改良QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定水果蔬菜中36种农药残留
作者: 赵超群 金绍强 岳超 梁晶晶
摘要 [目的]建立QuEChERS净化-超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱法同时测定水果及蔬菜中36种农药残留量的方法。[方法]样品前处理采用改良的QuEChERS方法,采用乙腈作为提取溶剂,经盐析分层后,取2.0 mL上清液,加入400 mg无水硫酸镁(MgSO4)、50 mg乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)、50 mg十八烷基硅烷键合硅胶(C18)和100 mg石墨化碳黑(GCB)净化后,在多反应监测模式(MRM)下分析检测,采用Waters Atlantis T3 C18柱(2.1 mm×150 mm,5 μm)作为分析柱,梯度洗脱,外标法定量。[结果]36种农药在质量浓度为5.00~200.38 ng/mL线性关系良好(r≥0.991 0),方法检出限为0.002~0.003 mg/kg,定量限为0.005~0.010 mg/kg;分别向复合果蔬汁样品中添加浓度为2倍、5倍、10倍定量限浓度的36种农药标准品,其平均加标回收率为81.70%~117.38%,仪器精密度RSD为1.10%~4.19%。[结论]建立的方法具有前处理简便、灵敏度高、准确性好、重复性强等优势,能广泛应用于不同的水果及蔬菜中农药残留的分析检测。
关键词 QuEChERS净化;农药残留;水果蔬菜;超高效液相色谱-三重四级杆串联质谱法
中图分类号 TS207.5+3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611(2024)15-0197-06
doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2024.15.042
开放科学(资源服务)标识码(OSID):
Determination of 36 Pesticide Residues in Fruits and Vegetables by QuEChERS-Ultra High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry
ZHAO Chao-qun, JIN Shao-qiang, YUE Chao et al
(Zhejiang Institute for Food and Drug Control/Key Laboratory of Quality and Safety of Functional Food for State Market Regulation/Key Laboratory of Zhejiang Marketing Bureau (Key Laboratory of Health Food Quality and Safety), Hangzhou,Zhejiang 310052)
Abstract [Objective]To establish a method for simultaneous determination of 36 pesticide residues in fruits and vegetables by QuEChERS purification-ultra high performance liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry.[Method]The sample preparation was treated using the modified QuEChERS method with acetonitrile as the extraction solvent, and after salting out stratification, take 2.0 mL supernatant, purified with 400 mg anhydrous magnesium sulfate (MgSO4), 50 mg ethylenediamine-N-propylsilane (PSA), 50 mg octadecylsilane bonded silica gel (C18) and 100 mg of graphitized carbon black (GCB),analyze and detect under multiple reaction monitoring mode (MRM) using Waters Atlantis T3 C18 column (2.1 mm × 150 mm, 5 μm) as an analytical column, gradient elution and quantification using external standard method.[Result] 36 pesticides had a good linear relationship (r≥0.991 0) at a mass concentration of 5.00-200.38 ng/mL, with the detection limit of 0.002-0.003 mg/kg and the quantification limit of 0.005-0.010 mg/kg.36 pesticide standards with concentrations of 2 times, 5 times and 10 times the quantification limit were added to the composite fruit and vegetable juice samples,the average recovery rate was 81.70%-117.38%, and the instrument precision RSD was 1.10%-4.19%.[Conclusion]The established method has the advantages of simple pretreatment, high sensitivity, good accuracy and strong repeatability, and can be widely used in the analysis and detection of a variety of pesticide residues in fruits and vegetables.
Key words QuEChERS purification;Pesticide residues;Fruits and vegetables;Ultra high performance liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry
水果和蔬菜在我国是仅次于粮食的第二大农作物,其种植过程中病菌虫害较多,需使用农药进行病虫害防治。但不规范不正确使用农药可能会造成农药残留量超标,严重的甚至会危害到人体健康[1],因此,农药残留的安全问题存在较高风险,对蔬菜水果中的农药残留进行检测显得尤为重要。
农药残留的前处理技术是农药残留检测的关键,影响检测结果。目前农药残留的前处理方法包括固相萃取法[2-3]、加速溶剂萃取[4]、超临界流体萃取技术[5]、QuEChERS方法[1,6-9]、凝胶渗透色谱技术[10]等。其中QuEChERS方法是近年来农药残留检测最常用的前处理方法之一,该方法虽然具有快速高效的优点,但是也存在去除杂质效果弱的缺点。目前水果蔬菜中农药残留的检测方法主要有快速检测法和仪器检测法。快速检测法不依赖于仪器,能在短时间内出结果,但其准确度相较于大型仪器较低[11]。大型仪器具有分离度好、灵敏度高、重复性好、准确度高等优点,包括高效液相色谱法[12]、液相色谱-质谱联用法[6-7,13-14]、气相色谱法[15]、气相色谱-质谱联用法[1-2,9,16-17]。近年来,液相色谱-质谱联用仪因仪器稳定性好、灵敏度高逐渐代替气相色谱仪和气相色谱-质谱联用仪成为农药残留的主流检测仪器。该试验以36种常用的农药为研究对象,采用优化的QuEChERS方法进行前处理,结合超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱仪,建立同时适用于多种基质且能快速测定农药残留的通用分析方法,并利用该方法分析市场上流通的水果蔬菜样品。
1 材料与方法
1.1 仪器
Triple Quad 5500三重四级杆/线性离子阱串联质谱仪(美国,AB Sciex公司);LC-30AD超高效液相色谱仪(日本,Shimadiu公司);Milli-Q超纯水仪(美国,Millipore公司);XPE-205电子天平(瑞士,Mettler toledo公司);QT-1涡旋混合器(上海,琪特公司);恒温水浴锅(德国,Julabo公司);Multifuge XIR高速离心机(美国,Thermo公司);C-MAG HP10型电热板(德国,IKA集团)。
1.2 试剂
乙腈、甲醇,色谱纯,德国默克公司;甲酸、乙酸铵,质谱纯,上海安谱实验科技股份有限公司;氨水,分析纯,国药集团化学试剂有限公司;聚酰胺粉,100~200目,国药集团化学试剂有限公司;无水硫酸镁(MgSO4,含量≥98%),上海安谱实验科技股份有限公司;乙二胺-N-丙基硅烷(PSA,40~80 μm),天津博纳艾杰尔科技有限公司;十八烷基硅烷键合硅胶(C18,50 μm),天津博纳艾杰尔科技有限公司;石墨化碳黑(GCB,120~400目),上海安谱实验科技股份有限公司。肟菌酯、噁唑菌酮、氯唑磷、多菌灵、氰戊菊酯、氟硅唑、溴氰菊酯、甲胺磷、丙溴磷、灭线磷、乙螨唑、杀扑磷、嘧霉胺、霜霉威、辛硫磷、烯酰吗啉、氯吡脲、腈苯唑、噻虫胺、噻虫嗪、嘧菌酯、戊唑醇、甲霜灵、甲基异柳磷、乐果、异菌脲、苯醚甲环唑、甲氰菊酯、三唑磷、阿维菌素、氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈硫醚、氟虫腈砜标准溶液均购自Bepure,浓度均为1 000 μg/L;二甲戊灵、敌敌畏标准溶液购自ANPEL,浓度均为1 000 μg/L。
1.3 试验方法
1.3.1 标准溶液的配制。
1.3.1.1
混标工作溶液。精密移取氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈硫醚、氟虫腈砜4种标准溶液0.05 mL于同一10 mL容量瓶中,用乙腈稀释定容至刻度,得混标溶液A。精密移取其余32种标准溶液0.1 mL于同一10 mL容量瓶中,用乙腈稀释定容至刻度,得混标溶液B。精密移取混标溶液A和混标溶液B各2.5 mL于同一25 mL容量瓶中,用乙腈稀释定容至刻度,得混标工作溶液。
1.3.1.2
混合标准曲线溶液。分别精密移取混标工作溶液20、40、100、200、400 μL于2 mL容量瓶中,用混合果蔬汁空白基质液定容至刻度,得混合标准曲线溶液。
1.3.2
样品处理。称取约10 g试样于50 mL离心管中,先加入1颗陶瓷均质子,然后加入10.0 mL乙腈后盖上盖子剧烈振荡1 min后,加入4.0 g无水MgSO4、1.0 g NaCl、1.0 g柠檬酸钠二水合物、0.5 g柠檬酸二钠盐倍半水合物,盖上盖子立即剧烈振荡1 min,4 200 r/min离心5 min。塑料离心管中装入400 mg无水MgSO4、50 mg PSA、50 mg C18和100 mg GCB,准确吸取2.0 mL上清液于上述装有试剂的塑料离心管中,涡旋1 min,5 000 r/min离心5 min,过0.22 μm有机滤膜,待进样分析。
1.3.3
色谱条件。色谱柱为Waters Atlantis T3 C18柱(2.1 mm×150 mm,5 μm);流动相A为0.01%甲酸-2 mmol/L甲酸铵水溶液,B为甲醇。梯度洗脱程序:0.01~1.00 min,5% B;1.00~1.50 min,5%~15% B;1.50~2.50 min,15%~50% B;2.50~18.00 min,50%~70% B;18.00~23.00 min,70%~98% B,23.00~27.00 min,98% B;27.00~27.50 min,98%~5% B。流速0.3 mL/min;柱温35 ℃;进样量2 μL。