气相色谱-串联质谱法测定百合(干)中7种有机磷农药残留
作者: 万静,王健雄
摘 要:运用气相色谱-三重四极杆串联质谱法对百合(干)中7种有机磷农药残留进行测定。农药用乙腈提取,提取液用分散固相萃取(N-丙基乙二胺、十八烷基键合硅胶、石墨化炭黑粉末)净化,采用外标法定量。7种农药在百合(干)中均表现为强基质效应,在基质匹配标准溶液0.005~0.300 mg·L-1的质量浓度内线性关系良好,相关系数(R2)均大于0.99;平均回收率在71.79%~111.87%,相对标准偏差在0.53%~4.59%,该方法的检出限为0.80~2.43 μg·kg-1。该方法重复性和精密度好,可适用于百合(干)中有机磷农药残留的检测。
关键词:百合(干);有机磷农药;基质效应;气相色谱-三重四级串联质谱法
Rapid Determination of 7 Organophosphorus Pesticide in Dried Lily Bulb by Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry Coupled with QuEChERS
WAN Jing1, WANG Jianxiong2
(1.Food Inspection Center, Kunming Institute for Food and Drag Control, Kunming 650032, China; 2.Yunnan Water Supply Investment Co., Ltd., Kunming 650051, China)
Abstract: A method for the determination of 7 organophosphorus pesticide residues in dried lily bulb by gas chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry was established. Pesticides were extracted with acetonitrile, and the extract was purified by dispersive solid phase extraction (PSA, C18, and GCB), and quantified by external standard method. Seven organophosphorus pesticides showed exhibited matrix enhancement effects, the linear relationship was good in the range of 0.005~0.300 mg·L-1 of matrix matching standard solution, and the linear correlation coefficients (R2) was greater than 0.99; the average recoveries ranged from 71.79% to 111.87%, and the relative standard deviations (RSDs) were 0.53%~4.59%. The limit of detection of the established method were in the range of 0.80 μg·kg-1 to 2.43 μg·kg-1. The method has the characteristics of good repeatability and precision, and can be used for the detection of organophosphorus pesticide in dried lily bulb.
Keywords: dried lily bulb; organophosphorus pesticides; matrix effect; gas chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry
百合是一种药食两用的植物,其中淀粉、蛋白质、膳食纤维、维生素C、氨基酸及多种矿质元素的含量丰富,营养价值较高[1]。随着我国对食品安全监管越来越严格,人们对食品安全越来越重视,农副产品中农药残留的检测必不可少。有机磷类农药(Organophosphorus Pesticides,OPPs)因种类多、广谱性、药效好、易降解等优点而被广泛应用,但进入人体会产生神经毒性,严重时可导致呼吸麻痹而死亡,且有机磷农药易降解的特性为检验检测带来了一定难度[2]。因此,本文选用QuEChERS前处理技术,结合灵敏度高、通量高、抗干扰能力强的气相色谱-串联质谱法(Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry,GC-MS/MS)进行检测[3],为百合(干)中7种有机磷农药残留快速检测、准确定量提供技术基础。
1 材料与方法
1.1 材料与试剂
7种有机磷农药(灭线磷、治螟磷、甲基对硫磷、毒死蜱、水胺硫磷、甲基异柳磷、蝇毒磷标准品):100 mg·L-1;乙腈、乙酸乙酯:色谱纯;Bond Elut QuEChERS提取盐包:4 g硫酸镁、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠、1 g氯化钠;PSA、C18、GCB:分析纯。
1.2 仪器与设备
气相色谱-三重四级杆串联质谱仪7890B-7000D;AL104电子天平;旋涡混合器(Multi Reax);大容量冷冻离心机(Allegra X-30R);超纯水器(Arium® Comfort);全自动平行浓缩仪(AutoEVA-20Plus)。
1.3 样品处理方法
1.3.1 样品的制备
取百合(干)制品,粉碎成粉末,充分混匀过三号筛,放入聚乙烯袋中保存。
1.3.2 提取
样品称取3.00 g于50 mL的离心管,并加入10 mL水,涡旋混匀5 min,静置30 min,加入15 mL乙腈和一颗陶瓷均质子,涡旋提取振荡5 min,再加入Bond Elut QuEChERS提取盐包,立即振荡混匀,再涡旋振荡5 min,5 000 r·min-1离心5 min。
1.3.3 净化
吸取8 mL提取液加到15 mL离心管中(内含885 mg硫酸镁、300 mg PSA、100 mg C18、15 mg GCB),涡旋振荡5 min,5 000 r·min-1离心5 min,取2 mL净化液于40 ℃水浴中氮吹至近干,加入1 mL乙酸乙酯溶解,过0.22 μm滤膜,待测定。
1.4 仪器条件
1.4.1 色谱条件
色谱柱:DB-5MS UI石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);进样口温度:280 ℃;载气流速:1.0 mL·min-1;不分流进样,进样量:1.0 μL;升温程序:40 ℃保持1 min,以40 ℃·min-1升温至120 ℃,再以8 ℃·min-1升温至300 ℃保持5 min。
1.4.2 质谱条件
电子轰击电离(EI);电离能量70 eV,离子源温度280 ℃,传输线温度280 ℃,四极杆温度150 ℃;溶剂延迟为4 min,多反应监测模式(MRM),目标农药选择一对定量离子、两对定性离子,其具体参数见表1。
1.5 标准系列制备
7种农药基质混合标准溶液配制:定量吸取各标准品于同一容量瓶,用乙酸乙酯稀释成1.0 mg·L-1,再用空白百合(干)基质溶液进行稀释,制成浓度为5 μg·L-1、10 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1、200 μg·L-1和300 μg·L-1的基质混合标准溶液。
1.6 基质效应评价
基质效应(ME)普遍存在于质谱分析中,对于GC-MS/MS而言,绝大部分农药存在基质增强效应,可按照公式(1)计算。当-20%<ME<20%时为弱基质效应;当-50%<ME≤-20%或20%≤ME<50%为中等基质效应;当ME≤-50%或ME≥50%为强基质效应[4]。
ME(1)
式中:Sm为基质匹配标准曲线斜率;Ss为纯溶剂标准曲线斜率。
2 结果与分析
2.1 提取条件选择
百合(干)含水率较低,在萃取前加入适量水使其完全浸润后,再加入萃取溶剂能更易渗透到细胞组织,从而增加萃取效果。乙腈对农药的溶解性较好,在提取过程中易于提取,且共萃物少,农药回收率高[5-6]。因此,本研究采用乙腈作为提取溶剂。
2.2 净化条件选择
QuEChERS方法中净化的填料主要是PSA、C18、GCB、MgSO4,可以有效去除样品中的有机酸、糖类、脂类、色素等杂质,但各自使用量并非越多越好,因此本文对PSA、C18、GCB的使用量进行考察。百合(干)颜色略黄,选用15 mg GCB除色素,并分成4组对PSA、C18用量作进一步考察(①885 mg MgSO4+15 mg GCB+150 mg PSA;②885 mg MgSO4+15 mg GCB+150 mg PSA+50 mg C18;③885 mg MgSO4+15 mg GCB+300 mg PSA+100 mg C18;④885 mg MgSO4+15 mg GCB+400 mg PSA+400 mg C18),在加入量为0.05 mg·kg-1百合(干)样品中,按1.3方法进行提取、净化,结果表明,当只有PSA净化时,其农药回收率均偏高,而在加入C18净化后,净化效果有所提高,说明PSA、C18联合使用能有效去除百合饮片中的部分脂类物质。组合④中蝇毒磷回收率明显下降,原因是PSA、C18过多对农药产生吸附。组合③回收率最好,因此净化条件选择组合③。
2.3 回收率及精密度
当空白样品添加量为0.025 mg·kg-1、0.050 mg·kg-1、0.100 mg·kg-1时,按照上述方法进行提取净化,7种农药的回收率为71.79%~111.87%,相对标准偏差(RSD)在0.53%~4.59%,结果见表2。由表2可知,本方法回收率高,重复性好,同时满足《实验室质量控制规范 食品理化检测》(GB/T 27404—2008)[7]中对回收率及精密度的要求。
2.4 线性关系、检出限、基质效应
按1.5配制基质混合标准溶液,纵坐标为农药定量离子的峰面积,横坐标为基质混合标准溶液的质量浓度,制作标准曲线;对0.005 mg·L-1加标量样品平行测定10次,计算标准偏差得到方法检出限;绘制纯溶剂和基质标准曲线,并用公式(1)对基质效应进行评价,结果见表3。
在0.005~0.300 mg·L-1,7种农药线性关系良好,相关系数(R2)均大于0.99,方法检出限为0.80~2.43 μg·kg-1;7种农药均表现为强基质效应。因此,百合(干)中7种有机磷农药应采用基质标准曲线进行定量。
3 结论
本研究采用QuEChERS前处理技术,基质匹配标准曲线的气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS),建立了百合(干)中7种有机磷类农药快速、准确定量的分析方法。样品采用乙腈提取,加到内含885 mg硫酸镁、300 mg PSA、100 mg C18、15 mg GCB的分散固相萃取管中净化,该方法在0.005~0.300 mg·L-1内线性关系良好,相关系数(R2)>0.99,方法检出限为0.80~2.43 μg·kg-1,平均回收率为71.79%~111.87%,相对标准偏差(n=6)小于5%。本方法方便快速,灵敏度高,重复性好,能有效消除基质效应,适合于对百合(干)中多种有机磷农药含量的高效测定。
参考文献
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