(北京吉天儀器有限公司,北京 100015)
甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑是近10年來全球農(nóng)藥界最具有發(fā)展?jié)摿褪袌龌盍Φ囊活惖投?、高效、廣譜、內(nèi)吸性殺菌劑,對幾乎所有的真菌綱病害均有良好的活性,廣泛應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品的生產(chǎn)中[1],其在農(nóng)產(chǎn)品中的殘留不可避免,因此開展農(nóng)產(chǎn)品中甲氧基丙烯酸酯類殘留的檢測方法研究很有必要。
農(nóng)產(chǎn)品中殺菌劑殘留的前處理方法一般采用固相萃取[2,3]、超聲提取[4]、均質(zhì)提取[5]等方法,快速溶劑萃取法(APLE)是通過增加溫度和壓力來提高萃取的效率,具有萃取效率高,平均萃取時間少,綠色環(huán)保等特點。此外,快速溶劑萃取技術(shù)廣泛應(yīng)用于分析沉積物、污泥等多個領(lǐng)域中的農(nóng)藥殘留、多環(huán)芳烴、多氯聯(lián)苯等污染物[6-8],已被美國國家環(huán)保局(EPA)選為推薦的樣品前處理標準方法[9]。金黨琴[10]等人通過比較傳統(tǒng)的索氏提取、超聲提取、振蕩提取和加速溶劑萃取等方法對蔬菜中噻蟲嗪的提取效果發(fā)現(xiàn),加速溶劑萃取方法提取效果明顯高于其它3種提取方法,回收率高于95%,且該方法提取時間短,溶劑用量少,簡便快捷。
采用APLE進行提取時,除了提取目標化合物外,樣品基質(zhì)中的其它組分也同時被提取出來,通常在分析前需要進一步的凈化處理。如果在萃取過程中加入合適的分散劑和吸附劑吸附干擾物質(zhì),就能夠同時實現(xiàn)萃取和凈化,提高萃取效率。本實驗以大米為例,使用快速溶劑萃取技術(shù)對大米中的6種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑進行萃取并對萃取液在線凈化,得到的萃取液直接進行氣相色譜質(zhì)譜分析,快速高效。表1列舉了對不同基質(zhì)中甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑殘留的萃取凈化方法[4,5,11],從表中可以得出快速溶劑萃取在線凈化與其他文獻中相關(guān)前處理方法比較,提取凈化省時高效,操作步驟簡單。
表1 不同甲氧基丙烯酸酯殺菌劑萃取方式比較
APLE-3500快速溶劑萃取儀(配11mL萃取池,北京吉天儀器有限公司);GC-MS QP2010SE 氣相色譜質(zhì)譜儀(日本島津);氮吹濃縮儀。
乙腈(色譜純);丙酮(分析純);乙酸乙酯(色譜純);環(huán)己烷(分析純);CNW分散固相萃取純化管(900mg MgSO4,300mg PSA,150mg C18);乙腈中啶氧菌酯(100μg/mL,BePure?);甲醇中醚菌酯(100μg/mL,壇墨質(zhì)檢);甲醇中肟菌酯(100μg/mL,壇墨質(zhì)檢);甲苯中吡唑醚菌酯(100μg/mL,壇墨質(zhì)檢);乙腈中氟嘧菌酯(100μg/mL,BePure?);乙腈中嘧菌酯(100μg/mL,BePure?)。
大米樣品購于當(dāng)?shù)爻校鬯楹蟮蜏貎Υ妗?/p>
快速溶劑萃取儀條件:乙腈為萃取溶劑,溫度100℃,加熱300s,靜態(tài)萃取時間240s,循環(huán)兩次,沖洗體積為60%,吹掃60s。
GC條件:Rtx-5MS毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);進樣口溫度280 ℃;升溫程序:溫度 160℃,保持1 min,以15 ℃/min升至280 ℃,保持4 min,以10℃/min 升至300 ℃,保持10 min;載氣:氦氣,流速1.0mL/min;進樣量1 μL;進樣方式為不分流進樣。
MS條件:電離方式:EI;電離能量:70 eV;四極桿溫度:150℃;離子源溫度:230℃;接口溫度:280℃;溶劑延長時間:5min;離子選擇模式為SIM模式分段掃描。
圖1為APLE萃取凈化示意圖,具體操作為稱取1.00g硅藻土并加入900mg MgSO4、300mg PSA以及150mg C18,混合均勻后裝入預(yù)先墊好纖維素濾膜的萃取池中,再稱取1.00g樣品,與1.00g硅藻土混合后裝填至萃取池吸附劑的上部,最上層加入1g硅藻土,并放置一片纖維素濾膜,將蓋擰緊密封萃取池,置于APLE萃取盤中,啟動APL-3500快速溶劑萃取儀進行萃取,萃取液收集于60mL收集瓶中,進行氮吹濃縮至近干,乙腈定容到1mL,過0.45μm有機相濾膜后,待GC-MS上機檢測。
圖1 APLE萃取在線凈化示意圖
3.1.1 萃取溶劑的選擇
有文獻報道采用乙腈[12]、乙酸乙酯-環(huán)己烷[13]、乙酸乙酯[12,14]、丙酮[15]作為萃取甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的溶劑。通過實驗比較了幾種萃取溶劑的萃取效果,使用乙腈作為萃取溶劑,基質(zhì)背景相對干凈,萃取效率高,同時與相關(guān)文獻報道[1]相似。所以本實驗采用乙腈作為萃取溶劑。
3.1.2 循環(huán)次數(shù)
按照2.3所述對稱取的空白樣品準確加入一定量的6種殺菌劑混合標準溶液,密封萃取池,在溫度為100℃,壓力10MPa,熱平衡時間為300s,萃取時間為300s,淋洗體積為60%的參數(shù)條件下,進入APLE-3500序列模式,將方法中循環(huán)次數(shù)設(shè)置為3次,對空白大米樣品進行加標回收實驗,通過軟件設(shè)置序列模式將3次循環(huán)后的收集液分別收集到3個收集瓶當(dāng)中,然后按照2.2色譜條件進行6種殺菌劑的測定。實驗結(jié)果表明,第一次的回收率為95%,第二次回收率在2%~5%之間,第三次回收率幾乎為零。這說明萃取條件優(yōu)化較好,兩次萃取基本能達到萃取充分。為了節(jié)省時間和資源,本實驗選擇循環(huán)兩次。
目前,常用的吸附凈化劑主要包括石墨化炭黑(GCB)、C18和N-丙基乙二胺(PSA)等,其中GCB對色素有較好的吸附效果,大米基質(zhì)成分復(fù)雜,含有大量的淀粉、脂類物質(zhì)和蛋白質(zhì),含有色素較少,PSA能夠吸附萃取液中的脂肪酸以及糖類物質(zhì),C18可以去除樣品基質(zhì)中的非極性脂類物質(zhì),所以本實驗選擇PSA與C18作為快速溶劑萃取在線萃取凈化的吸附凈化劑。
由于Scan模式通常不能提供痕量分析中必要的靈敏度,因此在Scan條件下根據(jù)目標化合物保留時間和相應(yīng)的質(zhì)譜圖,確定SIM分析條件。6種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的保留時間、定性離子與定量離子見表2。6種殺菌劑分離情況良好,見圖2。
表2 6種殺菌劑保留時間、定量離子與定性離子
按照2.2的色譜條件,對6種殺菌劑的混合標準溶液系列分別進行測定,并繪制標準曲線。結(jié)果表明:6種殺菌劑的質(zhì)量濃度在0.05~1μg/mL范圍內(nèi)與其對應(yīng)的峰面積呈線性關(guān)系,其線性方程、相關(guān)系數(shù)見表3。分別以信噪比S/N≥3確定檢出限(LOD),S/N≥10確定定量限(LOQ),結(jié)果如表3。
圖2 6種殺菌劑標準溶液色譜圖(1 μg/mL)1.啶氧菌酯;2.醚菌酯;3.肟菌酯;4-1.吡唑醚菌酯;4-2.吡唑醚菌酯;5.氟嘧菌酯;6.嘧菌酯
化合物線性方程相關(guān)系數(shù)rLOD(μg/mL)LOD(μg/mL)啶氧菌酯Y=48.154X-414.420.99970.0050.017醚菌酯Y=93.766X-761.760.99970.0020.007肟菌酯Y=58.641X-1081.10.99970.0040.013吡唑醚菌酯Y=72.867X-1674.30.99920.0160.053氟嘧菌酯Y=10.421X+161.791.00000.0220.073嘧菌酯Y=84.488X-2842.90.99930.0740.246
取濃度為0.1μg/mL的 6種殺菌劑的混合標準溶液, 在2.2色譜條件下進行6次重復(fù)實驗,結(jié)果見表4,保留時間RSD在0.01~0.11%之間,峰面積RSD在0.9~3.4%之間,表明儀器的精密度良好。
表4 6種殺菌劑的儀器重復(fù)性
選取空白大米作為基質(zhì)樣品,根據(jù)2.3樣品制備和2.2萃取條件,并加入一定量的6種殺菌劑混合標準溶液,考察加標回收情況。實驗結(jié)果表明加標回收率均符合日常分析檢測的要求,6種殺菌劑的加標回收率詳見表5。
表5 6種殺菌劑的加標回收率及RSD(n=3)
續(xù)表5
應(yīng)用所建方法對不同超市采購的4份大米樣品(1#、2#、3#、4#)進行檢測,其中3份大米樣品檢出氟嘧菌酯,2#大米樣品中氟嘧菌酯的含量為0.083mg/kg,3#、4#大米樣品種氟嘧菌酯的含量分別為0.107mg/kg、0.154 mg/kg,超出加拿大規(guī)定糧谷中氟嘧菌酯殘留最大限值0.1mg/kg。
通過對分析條件的優(yōu)化,建立快速溶劑萃取-在線凈化與氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析大米中的6種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑殘留的方法。6種殺菌劑在3個濃度加標水平下回收率為84.7~95.6%,RSD為0.22~3.69%,該方法在實驗中使用溶劑量少,操作簡單,為大米中殺菌劑的提取及檢測提供有效的參考。