得最大的灵敏度,要选择合适的液相和质谱分析条件,特别是质谱条件。色谱条件有色谱柱类型、流动相组成、流动相大小、柱温、进样体积等。质谱条件有离子源、离子化模式、离子源温度、雾化气流量、质量扫描范围、检测模式等。这些都要根据目标物的情况进行优化分析,得出最优的仪器条件,获得高灵敏度。MRM色谱见图1。

图1 标准样品多反应监测(MRM)色谱(浓度为20μg/L)

2.3 线性关系、回收率、精密度与检出限 按照优化好的测定条件,配制一系列不同浓度的混合标准溶液进行测定,以各组分定量离子的峰面积和浓度绘制标准工作曲线,线性关系和相关系数见表3。结果表明,在0.001~0.2mg/kg范围内,10种农药质量浓度和定量离子的峰面积有良好的线性关系。采用在空白样品中添加标准物质的方法,分别对不同茶叶样品中10种农药残留进行6个水平的回收率实验,每个水平进行6次重复实验,平均相对标准偏差为2.78%~5.26%。10种农药残留的检出限均为5μg/kg。

表3 10种农药在茶叶样品中的线性关系、添加回收率、RSD和检出限

[农药

名称\&回收率(%)\&精密

度(RSD)\&检出限(μg/kg)\&线性

范围

(mg/kg)\&线性

方程

Y=ax+b\&相关

系数

R2\&灭多威\&71\&3.17\&5\&0.001~0.2\&Y=20571x+17949\&0.9982\&克百威\&75\&4.23\&5\&0.001~0.2\&Y=136208x+248344\&0.9931\&涕灭威\&70\&4.37\&5\&0.001~0.2\&Y=5687x-1063\&0.9890\&甲萘威\&71\&2.78\&5\&0.001~0.2\&Y=24836x+46562\&0.9870\&氯唑磷\&72\&2.45\&5\&0.001~0.2\&Y=541614x+1739345\&0.9714\&吡虫啉\&74\&4.56\&5\&0.001~0.2\&Y=34687x+46800\&0.9965\&抗蚜威\&80\&5.12\&5\&0.001~0.2\&Y=196819x-36663\&0.9999\&啶虫脒\&85\&3.58\&5\&0.001~0.2\&Y=147407x+118856\&0.9973\&残杀威\&76\&4.63\&5\&0.001~0.2\&Y=62725x+125106\&0.9912\&多菌灵\&83\&5.26\&5\&0.001~0.2\&Y=559413x-250567\&0.9999\&]

3 结论

本文建立了一种液相色谱串联质谱(HPLC-ESI-MS/MS)法快速、准确测定了茶叶中10种农药残留。该方法与传统方法相比较起来,具有快速、灵敏、准确和操作简单的特点,能够很好的应用于各种茶叶中的农药残留分析检测,从而为茶叶中农药残留的有效监控提供了技术支持。

参考文献

[1]顾亮,丁磊.液相色谱串联质谱法测定茶叶中氨基甲酸酯类物质研究[J].现代农业科技,2012,15:286-287.

[2]郭春景,王建忠,郝晓莉.利用QuEChERS法测定甘蓝、草莓中7种农药残留的实验条件优化探索[J].质谱学报,2013,2(34):121-127.

[3]王连珠,周星,黄小燕,等.基于QuEChERS提取方法优化的液相色谱-串联质谱法测定蔬菜中51种氨基

甲酸酯类农药残留[J].色谱,2013,12(31):1167-1175.

(责编:张宏民)

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