倪永付,朱 濤,閆秋成
(濟寧出入境檢驗檢疫局,濟寧272000)
滅多威、殺線威均屬于氨基甲酸酯類殺蟲劑,其結(jié)構(gòu)式見圖1。目前已報道的關(guān)于這兩種農(nóng)藥的測定方法有 氣 相 色 譜 法[1-2]、液 相 色 譜 法[3-4]、氣 相 色譜-質(zhì)譜 法[5]、液 相 色 譜-串 聯(lián) 質(zhì) 譜 法[6-8],國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2763-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[9]中關(guān)于蔬菜、水果中滅多威的測定方法為 NY/T 761-2008[10],殺線威的測定方法為NT/T 1453[11]和 SN/T 0134-2010[12]。NY/T 761-2008使用乙腈提取,氨基固相萃取柱凈化,采用高效液相色譜法測定;NT/T 1453使用乙酸乙酯提取,硅膠固相萃取柱凈化,采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定;SN/T 0134-2010使用乙腈提取,活性炭柱和弗羅里硅土固相萃取柱凈化,采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定。固相萃取法雖然能達到滿意的凈化效果,但操作較為繁瑣,分散固相萃取技術(shù)因其具有使用成本低、操作簡便、快速等特點,在農(nóng)藥殘留檢測中比固相萃取技術(shù)更受青睞。液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)由于其檢測速度快、靈敏度高,在分析領(lǐng)域得到越來越廣泛地應(yīng)用。石墨烯是一種二維碳材料,比表面積大,與常規(guī)的吸附劑C18、N-丙基乙二胺(PSA)、碳黑(GCB)相比,具有更強的吸附能力。目前關(guān)于使用石墨烯作為分散固相萃取吸附劑測定洋蔥中滅多威、殺線威殘留的研究鮮見報道。本工作采用石墨烯作為分散固相吸附劑,提出了石墨烯分散固相萃取結(jié)合液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定洋蔥中滅多威、殺線威殘留量的分析方法。
圖1 滅多威和殺線威的結(jié)構(gòu)式Fig.1 Structural formulae of methomyl and oxamyl
Agilent 1290-6460型液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀,配電噴霧離子源;IKA GM 200型高速均質(zhì)機;MMV-1000W型振蕩器;CR 22GⅢ型高速冷凍離心機;IKA MS 3型渦旋混勻器。
滅多威標(biāo)準(zhǔn)溶液:100.0mg·L-1。
殺線威標(biāo)準(zhǔn)溶液:100.0mg·L-1。
滅多威、殺線威混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:將100.0mg·L-1的滅多威、殺線威標(biāo) 準(zhǔn) 溶 液 各1.00mL轉(zhuǎn)移至100mL容量瓶中,用甲醇定容,混勻備用。
甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯、甲酸均為色譜純;無水硫酸鈉為分析純,于650℃灼燒4h,冷卻后貯存于干燥器中,備用;試驗用水為超純水。
1)色譜條件 Agilent Poroshell 120EC-C18色譜柱(3.0mm×100mm,2.7μm),柱溫30℃;進樣體積5μL;流量0.35mL·min-1;流動相A為水,B為甲醇。梯度洗脫程序:0~1.0min時,B為10%;1.0~2.0min時,B由10%升至90%,保持3min;5.0~7.1min時,B由90%降至10%,保持0.9min。
2)質(zhì)譜條件 噴射流離子聚焦電噴霧離子源,正離子掃描模式;多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式;干燥氣溫度325℃,干燥氣流量10L·min-1;霧化氣壓力310.3kPa;鞘氣溫度350℃,鞘氣流量11L·min-1;毛細管電壓4 000V;碰撞氣為高純氮(純度不小于99.999%);各離子對駐留時間均為100ms。其他質(zhì)譜參數(shù)見表1。
表1 質(zhì)譜參數(shù)Tab.1 MS parameters
稱取試樣5.000 0g于離心管中,加入乙腈10mL,均質(zhì)1min,加入無水硫酸鈉5g,渦旋混勻,振蕩提取30min后,于6℃以9 000r·min-1轉(zhuǎn)速離心5min,取乙腈層2mL至15mL離心管中,加入石墨烯14mg,渦旋30s,離心,取上清液經(jīng)0.22μm有機相濾膜過濾后,按儀器工作條件進行測定。
在優(yōu)化的色譜及質(zhì)譜條件下對滅多威、殺線威的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進行測定,其色譜圖見圖2。
2.2.1 提取劑
根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2763-2014推薦的測定方法,比較了乙腈、乙酸乙酯、丙酮等常用的農(nóng)藥殘留提取劑對滅多威和殺線威回收率的影響。試驗結(jié)果表明:3種提取劑的提取效率接近;使用乙酸乙酯提取,需要轉(zhuǎn)溶后再進行分散固相萃取,后續(xù)處理操作較繁瑣;而使用丙酮提取,提取雜質(zhì)較多,不利于后續(xù)凈化;使用乙腈不僅能夠滿足回收率要求,而且分散固相萃取凈化后直接上機檢測,無需轉(zhuǎn)溶操作,能夠節(jié)約時間,提高效率。試驗采用乙腈為提取劑。
圖2 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的MRM色譜圖Fig.2 MRM chromatograms of mixed standard solution
2.2.2 分散固相萃取凈化劑
分散固相萃取吸附材料需要滿足對雜質(zhì)吸附而對目標(biāo)物不產(chǎn)生吸附或者雖產(chǎn)生吸附但能滿足檢測回收率的要求。試驗采用空白洋蔥基質(zhì)提取液配制10μg·L-1的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,考察了 C18、PSA、GCB、石墨烯作為分散固相萃取吸附劑對基質(zhì)的凈化效果。結(jié)果表明:4種凈化劑均對基質(zhì)有較好的凈化作用,但達到相同的凈化效果時,石墨烯的用量更少,更符合經(jīng)濟、環(huán)保的要求。試驗選擇石墨烯作為分散固相萃取凈化劑。
2.2.3 分散固相萃取凈化劑用量
分散固相萃取凈化劑的用量是影響凈化效果的一個重要因素。試驗考察了石墨烯用量分別為1,2,8,14,20mg時對凈化效果(峰面積為指標(biāo))的影響。結(jié)果表明:石墨烯用量在1~14mg之間時,滅多威、殺線威的峰面積呈上升趨勢;當(dāng)石墨烯的用量為14mg時,兩種化合物的峰面積均達到最大;繼續(xù)增加石墨烯用量,兩種化合物的峰面積無明顯變化。試驗選擇石墨烯用量為14mg。
2.2.4 溶液酸度
溶液的酸度能夠影響分散固相萃取劑和目標(biāo)化合物性質(zhì)及其結(jié)合方式。由于滅多威、殺線威在堿性條件下會迅速分解,根據(jù)農(nóng)藥大典[13]介紹,殺線威的半衰期在pH為5時大于31d,在pH為7時是8d,在pH為9時是3h。試驗根據(jù)實際情況考察了酸度在pH 4~7范圍內(nèi)變化時對分散固相萃取效率的影響,結(jié)果表明:目標(biāo)物隨酸度變化無明顯變化。試驗在實際操作中不對酸度進行調(diào)整。
2.2.5 離子強度
溶液中加鹽可以降低待測物的溶解度,進而影響目標(biāo)物在吸附劑和樣品溶液之間的分配系數(shù),但高含量的鹽會產(chǎn)生粘滯阻力,從而降低萃取效率。試驗在溶液中加入氯化鈉來調(diào)節(jié)離子強度,分別配制氯化鈉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0,5%,10%,15%,20%,25%的樣品溶液,考察離子強度對萃取效率的影響。結(jié)果表明:溶液的離子強度對目標(biāo)物的峰面積影響不大。試驗不對離子強度進行調(diào)節(jié)。
使用10μg·L-1的滅多威、殺線威混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進樣,分別考察了甲醇-0.1%(體積分?jǐn)?shù),下同)甲酸溶液、乙腈-0.1%甲酸溶液、甲醇-水、乙腈-水為流動相體系時對滅多威、殺線威的峰形和響應(yīng)值的影響。結(jié)果表明:4種流動相體系,滅多威、殺線威的峰形均能達到滿意效果,但響應(yīng)值有較大的差別。甲醇-水為流動相時,兩種化合物的響應(yīng)值明顯高于乙腈-水為流動相時的響應(yīng)值;相對于甲醇-水流動相體系,在甲醇-0.1%甲酸溶液流動相體系下,滅多威響應(yīng)值變化不大,而殺線威的響應(yīng)值下降,峰面積減小。通過調(diào)節(jié)甲醇、水的比例及流量發(fā)現(xiàn),在梯度洗脫條件下能夠獲得快速分析的色譜條件,優(yōu)化的色譜條件見1.2節(jié)。
根據(jù)兩種化合物的結(jié)構(gòu)特征,選擇電噴霧正離子源(ESI+)作為電離模式。首先進行一級質(zhì)譜分析,得到每種化合物的分子離子峰,選取相應(yīng)的母離子峰對其碎裂電壓進行優(yōu)化,然后在最佳碎裂電壓下對其進行二級質(zhì)譜分析、優(yōu)化,得到碎片離子、碰撞能量等信息。將優(yōu)化得到的母離子、子離子、碎裂電壓、碰撞能量建立滅多威、殺線威檢測的多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)參數(shù),見表1。
配制質(zhì)量濃度分別為5.00,10.0,20.0,50.0,100,200μg·L-1的空白洋蔥基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液系列,按儀器工作條件進行測定。以化合物的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),對應(yīng)的定量離子峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,其線性參數(shù)見表2。以3倍信噪比計算方法的檢出限(3S/N),以10倍信噪比計算方法的測定下 限(10S/N),結(jié)果見表2。
表2 線性參數(shù)、檢出限與測定下限Tab.2 Linearity parameters,detection limits and lower limits of determination
稱取空白試樣 5.000 0g,在 10.0,20.0,50.0μg·kg-1等3個濃度水平下按試驗方法進行加標(biāo)回收試驗,每個添加水平平行測定6次,其結(jié)果見表3。
表3 精密度和回收試驗結(jié)果(n=6)Tab.3 Results of tests for precision and recovery(n=6)
由表3可知:加標(biāo)回收率在66.5%~94.0%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在7.4%~11%之間。
按試驗方法對送檢的10份洋蔥樣品進行測定,結(jié)果表明,均未檢出滅多威、殺線威。
本工作以石墨烯作為分散固相萃取吸附劑,建立了石墨烯分散固相萃取-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定洋蔥中滅多威、殺線威殘留量的方法,并對提取劑、凈化劑及其用量、溶液酸度、離子強度、色譜條件和質(zhì)譜條件等影響因素進行了優(yōu)化。結(jié)果表明,石墨烯作為分散固相萃取吸附劑具有用量少的優(yōu)點,方法具有較高的精密度,回收率、檢出限和測定下限均能滿足測定要求,適用于洋蔥中滅多威、殺線威殘留量的測定。
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