李廣
(汕頭市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗檢測中心 廣東汕頭 515000)
氟蟲腈(Fipronil)的商品名為銳勁特,是一種苯基吡唑類的殺蟲劑[1]。因其殺蟲譜廣,對害蟲以胃毒作用為主,兼有觸殺和一定的內(nèi)吸作用,氟蟲腈可用于防治蔬菜、水稻、煙草等農(nóng)產(chǎn)品上的多種農(nóng)業(yè)害蟲。有研究表明,氟蟲腈的化學(xué)性質(zhì)相對活潑,在水解、光解等作用下易產(chǎn)生降解,主要有3種代謝物[2],分別是氟甲腈、氟蟲腈砜、氟蟲腈硫醚。其中,一些毒理實驗證明,其代謝物在某些物種所表現(xiàn)出來的毒性比氟蟲腈大[3]。因此,分析農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈及其代謝物的殘留量具有重要意義。
GB 2763—2019《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[4]規(guī)定,氟蟲腈及其殘留物在農(nóng)產(chǎn)品中的最大殘留限量為0.02 mg/kg。在現(xiàn)有的氟蟲腈檢測方法中,定性定量的主要方法有氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等[5-8]。國內(nèi)利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈的標(biāo)準(zhǔn)方法有GB 23200.8—2016《水果和蔬菜中500種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》[9]和GB 23200.113—2018《植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測定氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法》[10],但是氟蟲腈的3種代謝物并沒有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢測方法。
在相關(guān)的國內(nèi)外文獻(xiàn)中,有對農(nóng)產(chǎn)品中的氟蟲腈及其代謝物殘留量的檢測報道[11,12],但基本都是采用傳統(tǒng)的固相萃取前處理方法。該方法雖然有很好的凈化效果,但過程較為煩瑣,不利于批量檢測農(nóng)藥殘留。本文將參考GB 23200.113—2018,采用QuEChERS前處理方法,建立檢測農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈及其代謝物4種農(nóng)藥殘留的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法。該方法可行性強(qiáng)、效率高,同時其精密度、靈敏度和準(zhǔn)確度能滿足批量農(nóng)藥殘留任務(wù)的分析要求。
試樣用乙腈提取,提取液經(jīng)分散固相萃取凈化,氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀檢測,內(nèi)標(biāo)法定量。
2.2.1 試劑與材料
已腈(CH3CN,CAS號:75-05-8);乙酸乙酯(CH3COOC2H5,CAS 號:141-78-6):色譜純;氯化鈉(NaCl,CAS號:7647-14-5);硫酸鎂(MgSO4,CAS 號:7487-88-9);檸檬酸鈉(Na3C6H5O7,CAS 號:6132-04-3);檸檬酸氫二鈉(C6H6Na2O7,CAS 號:6132-05-4);環(huán)氧七氯;乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠(PSA):40~60 μm;陶瓷均質(zhì)子:2 cm(長)×1 cm(外徑);微孔濾膜(有機(jī)相):13 mm×0.22 μm。
2.2.2 儀器設(shè)備
氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀GCMS-TQ8040(島津公司);高速離心機(jī)3K15(sigma公司);多管旋渦混合儀LPD2500(萊普特科學(xué)儀器北京有限公司);氮吹儀DC24(上海安譜科學(xué)儀器有限公司);分析天平(賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司)。
分別配制 0.005 mg/L、0.010 mg/L、0.050 mg/L、0.100 mg/L和0.500 mg/L的5個濃度的標(biāo)液。
吸1mL環(huán)氧七氯(100mg/L)至10mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容至10 mL(濃度為10 mg/L),然后混勻為內(nèi)標(biāo)儲備液。
選取不含農(nóng)藥的黃瓜樣品做加標(biāo)樣品,在250mL三角瓶中準(zhǔn)確稱取10.0 g樣品,用移液管向樣品中,分別添加濃度為1 mg/L的氟蟲腈及其代謝物標(biāo)液0.10 mL、0.25 mL、0.50 mL,即加標(biāo)樣品中氟蟲腈及其代謝物的濃度分別為 0.02mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg,每個濃度做3個平行樣,同時做空白樣品。
稱取10 g試樣于50 mL塑料離心管中,加入10.0 mL乙腈、4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉及1顆陶瓷均質(zhì)子,蓋上離心管蓋,劇烈振蕩1 min后4 200 r/min離心5 min。
吸取6 mL上清液加到內(nèi)含900 mg硫酸鎂及150mg PSA的15mL塑料離心管中,渦旋混勻1min,4 200 r/min離心5 min。
準(zhǔn)確吸取2 mL上清液于10 mL試管中,40℃水浴中氮氣吹至近干。加入10μL的內(nèi)標(biāo)溶液,加入1mL乙酸乙酯復(fù)溶,過微孔濾膜,用于測定。
色譜柱:SH-Rxi-5Sil MS,30m×0.25mm×0.25μm;溫度:進(jìn)樣口 250℃;柱溫 120℃(30℃/min)~300℃(6 min);離子源 230℃;氣體及流量:載氣:氦氣,純度≥99.999%,流速為1.50 mL/min;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣;進(jìn)樣量:1 μL;電子轟擊源:70 eV;溶劑延遲:3 min;進(jìn)樣方式:不分流進(jìn)樣。
6.2.1 定性
在相同實驗條件下進(jìn)行樣品測定時,如果檢出的色譜峰的保留時間與標(biāo)準(zhǔn)樣品一致,并且,目標(biāo)化合物的質(zhì)譜定量和定性離子在扣除背景后的樣品質(zhì)譜圖中均出現(xiàn),而且同一檢測批次對同一化合物,樣品中目標(biāo)化合物的定性離子和定量離子的相對豐度與質(zhì)量濃度相當(dāng)?shù)幕|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液相比,允許偏差不超過規(guī)定的范圍,則可判斷樣品中存在目標(biāo)農(nóng)藥。
6.2.2 定量
由自動進(jìn)樣器分別吸取1.0 μL標(biāo)準(zhǔn)溶液和凈化后的樣品溶液注入色譜儀中,內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析。
7.1.1 凈化條件的選擇
本文參考GB 23200.113—2018,采用QuEChERS前處理方法,選擇凈化效果較好的PSA作為凈化材料,并用濾膜過濾固體顆粒,防止進(jìn)入進(jìn)樣器。該方法可行性強(qiáng)、操作簡便,能滿足批量農(nóng)藥殘留任務(wù)的要求。
7.1.2 色譜條件的優(yōu)化
為了使氟蟲腈及其代謝物的峰面積能得到很好的分離,并縮短出峰時間,對升溫程序進(jìn)行了優(yōu)化,在6.1條件下,各化合物有較好的峰型和分離度,其譜圖詳見圖1。4個峰從左到右依次為:氟甲腈、氟蟲腈硫醚、氟蟲腈、氟蟲腈砜。
7.1.3 檢測條件的優(yōu)化
在上述檢測條件下,用氟蟲腈及其代謝物的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,先進(jìn)行全掃描(SCAN),分別選擇各自合適的定量定性離子,用得到的定量定性離子對氟蟲腈及其代謝物標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式掃描,結(jié)果詳見表1。
圖1 氟甲腈、氟蟲腈硫醚、氟蟲腈及氟蟲腈砜的選擇離子色譜圖
在選定的色譜條件和質(zhì)譜測定參數(shù)下,測定0.005~0.500 mg/L 5個水平濃度,氟蟲腈及其代謝物的峰面積與相對應(yīng)的質(zhì)量濃度間呈良好的線性關(guān)系,r2均大于0.999 9。
根據(jù)3倍信噪比(S/N=3)計算農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈及其代謝物的檢出限(LOD)為 0.09~1.15 μg/kg;根據(jù)10倍信噪比(S/N=10)計算農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈及其代謝物的定量限(LOQ)為 0.29~3.84 μg/kg。
表1 氟蟲腈及其代謝物的保留時間和定量定性離子對
取黃瓜基質(zhì)空白樣品,根據(jù)GB23200.113—118關(guān)于氟蟲腈的方法定量限,做3個水平的加標(biāo)回收率實驗(表2)。實驗結(jié)果顯示,氟蟲腈及其代謝物的平均回收率為80%~105%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為2.94%~7.51%,均滿足定量分析的要求。
為研究黃瓜基質(zhì)是否會對氟蟲腈及其代謝物的回收率實驗產(chǎn)生影響,本文分別使用乙酸乙酯純標(biāo)樣標(biāo)準(zhǔn)曲線和黃瓜基質(zhì)標(biāo)樣標(biāo)準(zhǔn)曲線對0.10 mg/kg添加樣品回收率進(jìn)行計算(圖2)。根據(jù)基質(zhì)效應(yīng)判斷公式 ME(%)=(基質(zhì)標(biāo)曲斜率/溶劑標(biāo)曲斜率-1)×100%計算,ME為6.78%,在0%~20%范圍內(nèi)。結(jié)果表明,黃瓜基質(zhì)對氟蟲腈有弱的基質(zhì)效應(yīng)影響,建議使用基質(zhì)標(biāo)樣計算。
本文研究的氟蟲腈目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用較多,在某些農(nóng)作物中屬于禁用農(nóng)藥。按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定,在檢測氟蟲腈殘留量的同時其相關(guān)的4種代謝產(chǎn)物應(yīng)該一并進(jìn)行檢測,氟蟲腈及其代謝物的限量值為4種農(nóng)藥的總量加和。本研究采用QuEChERS前處理方法,建立檢測農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈及其代謝物4種農(nóng)藥殘留的氣質(zhì)質(zhì)聯(lián)用檢測方法,樣品得到很好的凈化效果,且經(jīng)實驗證明有高回收率,定量限(LOQ)為0.29~3.84 μg/kg,均低于我國現(xiàn)行的殘留標(biāo)準(zhǔn),并可在6 min內(nèi)完成氟蟲腈及其代謝物的檢測。本研究證明,氟蟲腈及其4種代謝物在農(nóng)產(chǎn)品中使用GC-MS/MS法檢測技術(shù)進(jìn)行檢測的可行性強(qiáng)、效率高,可滿足大批量樣品中氟蟲腈及其代謝物的檢測要求。