气相色谱-串联质谱法快速检测百合(干)中11种有机氯类农药残留

来源:优秀文章 发布时间:2022-12-08 点击:

百合,是一种药食两用的植物,不仅是高蛋白、高糖和低脂肪的保健食品,具有养阴润肺、清心安神的功效,同时含有多种对人体有益的活性成分[1-2]。但在药材的种植过程中,一些病害的防治主要依赖于化学农药,如有机氯类农药,且大部分属于高毒、剧毒,对人体具有致畸、致突变、致癌作用,且难以被自然降解,极易引起农药残留污染,危害生态环境及人体健康[3-4]。

目前,农药的多残留分析检测技术主要是气相色谱法[5]、液相色谱法[6]、气相色谱-串联质谱法[7-8]和液相色谱-串联质谱法[9]。当样品基质较为复杂,更倾向于选择质谱检测,采用多反应监测扫描模式,能更有效地减少杂质干扰。而前处理方法近年来多采用QuEChERS技术,操作简单、快速,与传统固相萃取技术(Solid-Phase Extraction,SPE)相比试剂消耗少、成本低、对环境友好[8-9]。因此,本文采用QuEChERS结合气相色谱-串联质谱法,为百合(干)中11种有机氯类农药残留的快速检测建立准确的定性、定量方法。

1.1 材料与试剂

三氯杀螨醇(100 mg·L-1)、狄氏剂(100 mg·L-1)、丙环唑标准溶液(100 mg·L-1)、六六六+滴滴涕的混合标准溶液(50 mg·L-1,其中包含α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、p,p"-DDE、p,p"-DDD、o,p"-DDT和p,p"-DDT),农业农村部环境保护科研监测所;
乙腈、乙酸乙酯,色谱纯,美国默克公司;
Bond Elut QuEChERS提取盐包:4 g硫酸镁、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠、1 g氯化钠,美国Agilent公司;
PSA、C18、GCB,分析纯,美国Agilent公司。

1.2 仪器与设备

气相色谱-串联质谱仪7890B-7000D,美国安捷伦公司;
AL104电子天平,美国梅特勒托利多公司;
旋涡混合器,海门其林贝尔公司;
离心机,美国贝克曼公司;
超纯水器,英国ELGA CHORUS公司;
氮气发生器(AutoEVA-G7)、全自动平行浓缩仪(AutoEVA-20Plus),睿科公司。

1.3 实验方法

1.3.1 样品处理

称取粉粹均匀的百合(干)样品3.00 g于50 mL的塑料离心管中,加10 mL水,涡旋混匀5 min,静置30 min,再加入15 mL乙腈和一颗陶瓷均质子,涡旋振荡5 min。加入Bond Elut QuEChERS提取盐包,剧烈振荡5 min,5 000 r·min-1离心5 min。吸取8 mL的上清液加到内含885 mg硫酸镁、300 mg PSA、100 mg C18和15 mg GCB的塑料离心管中,涡旋振荡5 min,5 000 r·min-1离心5 min,取2 mL上层清液于40 ℃水浴中氮吹至近干,加1 mL乙酸乙酯复溶,过0.22 μm有机相滤膜,待测。

1.3.2 标准系列制备

11种农药基质匹配标准溶液配制:将标准溶液稀释成1.0 mg·L-1的混合标准储备液,再用百合(干)空白基质溶液稀释,配制成浓度为 5 μg·L-1、10 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1、200 μg·L-1和 300 μg·L-1的基质匹配标准溶液。

1.3.3 仪器条件

(1)色谱条件。色谱柱:DB-5MS UI石英毛细管柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);
进样口温度:280 ℃;
载气:He;
流速:1.0 mL·min-1;
不分流进样,进样量1.0 μL;
升温程序:初温40 ℃保持1 min,以 40 ℃·min-1升至 120 ℃,以8 ℃·min-1升至300 ℃保持5 min。

(2)质谱条件。电子轰击电离(EI);
电离能量:70 eV;
离子源温度:280 ℃;
传输线温度:280 ℃;
四极杆温度:150 ℃;
溶剂延迟4 min,多反应监测模式(Multiple Reaction Monitoring,MRM),具体参数见表1。

表1 11种农药的定量离子对、定性离子对、碰撞能及保留时间表

2.1 提取条件的选择

百合(干)含水量较低,加适量水使其充分润湿后,提取溶剂能更易渗入样品组织,提高提取效率。《食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》(GB 23200.113—2018)适用于多种植物源性食品,在分析大量不同性质的农药残留时效果较好[8,10],因此,本研究借鉴该方法的提取条件,采用乙腈、柠檬酸盐缓冲体系进行提取。

2.2 净化条件选择

在QuEChERS方法中,用于净化的填料主要是PSA、C18、GCB和MgSO4。百合中含有丰富的淀粉、蛋白质、维生素和糖类等,有效去除这些物质是净化的关键。因此,对PSA、C18、GCB的用量进行考察。百合(干)色略黄,乙腈能提取出部分色素,考虑到对仪器、衬管等的污染,选用15 mg GCB除色素,PSA、C18用量分成4组作进一步考察(①885 mg MgSO4+150 mg PSA+15 mg GCB。②885 mg MgSO4+150 mg PSA+50 mg C18+15 mg GCB。③885 mg MgSO4+300 mg PSA+100 mg C18+15 mg GCB。④885 mg MgSO4+400 mg PSA+400 mg C18+15 mg GCB),添加浓度为0.05 mg·kg-1,考察4组净化组合。结果表明,仅用PSA净化时,净化效果较差,原因是百合(干)中的一些脂类物质无法有效去除,干扰较大,回收率偏高,当加入C18一起净化时,净化效果有所改善。组合④中PSA、C18过多,又会对农药产生吸附,影响回收率。组合③相较于其他组合回收率最好。因此,选择组合③作为最终净化条件。

2.3 线性关系、检出限

11种农药在0.005~0.300 mg·L-1,相关系数均大于0.999。对低浓度加标量0.005 mg·L-1样品平行测定10次,利用Masshunter软件自带功能,计算得到该方法的方法检出限为0.88~3.13 μg·kg-1,结果见表2。

表2 11种农药的线性关系、检出限表

2.4 回收率与精密度

当农药标准物质添加量为0.025 mg·kg-1、0.050 mg·kg-1、0.100 mg·kg-1时,每组平行测定 6 次,结果显示11种农药的回收率为88.95%~112.69%,相对标准偏差为0.29%~4.62%,结果见表3。

表3 回收率与精密度表

本研究采用气相色谱-串联质谱法结合QuEChERS技术,优化前处理条件,建立了一种快速检测百合(干)中11种有机氯农药残留的分析方法。该方法的线性关系好,灵敏度高,稳定性好,前处理操作简单方便,适用于快速检测百合(干)中多种有机氯农药残留。此外,该方法可为其他百合制品、药食同源植物的农药残留快速检测提供参考。

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