样品以乙腈提取,经固相萃取柱通过式净化,采用 C18柱进行液相色谱分离,以乙腈和0.1%甲酸溶液作为流动相进行梯度洗脱。采用电喷雾电离源、正离子模式下以多反应监测(MRM)进行定量分析,以基质配制标准溶液外标法定量。该方法前处理简便快速,且准确性好、灵敏度高,适用于韭菜中10种除草剂残留的测定。
随着农业现代化的进一步发展,除草剂已被广泛应用种植业中,虽然除草效果显著,但造成蔬菜中除草剂及其代谢物残留,危害消费者健康。当前,各国政府对蔬菜等食品中除草剂等农药加大了监管力度,并制定了严格的限量要求,日本制定的《食品中残留农业化学品肯定列表制度》中,规定多数农药的限量值为0.01 mg/kg;我国在GB 2763-2019中规定了蔬菜中多种农药残留的限量要求。因此,研究和建立准确高效的测定动蔬菜中除草剂残留的检测方法,对于规范种植业发展、保障进出口贸易、保护人民健康具有重要意义。
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目前,文献报道的对于蔬菜中除草剂残留的检测主要方法有气相色谱法(GC)、气相色谱-质谱联用法(GC-MS)、液相色谱法(HPLC)及液相色谱串联质谱法(HPLC-MS/MS)等,样品净化方式通常采用固相萃取法(SPE)和QuEChERS法等。我国现行关于食品中除草剂残留检测的前处理方法主要以SPE法为主。经典的SPE处理方法操作费时、步骤繁琐,影响结果稳定性和检验效率,不能满足大批量样品的高通量、快速检测要求。本文以韭菜中多种除草剂残留为研究对象,采用Oasis PRiME HLB柱净化样品,无需活化、淋洗、洗脱及氮吹等步骤,直接将提取液上样除去样品中色素等杂质,以UPLC-MS/MS法测定了10种除草剂残留。该方法净化效率高、操作便捷,且灵敏度高、准确性好,为韭菜中除草剂残留的检测提供了新的可行途径。
实验部分
仪器与试剂
仪器:ACQUITY UPLC I-Class超高效液相色谱仪、Xevo TQ-XS三重四级杆质谱仪、ACQUITY UPLC BEH C18(2.1 mm×50 mm,1.7 µm)色谱柱(美国沃特世公司);3-18K5离心机(德国SIGMA公司);CP225D电子分析天平(德国赛多利斯公司);Milli-Q 超纯水仪(美国密理博公司)。
色谱条件:ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(2.1 mm×50 mm, 1.7 µm);柱温40℃;进样体积为5 µL;流速为0.40 mL/min;二元梯度洗脱,流动相A为0.1%甲酸水溶液,流动相B为乙腈。梯度洗脱程序为:0-1.8 min,10%B-95%B;1.8-2.0 min,95%B;2.0-3.0 min,95%B-10%B;3.0-5.0 min,10%B。
质谱条件:电喷雾电离(ESI)源,正离子模式;多反应监测模式(MRM);离子源温度:150℃;毛细管电压:1.00 kV;脱溶剂温度:600℃;脱溶剂气流量:1000 L/h;锥孔反吹气流量:150 L/h;碰撞气流速:0.15 mL/min。10种除草剂的质谱分析参数见表1。
标品及标品配置
标准品:醚磺隆(100 µg/mL)、灭草喹(100 µg/mL)、咪草酸(100 µg/mL)、甲酰胺磺隆(100 µg/mL)、氯酯磺草胺(100 µg/mL)、玉嘧磺隆(1000 µg/mL)购自AccuStandard公司;甲基噻吩磺隆、吡嘧磺隆浓度均为100 µg/mL,购自ANPEL公司;氟唑嘧磺草胺、苄嘧磺隆浓度均为100 µg/mL,购自BePure公司。
标准溶液配制:各准确移取一定量10种除草剂标准溶液至50 mL容量瓶中,用乙腈稀释定容至刻度,配制成1 µg/mL的混合标准中间液,-20℃低温保存。临用前,用空白样品提取液配制成系列浓度的基质混合标准工作溶液。
样品前处理
取韭菜样品(购自本地市场),用组织捣碎机粉碎并混匀,准确称取5.00 g至50 mL离心管中,静置1 min,准确加入10.0 mL乙腈,涡旋提取1 min,然后加入QuEChERS提取盐包,剧烈振摇1 min,以8000 r/min离心5 min,收集上清液,待Oasis PRiME HLB固相萃取柱净化。
将Oasis PRiME HLB固相萃取柱安装于预先清洁过的固相萃取装置上,无需活化,取3 mL上清液通过Oasis PRiME HLB柱,重力作用下,收集滤液,准确吸取100 µL滤液与400 µL纯水混合,经0.22 µm有机微孔滤膜过滤后,供UPLC-MS/MS测定。
结果与讨论
以ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(2.1 mm×50 mm,1.7 µm)为分离柱,以乙腈-0.1%甲酸水溶液作为流动相、梯度洗脱时,10种目标物的分离效果较好,灵敏度高,分析时间短。
色素等杂质是韭菜中农药残留分析中的主要干扰因素,为降低基质干扰、提高方法的准确性和灵敏度、减少对色谱柱、质谱检测器的污染,本文采用通过式固相萃取净化方式,将3 mL样品提取溶液直接加载至Oasis PRiME HLB固相萃取柱以除去色素等杂质,过程简便、快速、高效,净化效果显著。
为考察样品基质效应的影响,在相同浓度下,分别测定空白基质提取液和纯溶剂中目标物的响应强度,通过二者峰面积的比值评价基质效应(ME),ME<1表明存在基质抑制效应;ME>1表明存在基质增强效应。结果表明,10种目标物在4种韭菜基质中均存在不同程度的基质增强效应,为降低基质效应、提高结果准确性,选择基质匹配标准曲线进行定量分析。
采用空白基质溶液配制0.2、0.5、1.0、10.0、20.0、50.0 µg/L的混合标准工作溶液,按照前述的仪器条件进行测定,以质量浓度为横坐标、以峰面积响应值为纵坐标建立标准曲线。以信噪比S/N=3计算检出限(LOD),以S/N=10计算定量下限(LOQ)。结果见表2,10种目标物在0.2-50 µg/L范围内具有良好的线性,其线性相关系数(R2)均大于0.999。检出限为0.7-2.1 µg/kg,定量限为2.1-6.8 µg/kg。
取韭菜空白基质样品,进行2个浓度水平的加标回收试验,添加质量浓度分别为10、50 µg/kg,按上述试验条件进行测定,每个添加水平测定6次,计算各目标物的添加回收率和相对标准偏差。结果见表3,该方法在2个添加水平下的回收率达到75.7%-113.8%,相对标准偏差为5.5%-7.9%。
应用本方法对本地超市和市场中随机购买的10份韭菜样品进行了测定,结果显示所有样品均未检出待测除草剂。
结论
样品以乙腈提取,经Oasis PRiME HLB固相萃取柱通过式净化,采用ACQUITY UPLC BEH C18柱(2.1 mm×50 mm,1.7 µm)进行液相色谱分离,以乙腈和0.1%甲酸溶液作为流动相进行梯度洗脱。采用电喷雾电离源、正离子模式下以多反应监测(MRM)进行定量分析,以基质配制标准溶液外标法定量。结果表明,10种除草剂在0.2-50 µg/L范围内线性关系良好(R2>0.999),方法最低检出限为0.7-2.1 µg/kg,最低定量限为2.1-6.8 µg/kg,在2个添加水平的加标回收率为75.7%-113.8%,相对偏差为5.5%-7.9%。该方法前处理简便快速,且准确性好、灵敏度高,适用于韭菜中10种除草剂残留的测定。
(内容来源:朱富强 滨州市食品药品检验检测中心 由小析姐整理编辑)
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