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(1. 黃島出入境檢驗檢疫局, 青島 266555; 2. 山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 植物保護(hù)研究所, 濟(jì)南 250100)

螺蟲乙酯是新季酮酸衍生物類殺蟲劑,殺蟲譜廣,持效期長。它的作用機理主要是通過干擾昆蟲的脂肪生物合成而促使幼蟲死亡,降低成蟲的繁殖能力。螺蟲乙酯是迄今唯一具有在木質(zhì)部和韌皮部雙向內(nèi)吸傳導(dǎo)性能的現(xiàn)代殺蟲劑。該化合物可以在整個植物體內(nèi)向上、向下移動,抵達(dá)葉面和樹皮,從而防治生菜和白菜等蔬菜內(nèi)葉上隱藏的害蟲及果蔬皮上的害蟲。這種獨特的內(nèi)吸性可以保護(hù)新生芽、葉和根部,防止害蟲的卵和幼蟲生長。雙向內(nèi)吸傳導(dǎo)性能意味著害蟲沒有安全可以隱藏的地方,防治作用更加徹底[1]。因此,該農(nóng)藥具有很好的應(yīng)用前景,已在69個國家和地區(qū)提交登記,可用于棉花、大豆、柑橘、熱帶果樹、堅果、葡萄、啤酒花和土豆等多種作物上,防治各種刺吸式口器害蟲,如蚜蟲、薊馬、木虱、粉虱、粉蚧和介殼蟲等[1-2]。

隨著螺蟲乙酯的登記、推廣和使用,作為我國蔬菜、水果主要出口市場的美國、歐盟、韓國、日本、加拿大等國家對其制定了最大允許殘留限量標(biāo)準(zhǔn)(MRL),食品法典也對螺蟲乙酯的MRL進(jìn)行了規(guī)定,規(guī)定的MRL為0.02～9.0 mg·kg-1[3-4]?，F(xiàn)在,國內(nèi)外對蔬菜和水果中螺蟲乙酯殘留量的檢測方法研究較多[5-11],主要采用乙腈提取,QuEChERS基質(zhì)固相分散萃取凈化或固相萃取(SPE)凈化,液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)或液相色譜法(LC)進(jìn)行檢測。使用LC-MS/MS檢測農(nóng)藥殘留具有快速、簡便、靈敏度高等優(yōu)點,但也存在配置少,與其他檢測項目共用一臺儀器需不斷平衡液相系統(tǒng)的缺陷;單獨使用LC進(jìn)行檢測時,存在不能準(zhǔn)確定性的缺點。氣相色譜-質(zhì)譜儀是各檢測機構(gòu)配備最多的對農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測的儀器。氣相色譜-質(zhì)譜儀(電子轟擊離子源)為通用性檢測儀器,可實現(xiàn)幾百種農(nóng)藥的多殘留分析,并同時定性和定量,目前國內(nèi)沒有任何有關(guān)氣相色譜-質(zhì)譜法(電子轟擊離子源)檢測果蔬中螺蟲乙酯殘留量的報道。

本工作參照QuEChERS前處理技術(shù)的分散固相萃取技術(shù),采用混合吸附劑凈化,建立了氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)測定蔬菜和水果中螺蟲乙酯殘留量的分析方法,為更好應(yīng)對國外技術(shù)壁壘提供了有力的技術(shù)支持。

1 試驗部分

1．1 儀器與試劑

Agilent 7890B-5977A型氣相色譜-質(zhì)譜儀(配電子轟擊離子源);3K 15型離心機;ULTRA-TURRAX T-18 basic型均質(zhì)器;NV24A-II型氮吹加熱濃縮儀;MilliQ型超純水器;Vortex 3000型旋渦混合器。

QuEChERS分散固相萃取管1[15 mL離心管中裝150 mg乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)、900 mg無水硫酸鎂];QuEChERS分散固相萃取管2[15 mL離心管中裝150 mg十八烷基硅烷(C18)、900 mg無水硫酸鎂];QuEChERS分散固相萃取管3[15 mL離心管中裝150 mg PSA、45 mg石墨炭黑(Carb)粉末、855 mg無水硫酸鎂];QuEChERS分散固相萃取管4(15 mL離心管中裝150 mg PSA、150 mg C18和900 mg無水硫酸鎂)。

螺蟲乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:1.000 g·L-1,稱取螺蟲乙酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(相對分子質(zhì)量為373.46,純度不小于98.0%)適量,用乙腈配制而成。

乙腈為色譜純;氯化鈉、無水硫酸鎂(用前均在450 ℃烘5 h,200 ℃時取出冷卻備用)為分析純。

1．2 儀器工作條件

1) 色譜條件 HP-5MS毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進(jìn)樣口溫度為250 ℃;不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量為1 μL;載氣為氦氣(純度不小于99.999%),恒流模式,流量1.0 mL·min-1。程序升溫:初始溫度為60 ℃,保持2 min;以20 ℃·min-1速率升溫至200 ℃;然后以2 ℃·min-1速率升溫至220 ℃;再以20 ℃·min-1速率升溫至280 ℃,保持10 min。

2) 質(zhì)譜條件 電子轟擊離子源(EI),電子能量為70 eV;離子源溫度為230 ℃,四極桿溫度為150 ℃,色譜-質(zhì)譜接口溫度為280 ℃;選擇離子監(jiān)測(SIM)模式,定性離子m/z286.2,270.2,314.2,定量離子m/z373.2。

1．3 試驗方法

取蔬菜或水果樣品可食用部分,粉碎并混勻,稱取試樣10.00 g置于50 mL離心管中,加入乙腈20 mL,均質(zhì)提取1 min,加入無水硫酸鎂4 g、氯化鈉1 g,立即渦旋混勻后,以7 000 r·min-1轉(zhuǎn)速離心5 min。移取上層有機相6.0 mL轉(zhuǎn)移至裝有300 mg C18、150 mg PSA和900 mg無水硫酸鎂粉末的離心管中,加入后立即渦旋混勻2 min,以7 000 r·min-1轉(zhuǎn)速離心5 min,取上清液4 mL于氮吹管中,于40 ℃氮氣吹干,加入丙酮-正己烷(1+1)混合溶劑900 μL溶解殘渣,渦旋混勻后,按儀器工作條件進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與討論

2．1 色譜行為

按儀器工作條件對黃瓜、蘋果和洋蔥的混合空白樣品和加標(biāo)后的上述混合空白樣品(加標(biāo)量20 μg·kg-1)進(jìn)行分析,SIM色譜圖見圖1。

由圖1可知,樣品基質(zhì)不干擾螺蟲乙酯的測定。

2．2 提取劑的選擇

(a) 混合空白樣品

(b) 加標(biāo)后的混合空白樣品圖1 混合空白樣品中加標(biāo)前后的SIM色譜圖Fig. 1 SIM chromatograms of mixed blank samples without and with standard solution

QuEChERS方法現(xiàn)已被國內(nèi)外研究者和檢測工作者廣泛應(yīng)用于蔬菜和水果中多種農(nóng)藥殘留的檢測,為解決堿性農(nóng)藥(如吡蚜酮)在酸性基質(zhì)(如柑橘)中不穩(wěn)定,堿敏感農(nóng)藥(抑菌靈、百菌清)在非酸性基質(zhì)(如生菜)中降解的問題,很多學(xué)者采用加入乙酸和乙酸鈉或檸檬酸鹽形成緩沖體系來改善大部分農(nóng)藥的回收率。在試驗中加入乙酸等酸性溶液對樣品中殘留農(nóng)藥進(jìn)行提取,經(jīng)PSA凈化后,去雜效果稍差,這可能是因為酸性溶液對PSA的凈化效果產(chǎn)生影響。螺蟲乙酯屬于常規(guī)農(nóng)藥,對酸和堿都不敏感,為使PSA達(dá)到最佳的凈化效果,試驗選擇乙腈作為提取劑。

2．3 基質(zhì)分散固相萃取劑及其用量的選擇

常用的基質(zhì)分散凈化劑有PSA、C18和Carb。PSA常用來去除各種有機酸、部分色素以及蛋白質(zhì)、糖類;C18是一種非極性吸附劑,可以吸附相對分子質(zhì)量較高的非極性干擾物質(zhì),對樣品中的蛋白、脂質(zhì)物質(zhì)、部分維生素、色素和甾醇等雜質(zhì)有一定的吸附作用;Carb主要是用來去除類甾體、葉綠素等色素[9]。各種凈化劑在去除雜質(zhì)的同時也可能對目標(biāo)化合物產(chǎn)生吸附。

為最大程度地保證試驗材料的均勻性,選擇使用已經(jīng)過質(zhì)量控制的市售QuEChERS分散固相萃取管進(jìn)行試驗,共試驗了4種QuEChERS分散固相萃取管。填裝的基質(zhì)分散固相萃取劑分別為:① 150 mg PSA;② 150 mg C18;③150 mg PSA 、45 mg Carb;④ 150 mg PSA、150 mg C18。

將黃瓜、蘋果和洋蔥的混合空白樣品提取液配制的20 μg·L-1螺蟲乙酯標(biāo)準(zhǔn)溶液6 mL分別經(jīng)裝有上述4種基質(zhì)分散固相萃取劑的市售QuEChERS分散固相萃取管進(jìn)行渦旋凈化。凈化濃縮后測定的回收率分別為106%,104%,97.5%,99.4%,可見,PSA、C18和Carb對螺蟲乙酯均不產(chǎn)生吸附。

上述混合空白樣品提取液經(jīng)4種基質(zhì)分散固相萃取劑凈化后的總離子流圖見圖2。

(a) PSA

(b) C18

(c) PSA和Carb

(d) PSA和C18圖2 混合空白樣品提取液經(jīng)4種基質(zhì)分散固相萃取劑凈化后的總離子流圖Fig. 2 TIC chromatograms of mixed blank sample extract purged by 4 matrix dispersion solid phase extractant

由圖2可知:混合使用PSA和C18進(jìn)行凈化時凈化效果最好。試驗選用PSA和C18作為基質(zhì)分散固相萃取劑。

采用散裝基質(zhì)分散固相萃取劑單獨稱量的方法進(jìn)行基質(zhì)分散固相萃取凈化試驗,發(fā)現(xiàn)每毫升提取液中PSA添加量超過25 mg時,回收率會出現(xiàn)一定程度的降低;每毫升提取液中C18添加量只要不超過50 mg,C18不會對螺蟲乙酯產(chǎn)生吸附。試驗選擇在每毫升提取液中加入25 mg PSA和50 mg C18進(jìn)行基質(zhì)分散固相萃取。

2．4 定性離子和定量離子的選擇

使用選擇離子監(jiān)測方式進(jìn)行掃描,通過選擇離子豐度相對較高、相對分子質(zhì)量較大的離子作為定量或定性離子,同時避讓保留時間相近的化合物之間的共有離子,并摒除測試樣品基質(zhì)干擾離子。試驗確定了螺蟲乙酯的定性離子m/z286.2,270.2,314.2,定量離子m/z373.2。

2．5 基質(zhì)效應(yīng)的消除

使用GC-MS(EI)測定農(nóng)藥時一般會存在一定的基質(zhì)增強效應(yīng),試驗對使用GC-MS(EI)測定螺蟲乙酯時的基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行了考察。使用蘋果、葡萄、黃瓜和洋蔥空白樣品溶液配制50 μg·L-1基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,使用純?nèi)軇┡渲?0 μg·L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液。將蘋果、葡萄、黃瓜和洋蔥基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液獲得的響應(yīng)值除以純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)溶液獲得的響應(yīng)值表示基質(zhì)效應(yīng),基質(zhì)效應(yīng)分別為147%,153%,156%,205%。由上述結(jié)果可以看出:使用GC-MS(EI)測定螺蟲乙酯時存在較強的基質(zhì)效應(yīng),不同樣品的基質(zhì)效應(yīng)不盡相同,對于洋蔥等基質(zhì)干擾較強的樣品,基質(zhì)效應(yīng)增強能達(dá)到100%以上。另外,試驗還發(fā)現(xiàn),氣相色譜儀的狀態(tài)對基質(zhì)效應(yīng)的影響也較強,襯管的潔凈程度、柱子進(jìn)樣數(shù)量等因素均能明顯影響標(biāo)準(zhǔn)的響應(yīng)值。為保證試驗結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性,試驗選擇以空白樣品提取凈化液配制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,使標(biāo)準(zhǔn)溶液和樣品溶液具有同樣的背景條件,從而消除樣品的基質(zhì)效應(yīng)。

2．6 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

移取1.000 g·L-1螺蟲乙酯標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液適量,用丙酮-正己烷(1+1)混合溶劑配制成10 mg·L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液,再用丙酮-正己烷(1+1)混合溶劑將10 mg·L-1標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋成0.1,0.2,0.5,1,2,5 mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液。取空白樣品按試驗方法進(jìn)行測定,得樣品提取凈化殘渣,在此殘渣中加入丙酮-正己烷(1+1)混合溶劑900 μL和上述標(biāo)準(zhǔn)溶液系列100 μL,渦旋混勻,配成10,20,50,100,200,500 μg·L-1基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列。

按儀器工作條件對上述基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列進(jìn)行測定,以峰面積為縱坐標(biāo),與其對應(yīng)的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明:螺蟲乙酯的線性范圍為10～500 μg·L-1,線性回歸方程為y=42.86x-61.80,相關(guān)系數(shù)為0.999 7。

以3倍信噪比計算方法的檢出限(3S/N)為0.75 μg·kg-1,以10倍信噪比計算方法的測定下限(10S/N)為2.51 μg·kg-1。

2．7 方法的精密度和回收試驗

按試驗方法對空白蘋果、葡萄、黃瓜、洋蔥、圓白菜、韭菜樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗[2.00 mg·kg-1(加標(biāo)水平)的樣品待測液測定前,用定容溶劑將凈化定容液稀釋至殘留量在線性范圍之內(nèi)],平行測定6次,結(jié)果見表1。

表1 精密度和回收試驗結(jié)果(n=6)Tab. 1 Results of tests for precision and recovery(n=6)

由表1可知:加標(biāo)回收率為79.8%～101%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.1%～8.7%。

2．8 樣品分析

按試驗方法對市售菠菜、甘藍(lán)、草莓、蘋果、黃瓜、小蔥、圓白菜、韭菜等25批農(nóng)貿(mào)市場銷售的蔬菜和水果樣品進(jìn)行測定,均未檢出螺蟲乙酯。

本工作采用氣相色譜-質(zhì)譜法測定蔬菜和水果中螺蟲乙酯的殘留量,結(jié)果準(zhǔn)確可靠,應(yīng)用于實際蔬菜和水果樣品中螺蟲乙酯殘留量的測定,結(jié)果滿意。

[1] 劉長令.世界農(nóng)藥大全-殺蟲劑卷[M].北京:化學(xué)工業(yè)出版社, 2012．

[2] 楊吉春,吳嶠,孫旭峰,等.殺蟲、殺螨劑開發(fā)的新進(jìn)展[J].農(nóng)藥, 2012,51(10):704-705．

[3] 宋穩(wěn)成,單煒力,簡秋,等.國際食品法典農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)最新動態(tài)及發(fā)展趨勢[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理, 2013,34(1):31-39．

[4] 鄭慶偉.加拿大擬修訂稀禾定、2甲4氯和螺蟲乙酯的最大殘留限量[J].農(nóng)藥市場信息, 2013(28):42-42．

[5] MOHAPATRA S, DEEPA M, JAGADISH G K. An efficient analytical method for analysis of spirotetramat and its metabolite spirotetramat-enol by HPLC[J]. Bull Environ Contam Toxicol, 2012,88:124-128．

[6] ZHU Y L, LIU X G, XU J, et al. Simultaneous determination of spirotetramat and its four metabolitesin fruits and vegetables using a modified quick, easy, cheap, effective, rugged, and safe method and liquid chromatography/tandem mass spectrometry[J]. Journal of Chromatography A, 2013,1299:71-77．

[7] HAN Y T, XU J, DONG F S, et al. The fate of spirotetramat and its metabolite spirotetramat-enol in apple samples during apple cider processing[J]. Food Control, 2013,34(2):283-290．

[8] 嚴(yán)會會,胡斌,劉惠民,等.高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法分析煙草中15種農(nóng)藥殘留[J].煙草化學(xué), 2011(7):43-47．

[9] 田宏哲,杜芳,苑馨方,等.高效液相色譜法測定蔬菜中螺蟲乙酯的殘留[J].農(nóng)藥, 2015,54(4):289-291．

[10] 吳育佳,楊仁斌,聶紅英.螺蟲乙酯在黃瓜及其土壤中殘留量檢測方法及殘留規(guī)律研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報, 2015,31(35):110-115．

[11] 李菊穎,吳文鑄,孔德洋,等.超高效液相色譜-質(zhì)譜法測定柑橘和土壤中螺蟲乙酯及4種代謝產(chǎn)物[J].農(nóng)藥, 2016,55(1):45-47．