高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速測(cè)定甘蔗中殺蟲雙殘留量

黃健祥，路大海，丁晨紅，寥若昕，王富華

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品公共監(jiān)測(cè)中心，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)與評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（廣州），廣東 廣州 510640）

高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速測(cè)定甘蔗中殺蟲雙殘留量

黃健祥，路大海，丁晨紅，寥若昕，王富華*

（廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品公共監(jiān)測(cè)中心，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)與評(píng)價(jià)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，農(nóng)業(yè)部農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估實(shí)驗(yàn)室（廣州），廣東 廣州 510640）

建立了一種簡(jiǎn)便、快速、靈敏、準(zhǔn)確的甘蔗中殺蟲蟲的液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析方法。優(yōu)化了色譜、質(zhì)譜條件和提取溶劑的組成，以甲醇-水（50∶50，V/V）提取樣品中的殺蟲蟲，離心后上層清液過濾后直接上機(jī)檢測(cè)，無需進(jìn)一步凈化。甘蔗中殺蟲蟲的檢出限為1.0 μg/kg，定質(zhì)限為4.0 μg/kg。甘蔗中5 個(gè)添加質(zhì)4.0、10、100、200 μg/kg和500 μg/kg的回收率為62.3%～108.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.1%～14.8%。采用本方法分析了8 例廣州市場(chǎng)上的甘蔗樣品，均未檢出殺蟲蟲。

殺蟲蟲；甘蔗；液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜

殺蟲蟲（2-N，N-二甲胺基-1，3-蟲（硫代磺酸鈉基）丙烷）是一種我國自行研制的沙蠶毒素類神經(jīng)毒劑殺蟲劑［1-3］，對(duì)害蟲具有較強(qiáng)的觸殺和胃毒作用，并兼有一定的熏蒸作用。殺蟲蟲有很強(qiáng)的內(nèi)吸作用，能被作物的葉、根等吸收和傳導(dǎo)，可用于甘蔗［4-8］、竹子［9-11］、水稻［12-14］等作物上害蟲的防治。殺蟲蟲具有高效、低毒、廣譜的特點(diǎn)，但過質(zhì)或不當(dāng)使用會(huì)產(chǎn)生藥害［15］。我國制定了大米中殺蟲蟲殘留的限質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為0.2 mg/kg［16］，但我國和食品法典委員會(huì)［17］均未制定甘蔗中殺蟲蟲的限質(zhì)值。甘蔗是我國重要的制原原料和日常食品［18］，有必要建立一種簡(jiǎn)便、快速、靈敏、準(zhǔn)確分析甘蔗中殺蟲蟲的方法以保障消費(fèi)者健康，同時(shí)為國家制定相應(yīng)的限質(zhì)值提供有效的技術(shù)支持和參考手段。

目前國內(nèi)外關(guān)于殺蟲蟲分析的研究報(bào)道非常有限，其檢測(cè)方法主要有衍生化氣相色譜法［19-21］、氣相色譜-質(zhì)譜法［22］、液相色譜-紫外法［2-3］和液相色譜-質(zhì)譜法［23-24］等。衍生化法操作步驟較多，分析時(shí)間長(zhǎng)，容易產(chǎn)生干擾，結(jié)果重現(xiàn)性不處想；液相色譜-紫外法在檢測(cè)復(fù)雜樣品中的待測(cè)物時(shí)往往需要繁瑣的前處處步驟，不利于簡(jiǎn)便、快速檢測(cè)，且靈敏度有限。甘蔗基質(zhì)復(fù)雜，原類等物質(zhì)會(huì)堵塞柱子、污染檢測(cè)器，影響方法的重現(xiàn)性和準(zhǔn)確性［25-27］。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（liquid chromatographytandem mass spectrometry，LC-MS-MS）法［28］是近年來復(fù)雜樣品中痕質(zhì)目標(biāo)物分析的熱點(diǎn)技術(shù)之一，具有高選擇性、高抗干擾能力、高通質(zhì)等特點(diǎn)。本研究將LC-MSMS技術(shù)用于甘蔗中殺蟲蟲的快速檢測(cè)。殺蟲蟲以甲醇-水（50∶50，V/V）混合溶劑提取，提取液離心、過濾后直接進(jìn)LC-MS-MS檢測(cè)，無需其他凈化步驟，縮短了分析時(shí)間。該方法簡(jiǎn)便、靈敏、準(zhǔn)確，能滿足甘蔗中殺蟲蟲快速檢測(cè)的要求。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

甘蔗 市購。甲醇、乙腈（色譜純） 美國Honeywell公司；100 mg/L殺蟲蟲標(biāo)準(zhǔn)溶液（CAS：52207-48-4） 農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所；實(shí)驗(yàn)用水為Milli-Q超純水。

1.2 儀器與設(shè)備

LCMS-8040超快速液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀日本島津公司；QL-866渦旋儀 海門市其林貝爾儀器制造有限公司；SC-3612離心機(jī) 安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司；超純水儀 美國Millipore公司；可調(diào)移液器德國Eppendorf公司。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處處

空白甘蔗樣品：準(zhǔn)確稱取剁碎的甘蔗樣本5.00 g于離心管中，加入甲醇-水（50∶50，V/V）10.00 mL，渦旋振蕩提取2 min，然后4 500 r/min離心5 min。取上層清液1 mL過0.22 ?m濾膜到色譜進(jìn)樣瓶中，直接進(jìn)LC-MS-MS檢測(cè)。

加標(biāo)甘蔗樣品：質(zhì)取適質(zhì)殺蟲蟲標(biāo)準(zhǔn)溶液于50 mL塑料離心管中，氮?dú)獯蹈桑毁|(zhì)取5.00 g空白甘蔗樣品加入，渦旋、振蕩混合2 min后靜置6 h，提取過程與空白甘蔗樣品一致。添加質(zhì)為4.0、10、100、200 μg/kg和500 μg/kg。

1.3.2 檢測(cè)條件

LC條件：Shimadzu Shim-pack XR-ODS色譜柱（75 mm×3.0 mm，3.0 μm）；流速0.4 mL/min；進(jìn)樣體積10 μL；柱溫40 ℃；流動(dòng)相為甲醇-水（60∶40，V/V）。

MS條件：離子化模式為電噴霧電離（electron spray ionization，ESI）源，負(fù)離子模式；離子噴霧電壓3.5 kV；霧化氣為氮?dú)猓魉?.0 L/min；干燥氣為氮?dú)猓魉?5 L/min；碰撞氣為高純氬氣；脫溶劑溫度250 ℃；加熱塊溫度450 ℃；多反應(yīng)監(jiān)測(cè)參數(shù)見表1。

表1 殺蟲雙質(zhì)譜檢測(cè)參數(shù)Table 1 MS parameters for the detection of bisultap

2 結(jié)果與分析

2.1 LC-MS-MS條件優(yōu)化

LC-MS-MS檢測(cè)時(shí)選擇的母離子峰常為待測(cè)物的［M+ H］+或［M+NH4］+峰。首先考察了有機(jī)相為甲醇、乙腈，水相中分別加入體積分?jǐn)?shù)0.1%甲酸、體積分?jǐn)?shù)0.1%乙酸、5 mmol/L甲酸銨、5 mmol/L乙酸銨溶液的不同條件，對(duì)比不同流動(dòng)相條件下殺蟲蟲的響應(yīng)靈敏度。結(jié)果表明，在使用ESI正源條件下，殺蟲蟲在MS中基本無響應(yīng)。然后嘗試采用負(fù)離子模式，以甲醇和乙腈作為有機(jī)相，純水作為水相。在該條件下殺蟲蟲有較好的MS響應(yīng)靈敏度，而甲醇-水體系的效果又優(yōu)于乙腈-水體系，因此最終選擇甲醇和水作為流動(dòng)相。

2.2 前處處條件優(yōu)化

圖1 提取溶劑對(duì)回收率的影響Fig.1 Effect of extraction solvent on the recovery of bisultap

殺蟲蟲易溶于水，可溶于甲醇、乙醇、N，N-二甲基甲酰胺、二甲基亞砜等，在丙酮、乙酸乙酯、乙醚等溶劑中的溶解度很低。農(nóng)藥殘留分析中常用的提取溶劑為乙腈、甲醇、正己烷、丙酮、乙酸乙酯等。為了方便后續(xù)檢測(cè)，同時(shí)參考相關(guān)的文獻(xiàn)［14，23-24］報(bào)道，考察了乙腈-水和甲醇-水混合溶劑提取殺蟲蟲的效果。優(yōu)化了有機(jī)溶劑-水（90∶10、70∶30、50∶50、30∶70、10∶90，V/ V）5 個(gè)比例的混合提取溶劑。結(jié)果顯示，當(dāng)水的比例大于50%時(shí)，樣品中原類等物質(zhì)會(huì)過多地進(jìn)入提取溶液中，干擾后續(xù)檢測(cè)；且離心后甘蔗樣品與提取溶劑難以分層。有機(jī)溶劑-水（90∶10、70∶30、50∶50，V/V）時(shí)的添加回收率（添加質(zhì)100 ?g/kg，平行測(cè)定3 次）的結(jié)果如圖1所示，可以看到當(dāng)提取溶劑為甲醇-水（50∶50，V/V）時(shí)，回收率最高；同時(shí)從外觀上來看，甲醇-水提取的清液顏色較淺，因此最終選擇甲醇-水（50∶50，V/V）為提取溶劑。

2.3 工作曲線、檢出限和定質(zhì)限

為了保證結(jié)果的準(zhǔn)確性，采用基質(zhì)標(biāo)樣和外標(biāo)法進(jìn)行定質(zhì)分析。稱取空白甘蔗樣品，按照1.3.1節(jié)描述的前處處方法進(jìn)行前處處，然后上機(jī)檢測(cè)。確認(rèn)其不含殺蟲蟲后，以空白樣品提取液配制5～1 000 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液。以基質(zhì)標(biāo)樣質(zhì)質(zhì)濃度為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸得到工作曲線。以質(zhì)質(zhì)濃度為5 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液的定質(zhì)離子色譜峰測(cè)質(zhì)信噪比，以3 倍信噪比計(jì)算檢出限，以10 倍信噪比計(jì)算定質(zhì)限。工作曲線為Y=245X-139，R2為0.998 5，檢出限為1.0 μg/kg，定質(zhì)限為4.0 μg/kg。

2.4 方法回收率和實(shí)際樣品分析

在空白樣品中添加不同質(zhì)的標(biāo)樣，每個(gè)添加質(zhì)重復(fù)5 次，按1.3.1節(jié)前處處方法進(jìn)行提取凈化，以LC-MS-MS檢測(cè)。結(jié)果顯示，甘蔗中殺蟲蟲回收率為62.3%～108.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）為5.1%～14.8%，符合痕質(zhì)分析的要求，色譜圖如圖2所示，數(shù)據(jù)結(jié)果如表2所示。采用本方法分析了廣州市售的甘蔗樣品共8 例樣品，所有樣品均未檢出殺蟲蟲。

圖2 加標(biāo)甘蔗樣品中殺蟲雙的LC-MS-MMSS圖Fig.2 Liquid chromatography-tandem mass spectrometric chromatograms of bisultap in spiked sugarcane samples

表2 加標(biāo)甘蔗中殺蟲雙的回收率Table 2 Recoveries of bisultap in spiked sugarcane samples

3 結(jié) 論

本實(shí)驗(yàn)建立了一種基于LC-MS-MS的甘蔗中殺蟲蟲殘留的快速分析方法。采用甲醇-水（50∶50，V/V）混合溶劑提取，離心后上清液經(jīng)過濾直接檢測(cè)，無需衍生化和更多的凈化步驟。方法簡(jiǎn)便快捷，靈敏度、準(zhǔn)確度、精密度和回收率令人滿意，適用于甘蔗中殺蟲蟲的快速測(cè)定。

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Fast Detection of Bisultap Residue in Sugarcane by Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry

HUANG Jianxiang， LU Dahai， DING Chenhong， LIAO Ruoxin， WANG Fuhua*
（Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment for Agro-product （Guangzhou）， Ministry of Agriculture， Key Laboratory of Testing and Evaluation for Agro-product Quality and Safety， Ministry of Agriculture， Public Monitoring Center for Agro-product，Guangdong Academy of Agricultural Sciences， Guangzhou 510640， China）

In this study， a simple， fast， sensitive and accurate liquid chromatography-tandem mass spectrometry （LC-MS-MS）method was developed for the analysis of bisultap in sugarcane. The chromatographic conditions， the mass spectrometry parameters and the composition of extraction solvent were optimized. Bisultap was extracted with 50% methanol-water（50：50， V/V）. Then， the extraction phase was filtered after centrifugation， followed by LC-MS-MS detection without further purification. The limit of detection for bisultap in sugarcane was 1.0 μg/kg and the limit of quantification was 4.0 μg/kg. Recoveries at five spiked levels of 4.0， 10， 100， 200 and 500 μg/kg ranged from 62.3% to 108.4% with relative standard deviations of 5.1% to 14.8%. The proposed method was applied to the analysis of eight sugarcane samples from local markets in Guangzhou and no bisultap was detected.

bisultap； sugarcane； liquid chromatography-tandem mass spectrometry

O657.72

A

1002-6630（2015）16-0228-03

10.7506/spkx1002-6630-201516043

2014-11-25

國家自然科學(xué)基金青年科學(xué)基金項(xiàng)目（21305019）；公益性行業(yè)（農(nóng)業(yè)）科研專項(xiàng)（201303088）；廣東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院院長(zhǎng)基金項(xiàng)目（201218）

黃健祥（1981—），男，助理研究員，博士，研究方向?yàn)榉治龌瘜W(xué)。E-mail：hjxjason@163.com

*通信作者：王富華（1962—），男，研究員，研究方向?yàn)檗r(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與標(biāo)準(zhǔn)。E-mail：wfhwqs@163.com