鄭香平 , 丁立平, 陳志濤, 郭 菁, 張 睿, 吳文凡
(福清出入境檢驗(yàn)檢疫局,福建 福清350300)
噻菌靈和多菌靈屬于苯并咪唑類殺菌劑,是高效、低毒和廣譜的內(nèi)吸性殺菌劑,被廣泛用于水果、蔬菜的病蟲害防治[1]。這兩種農(nóng)藥雖對農(nóng)作物起到了良好的保護(hù)和治療作用,但若殘留過多會對食用者產(chǎn)生危害。中國、歐盟、美國、日本等國家和地區(qū)均對這些農(nóng)藥制定了嚴(yán)格的殘留限量標(biāo)準(zhǔn)[2]。近年來,雖然檢驗(yàn)檢疫部門嚴(yán)格監(jiān)控農(nóng)產(chǎn)品中這兩種農(nóng)藥的殘留,但每年仍有關(guān)于這兩種農(nóng)藥超標(biāo)的預(yù)警通報(bào)。我國是農(nóng)產(chǎn)品出口大國,水果蔬菜中關(guān)于這兩種農(nóng)藥殘留檢測的工作繁重,但同時(shí)檢測這兩種農(nóng)藥的簡易方法較少。為了縮短檢測周期,提高檢測效率,建立快速有效的農(nóng)藥殘留的分析方法是十分必要的。
目前有關(guān)這兩種農(nóng)藥殘留分析的方法較多,其中使用較多的方法有液相色譜(LC)法[3-8]以及液相色譜-質(zhì)譜(LC-MS)法[9-13]等。LC 法的選擇性差、靈敏度低;LC-MS 法的選擇性和靈敏度高,但前處理方法仍需要液液萃取、固相萃取等復(fù)雜的前處理過程以降低基質(zhì)效應(yīng)。
本研究探索建立了濃縮果汁中噻菌靈和多菌靈殘留的快速檢測法,將濃縮果汁樣品的pH 值調(diào)節(jié)至8.0,用乙酸乙酯恒溫振蕩提取、離心、過濾后,以電噴霧電離串聯(lián)質(zhì)譜正離子多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式進(jìn)行測定。實(shí)現(xiàn)了對目標(biāo)物快速、簡單、廉價(jià)、高效、耐用、安全分析。此外,本研究對噻菌靈和多菌靈檢測過程中存在的基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行了考察。
Waters Quattro Premier 超高效液相色譜-串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀,配備自動進(jìn)樣器、質(zhì)譜和化學(xué)工作站(美國Waters 公司);IKA T-25 高速分散器(德國IKA 公司);TurboVap LV 氮?dú)鉂饪s裝置(瑞典Biotage 公司);3K-15 冷凍離心機(jī)(德國Sigma 公司);BP211D 型分析天平(十萬分之一,北京賽多利斯公司)。
甲醇、乙腈為色譜純(德國默克公司);乙酸乙酯、氯化鈉、氨水為分析純(國藥集團(tuán));噻菌靈(純度99.0%)和多菌靈(純度99.0%)標(biāo)準(zhǔn)品(德國Dr. Ehrenstorfer 公司)。
濃縮蘋果汁、桃汁、橙汁、梨汁、葡萄汁樣品均購自當(dāng)?shù)厥袌?。供試樣品先按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[14]用水按一定比例稀釋后,經(jīng)過調(diào)pH、離心、過濾,用混合相固相萃取小柱進(jìn)行提取、凈化,用配有二極管陣列檢測器的液相色譜儀檢測,外標(biāo)法定量,確定為空白樣品。保存在4 ℃冰箱中備用。
1.3.1 樣品前處理
稱取5.0 g(精確至0.01 g)樣品于50 mL 具塞離心管中,用氨水(氨水∶水=1 ∶1,體積比)調(diào)節(jié)pH值為8.0,加入25 mL 乙酸乙酯,恒溫振蕩30 min。提取液中加入氯化鈉,使提取液至過飽和,振蕩靜置分層,以4 000 r/min 轉(zhuǎn)速離心5 min,取上層液5.0 mL 至10 mL 離心管中,氮吹至干,準(zhǔn)確移取1.00 mL 水-甲醇-乙腈(體積比為45 ∶45 ∶10)定容。過0.22 μm 濾膜,按儀器工作條件進(jìn)行測定。
1.3.2 超高效液相色譜-質(zhì)譜條件
ACQUITY UPLC BEH C18 色譜柱(50 mm×2.1 mm,1.7 μm),流動相A 為5 mmol/L 乙酸銨-0.1% (體積分?jǐn)?shù))甲酸水溶液,流動相B 為甲醇。流量0.3 mL/min,梯度洗脫:0 ~2 min,10% B ~90% B;2 ~3 min,保持90% B;3 ~4 min,90% B ~10% B。柱溫30 ℃,進(jìn)樣量10 μL。
電噴霧離子源,正離子模式;毛細(xì)管電壓0.5 kV,錐孔電壓25 V,二級錐孔電壓3 V,透鏡電壓0.5 V;源溫度120 ℃;脫溶劑氣溫度350 ℃;錐孔氣流量50 L/h,脫溶劑氣流量400 L/h;光電倍增管電壓650 V,駐留時(shí)間0.05 s。MRM 掃描方式。
1.3.3 工作曲線繪制
分別精確稱取多菌靈和噻菌靈標(biāo)準(zhǔn)品(精確至0.1 mg),以甲醇溶解并定容至50.0 mL,配成單標(biāo)準(zhǔn)母液。用水-甲醇-乙腈(體積比為45 ∶45 ∶10)稀釋至50 μg/L 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。再分別用水-甲醇-乙腈(體積比為45 ∶45 ∶10)和空白樣品提取液逐級稀釋,配制0.5、1、2、5、10 μg/L質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液和相應(yīng)的基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.3.4 添加回收試驗(yàn)
按照1.3.1 節(jié)條件稱取空白樣品并加入適量稀釋的噻菌靈和多菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液,混勻后靜置2 h,制得加標(biāo)樣品。并按照1.3.1 節(jié)和1.3.2 節(jié)進(jìn)行前處理和分析測試。對制得的0.5、1、5 μg/kg 的3 個(gè)水平的加標(biāo)樣品進(jìn)行測定(每個(gè)水平重復(fù)6 次),計(jì)算回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。
1.3.5 基質(zhì)效應(yīng)的考察
分別按照1.3.2 節(jié)的條件對1.3.3 節(jié)得到的標(biāo)準(zhǔn)工作液和相應(yīng)的基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定,以二者斜率的比值η 來判定基質(zhì)效應(yīng)的強(qiáng)弱[15,16]。η>1 表明基質(zhì)增強(qiáng),η<1 表明基質(zhì)抑制。
1.3.6 實(shí)際樣品的測定
在市場上隨機(jī)購買12 份濃縮果汁,其中蘋果汁3 份、桃汁2 份、橙汁2 份、梨汁2 份、葡萄汁3 份,按照文獻(xiàn)[14]以及1.3.1 節(jié)和1.3.2 節(jié)進(jìn)行前處理和分析測試,即12 份樣品按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和本文方法各自檢測一次,比較測定結(jié)果。
噻菌靈和多菌靈分別在pH 7.2 ~10.9 和pH 7.5 ~11.1 范圍內(nèi)呈中性。果汁樣品中含有大量的有機(jī)酸,如抗壞血酸和多酚類化合物,為了消除基質(zhì)干擾,分析前用氨水溶液(氨水∶水=1 ∶1,體積比)調(diào)節(jié)樣品的pH 值至8.0。
圖1 顯示了5 種濃縮果汁基質(zhì)加標(biāo)的MRM圖,可見目標(biāo)化合物無干擾峰影響。
分別配制1 mg/L 的多菌靈、噻菌靈標(biāo)準(zhǔn)溶液,選擇電噴霧離子源正離子模式,對霧化氣溫度、霧化氣流量、源內(nèi)碎裂電壓及碰撞能量等條件進(jìn)行優(yōu)化。經(jīng)反復(fù)測試、優(yōu)化,得到2 種待測物的質(zhì)譜條件(見表1)。
表1 多菌靈、噻菌靈的質(zhì)譜優(yōu)化條件Table 1 Optimized MS/MS conditions of target compounds
外標(biāo)法定量結(jié)果表明:多菌靈和噻菌靈在0.5~10 μg/kg 范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。兩種目標(biāo)物在不同基質(zhì)中的線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限見表2。
圖1 5 種果汁加標(biāo)樣品的MRM 色譜圖Fig.1 MRM chromatograms of the standards spiked in five kinds of juices
由表2 可見,多菌靈在不同基質(zhì)中的檢出限(LOD)(取不同基質(zhì)的空白樣品,在相應(yīng)的出峰時(shí)間處,計(jì)算得到相應(yīng)的信噪比S/N,以3 倍信噪比的值作為不同基質(zhì)的檢出限)[17]在0.12 ~0.15 μg/kg 之間,而噻菌靈在不同基質(zhì)中的檢出限(LOD)(S/N=3)在0.13 ~0.23 μg/kg 之間。
表3 結(jié)果顯示,在0.5、1.0 和5.0 μg/kg 添加水平下,多菌靈和噻菌靈的加標(biāo)回收率為76.98%~108.7%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.95% ~9.99%,結(jié)果符合殘留物分析的要求[17]。
表2 不同基質(zhì)中多菌靈和噻菌靈的線性方程、相關(guān)系數(shù)(r)和檢出限(LOD)Table 2 Regression equations,correlation coefficients (r)and limits of detection (LOD)of carbendazim and thiabendazole in different matrices
表3 不同樣品中多菌靈和噻菌靈的加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)Table 3 Recoveries and RSDs of carbendazim and thiabendazole spiked in different samples(n=6)
基質(zhì)效應(yīng)是指樣品中的一種或幾種非待測組分對待測物濃度或質(zhì)量測定準(zhǔn)確度的影響。目前,基質(zhì)效應(yīng)的產(chǎn)生機(jī)制尚未完全研究清楚,研究人員也嘗試通過各種手段來加以克服[13,15,18],歐盟官方推薦使用同種基質(zhì)的工作曲線校正來消除[17]。根據(jù)2.3 節(jié)中不同基質(zhì)的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線與溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率比值η 繪制的柱狀圖,從圖2 中可以看出蘋果汁中兩種目標(biāo)物的η 在0.90 左右,接近1,表明基質(zhì)效應(yīng)不明顯,說明蘋果汁基質(zhì)經(jīng)過本方法處理后對質(zhì)譜檢測不會產(chǎn)生顯著影響;而桃汁基質(zhì)則對多菌靈具有明顯的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),對噻菌靈有明顯的基質(zhì)抑制效應(yīng);橙汁基質(zhì)效應(yīng)相反,對多菌靈具有明顯的基質(zhì)抑制效應(yīng),對噻菌靈有明顯的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。梨汁、葡萄汁基質(zhì)對多菌靈、噻菌靈都具有明顯的基質(zhì)抑制效應(yīng)。
圖2 5 種果汁的基質(zhì)效應(yīng)Fig.2 Matrix effects of five kinds of juices
通過使用標(biāo)準(zhǔn)方法[14]和本方法對市場購得的12 份實(shí)際樣品進(jìn)行檢測,結(jié)果表明均無多菌靈和噻菌靈檢出。
本文采用乙酸乙酯提取、UHPLC-MS/MS 測定,建立了濃縮果汁中殺菌劑多菌靈和噻菌靈的快速檢測方法。該方法具有提取時(shí)間短、溶劑用量少、萃取效率高的特點(diǎn),提高了檢測速度和檢測通量。本方法適用于濃縮果汁中多菌靈和噻菌靈殘留的檢測。
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