分散微固相萃取技术在茶饮料农药残留量检测中的应用
作者: 王丹 李琳 徐斌 王守彬
摘 要:目的:建立DMSPE-超高效液相色谱/三重四极杆质谱检测茶饮料中10种氨基甲酸酯类农药残留量的方法。方法:使用分散微固相萃取(Dispersed Micro Solid Phase Extraction,DMSPE)方法预处理样品,采用超高效液相色谱/三重四极杆质谱法检测茶饮料中的10种氨基甲酸酯类农药残留量。结果:在特定浓度范围内,10种氨基甲酸酯类农药线性关系良好(R2>0.990)。方法检出限为0.13~4.72 μg·kg-1,定量限为0.39~14.20 μg·kg-1。20.0 μg·L-1、100.0 μg·L-1、500.0 μg·L-1加标水平的加标回收率为56.6%~111.7%,精密度(RSD)为0%~13.10%,重复测试RSD为0.52%~9.45%,均符合国家标准要求。结论:该前处理技术可以一次完成样品的提取、富集和净化,操作简便、快捷,成本较低,方法灵敏度高,重现性好,可用于检测茶饮料中多种氨基甲酸酯类农药的残留量。
关键词:分散微固相萃取;茶饮料;氨基甲酸酯;超高效液相色谱
Application of Dispersed Micro Solid Phase Extraction Technology in Detection of Pesticide Residues in Tea Beverages
WANG Dan1, LI Lin1, XU Bin1, WANG Shoubin2
(1.Weifang Center for Disease Control and Prevention Clinical Laboratory, Weifang 261061, China; 2.Weifang Customs, Weifang 262702, China)
Abstract: Objective: To establish an DMSPE-ultra performance liquid chromatography/triple quadrupole mass spectrometry method for the determination of ten carbamate pesticide residues in tea beverages. Method: The samples were pretreated by dispersed micro solid phase extraction (DMSPE), and the 10 carbamate pesticide residues were detected by ultra performance liquid chromatography/triple quadrupole mass spectrometry in tea beverages. Result: The linearity of the 10 carbamate pesticides was good (R2>0.990) in the specific concentration range. The limits of detection of the method was 0.13~4.72 μg·kg-1 and the limits of quantification was 0.39~14.20 μg·kg-1. The spiked recoveries at the spiked levels of 20.0 μg·L-1, 100.0 μg·L-1 and 500.0 μg·L-1 was 56.6%~111.7%, and the precision (RSD) was 0%~13.10%, the RSD of the repeated test was 0.52%~9.45%, which were in accordance with the requirements of national standards. Conclusion: The pretreatment technology can complete the extraction, enrichment and purification of samples at one time, which is simple, fast, low cost, high sensitivity and good reproducibility, and can be used to detect the content of various carbamate pesticide residues in tea beverages.
Keywords: dispersed micro solid phase extraction; tea beverage; carbamate; ultra performance liquid chromatography
氨基甲酸酯类农药是茶叶种植中常用的杀虫剂。茶叶富含茶多酚、生物碱、氨基酸等多种活性物质,在质谱检测分析中容易对农药残留产生基质效应干扰,因此对样品的有效净化至关重要[1-3]。目前,茶叶中农药残留的样品前处理方法主要有分散固相萃取法(Dispersed Micro Solid Phase Extraction,DSPE)和固相萃取法(Solid Phase Extraction,SPE)。DSPE法被用于吸附茶叶提取液中的干扰物质,但寻找合适的吸附剂很困难。十八烷基硅烷键合硅胶、TPT和HLB等类型的SPE柱提取纯化水、牛奶、水果和蔬菜等样品中农药残留效果很好,但在茶叶等复杂基质中的提取效果不太理想[4]。分散微固相萃取(Dispersed Micro Solid Phase Extraction,DMSPE)基于DSPE和SPE技术,将固体吸附剂分散在提取液中用于吸附目标分析物,然后进行洗脱,从而提高了复杂基质样品的净化效果[5-6]。本研究使用DMSPE技术对茶饮料样品进行前处理,通过优化吸附剂和前处理条件,结合超高效液相色谱-三重四极杆技术,成功建立了测定茶饮料中氨基甲酸酯类农药残留的方法。
1 材料与方法
1.1 仪器与设备
安捷伦超高效液相-三重四极杆串联质谱联用仪(1290-6460);离心机(ST16R,Thermo);氮气浓缩仪(美国NEVAP);安捷伦C18柱(RRHD Eclipse plus)。
1.2 材料与试剂
茶饮料样品为市售产品。
乙腈、乙酸(默克);醋酸铵、无水硫酸钠、C18、PSA和PVPP粉末(Aglient);10种氨基甲酸酯类农残标准品(农业农村部环境保护科研监测所);实验用水(屈臣氏蒸馏水)。
1.3 方法
1.3.1 标准溶液制备
各取1.0 μg·mL-1标准溶液配制成混合使用液(1 000 μg·L-1),吸取适量,放入10 mL容量瓶中,加入1∶1的乙腈和含0.1%乙酸的醋酸铵溶液(20 mmol·L-1),配制成一套标准溶液,浓度分别为10 μg·L-1、20 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1、200 μg·L-1、500 μg·L-1。
1.3.2 样品制备
在15 mL BD管中量取5.0 mL茶饮料样品,静置20 min。加入2 mL水,混合30 s,加入8 mL乙腈混合后,超声波提取18 min。在8 000 r·min-1下离心4 min后,用装有吸附填料(15 mg PSA和35 mg GCB)的2 mL BD管移取1.0 mL上清液,混合40 s,使目标物被填料吸附,后用2.0 mL乙腈(0.1%甲酸水)溶液进行洗脱,以10 000 r·min-1冷冻离心洗脱液4 min后,过0.22 μm滤膜后上机。
1.4 仪器分析条件
(1)液相色谱条件。分析柱:安捷伦RRHD Eclipse plus-C18(3.0 mm×100 mm,1.8 μm);流动相:B为乙腈,A为0.1%乙酸和20 mmol·L-1醋酸铵水溶液;柱温:40 ℃;流速:0.25 mL·min-1。冲洗梯度:95% A,0~10 min;60% A,10~11 min;5% A,11~12 min;95% A,12~13 min,95% A,12~15 min。
(2)质谱条件。多反应监测正离子模式;干燥气温度:300 ℃;干燥气流速:6 L·min-1;毛细管电压:3 500 V;喷嘴电压:250 V。雾化器压力:30 psi;鞘气温度:300 ℃,鞘气流速:11 L·min-1;毛细管电压:4 000 V;10种氨基甲酸酯类农残的质谱参数见表1。
2 结果与分析
2.1 标准工作曲线
根据1.4条件测定混合化合物标准系列,以目标组分峰面积为纵坐标、浓度为横坐标绘制标准曲线。如表2所示,目标化合物标准曲线回归方程的相关系数为0.990 0~0.998 2,表明氨基甲酸酯类农药残留在10~500 μg·L-1具有良好的线性关系。
2.2 加标回收率
在空白基质中以20.0 μg·L-1、100.0 μg·L-1、500.0 μg·L-1浓度水平添加标准物质,平行测定3次。10种氨基甲酸酯类的总离子流图见图1,加标回收率测量结果见表2。样品加标回收率为56.6%~111.7%,RSD为0%~13.10%,均符合方法要求。
2.3 方法的检出限和定量限
在空白样本中添加特定浓度化合物上机检测,以3倍信噪比(S/N)对应的被测化合物的含量为检出限,以10倍信噪比对应的被测化合物的含量为定量限,结果见表3。检测限为0.13~4.72 μg·kg-1,定限为0.39~14.20 μg·kg-1,符合国标要求。
2.4 样品重复性实验
如表4所示,对已知浓度的样品连续进样6次,测得RSD为0.52%~9.45%,方法重现性好。
3 结论
采用分散微固相萃取前处理技术可以快速、有效地净化样品,高效提取目标成分,操作过程简单,大大减少了试剂和时间成本。同时,方法的稳定性、精密度等指标也完全符合相关标准要求,因此分散微固相萃取结合UPLC-MS/MS可用于检测茶饮料中的10种氨基甲酸酯残留。
参考文献
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