曹 秀,胡永建,劉秀娟,余明霞,楊亞琴,鐘紅艦
(河南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所,鄭州 450002)
福美雙(thiram),化學(xué)名稱為四甲基秋蘭姆二硫化物,是硫代氨基甲酸鹽類保護(hù)性廣譜殺菌劑,對(duì)多種病原真菌具有抑制作用[1]。福美雙主要用于種子和土壤處理[2],也可直接噴霧于水果、蔬菜、糧食作物上,以防止其在貯存和運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生腐爛。但福美雙具有較高的蓄積性,對(duì)哺乳類動(dòng)物有一定的毒性[3-6]。
福美雙在小麥、水稻等作物上被研究廣泛[7-8],我國(guó)已制定了小麥中福美雙最大殘留限量的食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[9]。然而,福美雙在小麥粉中殘留研究尚未見(jiàn)報(bào)道。小麥粉中福美雙殘留可能來(lái)源于生產(chǎn)過(guò)程中受到小麥中殘留福美雙的污染[10],或者企業(yè)在小麥粉中非法添加福美雙,以抑制有害微生物繁殖,防止小麥粉發(fā)生霉變。因此,對(duì)小麥粉中福美雙殘留檢測(cè)方法的研究很有必要。
目前,福美雙的檢測(cè)方法有:比色法[8]、光譜法[11-12]、氣相色譜法[1]、頂空氣相色譜法[13]、高效液相色譜法[14]和高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[7,15-16]。比色法是間接測(cè)定福美雙的方法,選擇性差,且易受多種離子的干擾,不能滿足日益嚴(yán)格的殘留檢測(cè)要求;光譜法和氣相色譜法只能測(cè)定硫代氨基甲酸鹽類農(nóng)藥總量,不能確定單一福美雙的含量,缺乏專一性;高效液相色譜法靈敏度和選擇性較差,且整個(gè)操作過(guò)程繁瑣、耗時(shí)長(zhǎng);高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法選擇性強(qiáng),靈敏度高,能滿足低殘留檢測(cè)的要求。
本文建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速定量測(cè)定小麥粉中福美雙殘留量的方法。對(duì)比不同溶劑對(duì)小麥粉中福美雙的提取效率,調(diào)節(jié)儀器的參數(shù),建立了快速測(cè)定小麥粉中福美雙樣品的前處理和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析方法。該方法前處理過(guò)程簡(jiǎn)單,儀器分析速度快,準(zhǔn)確度高,可滿足市場(chǎng)監(jiān)管和日常檢測(cè)的需求。
小麥粉,市購(gòu);福美雙(純度99.0%),德國(guó)Dr.Ehrenstofer公司;乙腈、甲醇、二氯甲烷和三氯甲烷(色譜純),美國(guó)Fisher公司;乙醇(分析純),國(guó)藥試劑;甲酸(色譜純),上海麥克林公司;乙酸銨(分析純),國(guó)藥試劑;試驗(yàn)用水均為超純水。
超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀,配有電噴霧離子源(ESI),美國(guó)Waters公司;BS224S分析天平(精確至0.000 1 g),德國(guó)Sartorius公司;AE 240分析天平(精確至0.000 01g),日本Mettler公司;Milli-Q@Synthesis純水儀,Millipore公司;SK-1快速混勻器,金壇市中大儀器廠;GL-21B高速冷凍離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠;QGC-36T氮吹儀,上海全島公司。
1.3.1 福美雙標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
福美雙標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液(1.00 mg/mL):稱取福美雙10 mg標(biāo)準(zhǔn)品于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度。放置于冰箱冷凍,有效期1年。
福美雙標(biāo)準(zhǔn)中間液(10.00 μg/mL):移取0.1 mL福美雙標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度。放置于冰箱冷凍,有效期6個(gè)月。
福美雙標(biāo)準(zhǔn)工作液(1.00 μg/mL):移取1 mL福美雙標(biāo)準(zhǔn)中間液于10 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度。放置于冰箱冷凍,有效期6個(gè)月。
1.3.2 樣品處理
稱取1 g(精確至0.000 1 g)小麥粉試樣,置于50 mL離心管中,加入20 mL提取溶劑,渦旋5 min,使試劑與試樣充分混勻后,超聲提取30 min,再渦旋混勻2 min,在8 000 r/min、4℃條件下離心5 min。精密移取10 mL上清液于試管中,氮吹至干。殘留物用2 mL甲醇+水(體積比1∶1)溶解,超聲渦旋,混勻后過(guò)0.45 μm油膜過(guò)濾,濾液待上機(jī)分析。
1.3.3 色譜及質(zhì)譜檢測(cè)條件
色譜柱:ACQUITY UPLC@BEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.7 μm);柱溫:40℃;進(jìn)樣量1 μL;流動(dòng)相:A相為乙腈,B相為0.05%甲酸水溶液;流速:0.3 mL/min;采用梯度洗脫模式:0~4.0 min,40%A相、60%B相;4.0~5.5 min,75%A相、25%B相;5.5~6.5 min,40%A相、60%B相。
離子源:電噴霧離子源,正離子掃描模式;毛細(xì)管電壓:0.5 kV;霧化氣溫度:400℃;霧化氣流量:800 L/h;監(jiān)測(cè)模式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式。福美雙的質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下福美雙的質(zhì)譜參數(shù)
本研究考察了甲醇+0.05%甲酸水溶液、甲醇+5 mmol/L乙酸銨溶液、乙腈+0.05%甲酸水溶液等流動(dòng)相體系對(duì)福美雙的色譜峰及離子化的影響。結(jié)果表明,甲醇、乙腈作為強(qiáng)洗脫相,洗脫效果良好,沒(méi)有顯著差異。但以甲醇為有機(jī)相時(shí),系統(tǒng)壓力高,而乙腈因黏度低使得系統(tǒng)壓力降低,因此選用乙腈作為有機(jī)相。以5 mmol/L乙酸銨溶液和0.05%甲酸水溶液作為流動(dòng)相時(shí)都能獲得比較好的峰形。由于長(zhǎng)期使用乙酸銨作為流動(dòng)相時(shí)易損壞色譜柱,且用0.05%甲酸水溶液作為水相時(shí),保留時(shí)間更短。因此,本次試驗(yàn)中,采用乙腈+0.05%甲酸水溶液作為流動(dòng)相,福美雙標(biāo)準(zhǔn)溶液圖譜見(jiàn)圖1。
圖1 福美雙(100 ng/mL)標(biāo)準(zhǔn)溶液圖譜
利用福美雙溶于甲醇、三氯甲烷等有機(jī)溶劑的特點(diǎn),試驗(yàn)中選取了乙腈、甲醇、乙醇、二氯甲烷和三氯甲烷對(duì)小麥粉中福美雙進(jìn)行提取。采用在空白小麥粉基質(zhì)中添加適量福美雙標(biāo)準(zhǔn)品,經(jīng)1.3.2方法處理,5種提取溶劑加標(biāo)回收率分別為15.6%、82.2%、106.0%、87.4%、92.6%。甲醇、乙醇、二氯甲烷和三氯甲烷對(duì)小麥粉中福美雙殘留物都有較好的提取效果。經(jīng)甲醇、乙醇、二氯甲烷和三氯甲烷提取的小麥粉試樣出現(xiàn)了不同程度的溶脹,提取液變得黏稠,而經(jīng)乙腈提取的小麥粉試樣,提取液澄清,提取效果差。由于二氯甲烷和三氯甲烷毒性大,乙醇揮發(fā)性小,不易氮吹至干,耗時(shí)長(zhǎng)。因此,本試驗(yàn)選用甲醇作為提取溶劑。
2.3.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制
移取適量的福美雙標(biāo)準(zhǔn)中間工作液(1.00 μg/mL),用甲醇+水(體積比1∶1)溶液依次稀釋成質(zhì)量濃度分別為5、10、25、50、100 ng/mL標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,分別進(jìn)樣測(cè)定。以標(biāo)準(zhǔn)工作溶液質(zhì)量濃度x為橫坐標(biāo),以定量離子色譜峰面積y為縱坐標(biāo),繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。其線性方程為y=809.6x-3 194.5,相關(guān)系數(shù)為0.999 3,定量限為0.02 mg/kg。
2.3.2 添加回收率和方法精密度
在空白小麥粉中添加3個(gè)濃度水平的福美雙,以甲醇為提取溶劑,按照1.3.2方法進(jìn)行添加回收率試驗(yàn),每個(gè)添加水平按試驗(yàn)方法平行測(cè)定3次,計(jì)算添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,結(jié)果見(jiàn)表2。空白小麥粉色譜圖和小麥粉加標(biāo)色譜圖見(jiàn)圖2和圖3。
表2 添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)
圖2 空白小麥粉色譜圖
圖3 小麥粉加標(biāo)色譜圖
小麥粉空白基質(zhì)樣品在添加水平分別為0.02、0.05和0.10 mg/kg時(shí)進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),平均回收率為70.52%~85.20%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為8.74%~9.42%。說(shuō)明該方法對(duì)小麥粉中福美雙的測(cè)定有良好的準(zhǔn)確度和精密度,符合殘留分析的要求。
采用優(yōu)化后的前處理方法和儀器分析條件對(duì)市場(chǎng)中隨機(jī)購(gòu)買的30批次小麥粉試樣中福美雙藥物殘留進(jìn)行檢測(cè),發(fā)現(xiàn)1批次小麥粉樣品檢出福美雙,福美雙殘留量為0.275 mg/kg。
本研究采用甲醇提取小麥粉樣品中的福美雙,建立了小麥粉中福美雙殘留量的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法。正離子多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式測(cè)定,標(biāo)準(zhǔn)曲線外標(biāo)法定量。該方法對(duì)小麥粉中福美雙進(jìn)行了定性和定量分析,方法具有較高的回收率、良好的精密度和較高的準(zhǔn)確度;且該方法前處理操作簡(jiǎn)單、快速,適用于批量樣品處理,能夠滿足小麥粉中福美雙殘留量的快速檢測(cè)要求。