王姍姍,王莉,程媛媛,范艷,王菲迪,吳聲敢
(浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室省部共建培育基地農(nóng)業(yè)農(nóng)村部農(nóng)藥 殘留檢測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,浙江 杭州 310021)
草莓以其味道鮮美、色澤艷麗、營(yíng)養(yǎng)豐富而深受我國(guó)人民的喜愛。草莓栽培容易、生產(chǎn)成本低、產(chǎn)量高、收益好,近年來已成為農(nóng)民增加收入的主要途徑。草莓主要采用設(shè)施栽培方式進(jìn)行種植,而設(shè)施大棚內(nèi)高溫高濕環(huán)境增加了病蟲害發(fā)生的概率[1]。據(jù)調(diào)查,浙江省草莓病害主要有16種、蟲害有18種[2]。由于草莓病蟲害發(fā)生種類多,農(nóng)戶必須使用不同的農(nóng)藥進(jìn)行防治。據(jù)統(tǒng)計(jì),草莓生產(chǎn)中使用的農(nóng)藥有56種,其中殺菌劑有吡唑醚菌酯等33種,吡蟲啉等殺蟲劑16種,丁草胺等除草劑3種及蕓苔素內(nèi)酯等植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑5種[3]。同時(shí),為減少施藥次數(shù),節(jié)省勞動(dòng)力,農(nóng)戶常一次使用多種農(nóng)藥進(jìn)行防治,易導(dǎo)致草莓農(nóng)藥產(chǎn)生多殘留現(xiàn)象[4-6]。隨著生活水平的提高,食品安全問題得到了人們的普遍關(guān)注。因此,開發(fā)一種簡(jiǎn)單快速、準(zhǔn)確穩(wěn)定、可用于草莓多殘留檢測(cè)的方法具有重要的意義。
超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)因具有高通量、高靈敏度、分析時(shí)間短、極佳的選擇性和去除干擾能力等優(yōu)點(diǎn),已成為草莓樣品農(nóng)藥殘留檢測(cè)的有力工具[5-10]。QuEChERS前處理方法因具有簡(jiǎn)單、快速、回收率高、準(zhǔn)確度和精密度高等優(yōu)點(diǎn),在草莓樣品農(nóng)藥殘留檢測(cè)中也得到了廣泛應(yīng)用[4,6-8,10]。但已有研究結(jié)果顯示,草莓樣品一次檢測(cè)最多只有35種農(nóng)藥[9],不能滿足當(dāng)前草莓農(nóng)藥殘留檢測(cè)需求。因此,迫切需要開發(fā)一種農(nóng)藥多檢測(cè)檢測(cè)方法,其檢測(cè)參數(shù)應(yīng)涵蓋當(dāng)前草莓生產(chǎn)上使用的農(nóng)藥及將來可能使用的農(nóng)藥。本研究采用QuEChERS結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜法建立了草莓中啶酰菌胺、嘧菌環(huán)胺、多菌靈、聯(lián)苯肼酯等85種農(nóng)藥殘留同時(shí)測(cè)定的方法,以期為草莓產(chǎn)品質(zhì)量安全和風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供技術(shù)支撐。
LCMS-8050超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本島津公司),Phenomenex Luna? Omega C18色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.6 μm,美國(guó)菲羅門公司),AB104-S電子天平(感量0.000 1 g,梅特勒-托利多國(guó)際貿(mào)易上海有限公司),OHAUS SPS202F型電子天平(感量0.01 g,奧豪斯儀器常州有限公司),TYZD-IIA振蕩器(姜堰市天儀電子儀器有限公司),Sigma 3-18k高速冷凍離心機(jī)(德國(guó)Sigma公司),TD5A-WS離心機(jī)(金壇市金南儀器制造有限公司),移液槍,容量瓶,藥勺,50 mL PPTE離心管等。
色譜純乙腈(Merck公司),飲用純凈水(杭州娃哈哈集團(tuán)有限公司),色譜純甲酸(Anaqua Chemicals Supply公司),分析純氯化鈉(天津市大茂化學(xué)試劑廠),分析純無水硫酸鎂(天津市大茂化學(xué)試劑廠),Cleanert MAS-QuEChERS(MS-9PP0250,C1850 mg,PSA 50 mg,PC 50 mg,MgSO4150 mg,天津博納艾杰爾科技有限公司)等。
標(biāo)準(zhǔn)品為85種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品或標(biāo)準(zhǔn)溶液,均購(gòu)于德國(guó)Dr. Ehrenstorfer GmbH公司和上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。
稱取10 g草莓樣品于50 mL PPTE離心管中,加入10 mL乙腈,振蕩器上以200 rpm的轉(zhuǎn)速振蕩30 min后,加入3 g氯化鈉和5 g無水硫酸鎂,劇烈手搖30 s。然后將盛裝樣品的離心管在離心機(jī)離心5 min (離心力RCF=1 006g),取1.5 mL上清液轉(zhuǎn)入含有50 mg PSA+50 mg C18+150 mg MgSO4的2 mL離心管。充分振蕩混勻后將混合液離心3 min(離心力RCF=7 155g),吸取上清液0.5 mL過0.22 μm有機(jī)濾膜后進(jìn)UPLC-MS/MS檢測(cè)。
1.3.1 液相條件
色譜柱為Phenomenex Luna? Omega C18色譜柱(2.1 mm×50 mm,1.6 μm,美國(guó)菲羅門公司),流動(dòng)相為0.1%甲酸水溶液和0.1%甲酸乙腈溶液梯度洗脫(表1),流速0.2 mL·min-1,柱溫40 ℃,進(jìn)樣體積5.00 μL,峰面積外標(biāo)法定量。
表1 高效液相色譜梯度洗脫參數(shù)
1.3.2 質(zhì)譜條件
電噴霧質(zhì)譜正離子模式(ESI+),三重四級(jí)桿質(zhì)量分析器,多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM),毛細(xì)管電壓4.0 kV,霧化氣流量3.0 L·min-1,加熱氣流量10.0 L·min-1,Heat Block溫度400 ℃,DL 溫度250 ℃,Interface溫度300 ℃。85種農(nóng)藥的質(zhì)譜檢測(cè)參數(shù)見表2~4。
表2 氧樂果等供試農(nóng)藥的質(zhì)譜參數(shù)
注:*代表定量離子,表3~4同。
表3 百克威等供試農(nóng)藥的質(zhì)譜參數(shù)
表4 甲拌磷等供試農(nóng)藥的質(zhì)譜參數(shù)
標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制。分別準(zhǔn)確稱取85種農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)品,用色譜純乙腈溶解并配制成一定濃度的單個(gè)農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,于4 ℃下避光保存,標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液濃度均大于500 mg·L-1,有效期為1年。
10 mg·L-1混合標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制。準(zhǔn)確移取相應(yīng)體積的85種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,用色譜純乙腈定容,得到濃度為10 mg·L-1混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,于4 ℃下避光保存,有效期為1個(gè)月。
基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制,將草莓空白樣品按照1.2節(jié)方法進(jìn)行處理,得到空白基質(zhì)溶液,用空白基質(zhì)溶液稀釋10 mg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液,得到濃度為0.5、1、5、10、50、100、500 μg·L-1的系列匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液。按1.3條件測(cè)定,以待測(cè)農(nóng)藥的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),對(duì)應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
選取草莓空白樣品進(jìn)行添加回收試驗(yàn),驗(yàn)證該快速檢測(cè)方法的回收率,并考察方法的準(zhǔn)確度和精密度。85種農(nóng)藥在草莓中的添加水平均為5,50和200 μg·kg-1,每個(gè)濃度水平重復(fù)5次,按1.2節(jié)方法進(jìn)行處理,1.3節(jié)條件進(jìn)行測(cè)定,計(jì)算添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。
試驗(yàn)對(duì)比了Phenomenex Luna? Omega C18(2.1 mm×50 mm,1.6 μm)和Waters ACQUITY UPLCTMBEH C18(2.1 mm×100 mm×1.7 μm)兩種色譜柱的分離效果及化合物的儀器響應(yīng)。結(jié)果表明,85種化合物在2根柱子上均有較好的峰型和重現(xiàn)性,但85種化合物在使用Phenomenex Luna? Omega C18色譜柱時(shí)儀器響應(yīng)普遍高于ACQUITY UPLCTMBEH C18色譜柱,因此最終選擇Phenomenex Luna? Omega C18色譜柱分離待測(cè)物。試驗(yàn)對(duì)比發(fā)現(xiàn),使用體積分?jǐn)?shù)為0.1%的甲酸水溶液和0.1%的甲酸乙腈溶液為流動(dòng)相,待測(cè)物的分離度和峰型均較好,且化合物的響應(yīng)也有明顯的增強(qiáng)效果。
凈化管的組成和含量是影響樣品前處理效果的重要因素。試驗(yàn)對(duì)比2種凈化管,一種為C1850 mg,PSA 50 mg,MgSO4150 mg,另一種在前一種凈化管的基礎(chǔ)上增加石墨化炭(GCB)50 mg。結(jié)果表明,當(dāng)添加GCB時(shí)嘧菌環(huán)胺、吡唑醚菌酯、阿維菌素等農(nóng)藥的回收率小于70%,推測(cè)GCB對(duì)這些具有平面結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥有一定的吸附作用,從而造成添加回收率偏低,而不添加GCB時(shí),85種農(nóng)藥的添加回收率均大于70%,滿足農(nóng)藥定量分析的要求[11]。
在0.5~500 μg·L-1范圍內(nèi),85種農(nóng)藥的質(zhì)量濃度和對(duì)應(yīng)峰面積具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)大于0.994 5。檢出限為評(píng)價(jià)方法靈敏度的指標(biāo)。以信噪比等于3對(duì)應(yīng)的目標(biāo)化合物濃度作為方法的檢出限(表5~6)。
選取空白草莓樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。以回收率表示方法的準(zhǔn)確度,回收率的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)表示方法的精密度。由表7~8可知,在5,50和200 μg·kg-1的添加水平下,平均回收率為70.2%~109.0%,RSD為0.23%~13.90%(n=5)。除蕓苔素內(nèi)酯的定量限為50 μg·kg-1外,其余84種農(nóng)藥均為最低一檔添加濃度5 μg·kg-1。
表5 氧樂果等農(nóng)藥的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限
表6 氟酰胺等農(nóng)藥的質(zhì)線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限
表7 氧樂果等農(nóng)藥在草莓中的添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差
表8 氯蟲苯甲酰胺等農(nóng)藥在草莓中的添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差
本研究采用QuEchERS前處理方法結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法建立了草莓中85種農(nóng)藥殘留同時(shí)測(cè)定的方法。方法采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液外標(biāo)法定量。樣品前處理簡(jiǎn)單、靈敏度高,線性關(guān)系、準(zhǔn)確度和精密度等各項(xiàng)指標(biāo)均能滿足農(nóng)藥殘留檢測(cè)的要求,適用于草莓中該85種農(nóng)藥的同時(shí)測(cè)定。