ASE-150全自动快速溶剂萃取仪-GC-MS/MS法测定彩椒粉中毒死蜱

作者: 靳艺 黎俊宏 王君君 石飞云 吴英


摘 要:目的:建立全自动快速溶剂萃取仪与三重四极杆气相色谱质谱仪联用测定彩椒粉中毒死蜱农药的检测方法。方法:彩椒粉样品经ASE-150全自动快速溶剂萃取仪萃取后氮吹处理,使用三重四极杆气相色谱质谱法对样品进行测定。结果:线性范围为0.05~0.50 μg·mL-1,相关系数达到0.999 9,检出限和定量限分别为0.01 μg·kg-1及0.05 μg·kg-1。毒死蜱的加标回收率为86.0%~95.5%,相对标准偏差为0.495%~0.707%。结论:该方法快速、简便、灵敏度高,可以满足农药残留检测对彩椒粉中毒死蜱的检测要求。

关键词:全自动快速溶剂萃取仪;三重四极杆气相色谱质谱法;毒死蜱

Determination of Chlorpyrifos in Color Pepper Powder by ASE-150 Automatic Rapid Solvent Extraction Instrument-GC-MS/MS

JIN Yi, LI Junhong, WANG Junjun, SHI Feiyun, WU Ying*

(Changzhou Center for Disease Control and Prevention, Changzhou 213022, China)

Abstract: Objective: A method for the determination of chlorpyrifos pesticide in color pepper powder was established by using automatic rapid solvent extraction instrument and triple quadrupole gas chromatography-mass spectrometer (GC-MS/MS). Method: The sample of pepper powder was extracted by ASE-150 automatic rapid solvent extraction instrument and then treated by nitrogen blowing. The samples were detected by GC-MS/MS. Result: The linear range of the method was 0.05~0.50 μg·mL-1, the correlation coefficient could receive above 0.999 9, the LOD and LOQ were 0.01 μg·kg-1 and 0.05 μg·kg-1, respectively. The recovery rate of chlorpyrifos was 86.0%~95.5%, and the RSD was 0.495%~0.707%. Conclusion: The method is rapid, simple and sensitive, which can meet the requirements of pesticide residue detection for chlorpyrifos in color pepper powder.

Keywords: automatic rapid solvent extraction instrument; gas chromatography triple quadrupole mass spectrometry; chlorpyrifos

农药在防治农作物病虫害、去除田间杂草、提高农副产品的产量和质量等方面起积极作用。但超量和超范围使用农药会导致农产品中残留农药,对人体健康和生态系统造成负面影响,因此食品中的农药残留问题受到了人们的广泛关注[1]。

毒死蜱又名氯吡硫磷、氯蜱硫磷,是一种非内吸性广谱杀虫、杀螨剂,属于有机磷类化合物,在农业生产活动中被广泛使用。毒死蜱毒性较强,与人体长期接触会对神经系统、生殖系统等产生不良影响,因此需要建立一种简单、快速、高效的方法实现农产品中毒死蜱残留的检测[2]。

目前,农产品中毒死蜱残留检测的样品前处理技术主要有固相萃取法、固相微萃取法、液液萃取法、凝胶色谱法以及QuEChERS法等[3-5]。农产品中毒死蜱残留检测方法主要有气相色谱法、气相色谱质谱法、液相色谱串联质谱法和气相色谱串联质谱法等。其中,QuEChERS前处理技术与串联质谱相结合的检测方法具有简单、快速、高效的特点,可用于有机磷农药残留快速分析[6-7]。本文采用ASE-150全自动快速溶剂萃取仪对样品进行前处理,利用三重四极杆气相色谱质谱法(Gas Chromatography Triple Quadrupole Mass Spectrometry,GC-MS/MS)分析了彩椒粉中毒死蜱的残留量,为检测水果及蔬菜中的杀虫剂、杀螨剂特别是有机磷农药残留提供方法支持,以期实现大批量农作物样品的快速检测,减少因有机磷农药残留带来的食品安全

问题[8]。

1 材料与方法

1.1 仪器、材料与试剂

乙酸乙酯+环己烷+丙酮(2∶2∶1);标准品:丙酮中毒死蜱(浓度为100 μg·mL-1,IST20001-1000B,天津阿尔塔科技有限公司);内标:乙酸乙酯中环氧七氯(浓度为1 000 μg·mL-1,IST20321-1000E,天津阿尔塔科技有限公司);硅藻土。

全自动快速溶剂萃取仪(Dionex ASE-150,美国塞默飞公司);三重四极杆气质联用仪配电子轰击源(GC-MS/MS-TQ8040,日本岛津公司);高速离心机(Centrifuge 5804,德国艾本德公司);电子天平(XSE205DualRange,瑞士梅特勒-托利多公司);氮吹仪(N-EVAP-24A,美国Organomation公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 快速溶剂萃取溶液的配制

将乙酸乙酯+正己烷+丙酮(2∶2∶1)配制为萃取溶剂;取5 mL环氧七氯标准溶液(浓度为

1 000 μg·mL-1),用乙酸乙酯定容至200 mL,得到浓度为25 μg·mL-1的内标储备液。取IST20001-1000B丙酮中毒死蜱(浓度100 μg·mL-1)标准溶液

1 mL,用乙酸乙酯定容至20 mL,得到浓度为

5 μg·mL-1的标准溶液。分别取毒死蜱标准溶液

100 μL、200 μL、400 μL、500 μL、800 μL和

1 000 μL于10 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容至刻度线,得标准系列溶液浓度分别为0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1、0.20 μg·mL-1、0.25 μg·mL-1、

0.40 μg·mL-1、0.50 μg·mL-1

1.2.2 QuEChERS法溶液的配制

取IST20001-1000B丙酮中毒死蜱(浓度

100 μg·mL-1)标准溶液1 mL,用丙酮定容至

20 mL,得到浓度为5 μg·mL-1的标准溶液。分别取毒死蜱标准溶液40 μL、100 μL、200 μL、300 μL、

400 μL和500 μL于10 mL容量瓶中,用丙酮定容至刻度线,得标准系列溶液浓度分别为

0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1、

0.15 μg·mL-1、0.20 μg·mL-1、0.25 μg·mL-1。

1.2.3 前处理方法

(1)ASE-150快速溶剂萃取仪。本实验使用Thermo Scientific™ Dionex™ ASE™ 150快速溶剂萃取仪,可在几分钟内从固体和半固体样品中萃取分析物。此系统可以实现单份样品的萃取、过滤、净化过程的完全自动化,接受1~100 g的样品容量,与其他萃取方法相比使用的溶剂量减少50%~90%,且化学惰性通路支持酸性和碱性样品基质和溶剂,可避免实验操作人员长期接触有机溶剂。具体操作步骤为称取市售干彩椒粉样品2.00 g(精确至0.01 g),加入20 μL浓度为25 μg·mL-1的乙酸乙酯中环氧七氯内标,打开萃取池顶端的池盖,将过滤片放入底部。使用漏斗将硅藻土填充萃取池至距离池上端

0.5 cm(可根据被萃取检材的量适当调节硅藻土的填充量)。将萃取池中的硅藻土倒入研钵中,与样品混合后装回萃取池。炉温110 ℃,静态萃取时间6 min,萃取溶剂为乙酸乙酯+环己烷+丙酮(2∶2∶1),溶剂量60%;冲洗吹扫时间100 s,静态萃取2次,用氮吹仪浓缩至1 mL,过0.22 μm滤膜,进样1.0 μL,过0.22 μm滤膜后上样。

(2)QuEChERS法前处理。QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged and Safe)是一种快速、简单、低成本的样品处理方法,该方法在提取液中直接加入N-丙基乙二胺(Primary Secondary Amine,PSA)、石墨化碳等吸附剂进行净化,经离心后再取上清液进行上机检测,具体操作步骤为首先称取样品1.00 g(精确至0.01 g)至50 mL离心管中,加入

20 μL浓度为25 μg·mL-1的内标,再加入10 mL乙腈、氯化钠1 g、柠檬酸钠1 g、柠檬酸氢二钠0.5 g和无水硫酸镁4 g,涡旋3 min后,4 000 r·min-1离心

5 min。取8 mL上清液于15 mL离心管中,加入硫酸镁900 mg、PSA 150 mg,5 000 r·min-1离心

5 min,精确量取上述提取液4 mL,通过氮吹仪浓缩至近干,使用1 mL乙酸乙酯复溶,过0.22 μm滤膜后,上机测定。

1.3 GC-MS/MS条件

1.3.1 色谱条件

色谱柱:Rti-5MS(30 m×0.25 mm,

0.25 μm);色谱柱升温程序:初始温度为150 ℃,保持1 min,再以10 ℃·min-1的速率升至220 ℃,保持5 min后,再以10 ℃·min-1的速率升至280 ℃,

保持 1min,总运行20 min;载气:使用高纯氦气(纯度>99.999%);碰撞气:使用高纯氩气(纯

度>99.999%);进样口温度:230 ℃,进样方式:不分流进样;流量控制方式:线速度;柱流量:

1.54 mL·min-1[9-10]。

1.3.2 质谱条件

离子化方式:电子轰击离子源,离子源温度:200 ℃;色谱质谱接口温度:250 ℃;检测器电压:调谐电压+0 kV;采集模式:多反应离子检测,相关离子对信息见表1。

2 结果与分析

2.1 前处理方法的选择

分别加入0.05 μg·mL-1、0.20 μg·mL-1、0.25 μg·mL-1的标准溶液1 mL,平行测定3次,计算加标回收率。ASE-150快速溶剂萃取法和QuEChERS法的回收率分别为85%~95%和71%~77%,相对标准偏差分别为0.4%和4.0%,ASE-150快速溶剂萃取法准确度与精密度均优于QuEChERS法,灵敏度高、操作简便快捷、重现性好,且实验操作人员可避免长期接触有机溶剂,故本文采用ASE-150快速溶剂萃取法进行蔬菜水果中有机磷农药残留的检测。

2.2 检测条件优化

2.2.1 柱流量的选择

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