陳 浩
(常德市食品檢驗(yàn)所,湖南常德 415000)
氟蟲(chóng)腈,商品名為銳勁特,是一種苯基吡唑類(lèi)、廣譜性的殺蟲(chóng)劑,對(duì)害蟲(chóng)以胃毒作用為主,活性高,應(yīng)用范圍廣,可用于水稻、蔬菜、茶葉、果樹(shù)等農(nóng)作物的害蟲(chóng)防治。氟蟲(chóng)腈原藥能對(duì)人體的神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)和循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生毒副作用[1]。氟蟲(chóng)腈在環(huán)境中經(jīng)過(guò)物理化學(xué)變化,主要會(huì)產(chǎn)生氟甲腈、氟蟲(chóng)腈砜以及氟蟲(chóng)腈硫醚3種代謝物[2],有研究表明其代謝物比氟蟲(chóng)腈原藥更加穩(wěn)定[3],且毒性更大[4-5]。因此,對(duì)氟蟲(chóng)腈及其代謝物的檢測(cè)非常有必要。國(guó)家安全標(biāo)準(zhǔn)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》(GB 2763—2021)中,對(duì)氟蟲(chóng)腈的檢測(cè)也是以氟蟲(chóng)腈、氟甲腈、氟蟲(chóng)腈砜和氟蟲(chóng)腈硫醚之和來(lái)計(jì)算[6]。
現(xiàn)行的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中針對(duì)氟蟲(chóng)腈的相關(guān)檢測(cè)方法主要有以下幾種。①液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法。GB 23200.34—2016[7]中采用該方法檢測(cè)氟蟲(chóng)腈,但前處理復(fù)雜,且不檢測(cè)其他3種代謝物;GB 23200.115—2018[8]規(guī)定了氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物的檢測(cè)方法,但只針對(duì)蛋類(lèi)樣品。②氣相色譜-質(zhì)譜法。SN/T 1982—2007[9]中有關(guān)氣相色譜-質(zhì)譜法配備的離子源為負(fù)化學(xué)源,普及率較低,且標(biāo)準(zhǔn)中也未檢測(cè)3種代謝物;GB 23200.8—2016[10]使用該方法檢測(cè)農(nóng)藥,但前處理過(guò)柱凈化比較煩瑣、耗時(shí)較長(zhǎng),并且未檢測(cè)3種代謝物。③氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜法。GB 23200.113—2018[11]中也僅檢測(cè)氟蟲(chóng)腈,未檢測(cè)其代謝物。此外,還有文獻(xiàn)中也有用氣相色譜-電子捕獲檢測(cè)法[12-13]、液相色譜法[14]等方法來(lái)檢測(cè)氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物,但這些檢測(cè)方法大多需要經(jīng)萃取、過(guò)固相萃取小柱凈化等,前處理過(guò)程較為煩瑣。也有文獻(xiàn)使用傳統(tǒng)的QuEChERS技術(shù)作為前處理方法,結(jié)合相關(guān)檢測(cè)方法來(lái)測(cè)定蔬菜、水果和茶葉中的氟蟲(chóng)腈及其代謝物的報(bào)道[15-17],但尚未見(jiàn)使用氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜儀同時(shí)檢測(cè)大米、茶葉、油麥菜和柑橘4種不同種類(lèi)基質(zhì)中氟蟲(chóng)腈及其代謝物的報(bào)道。本文使用改良后的QuEChERS進(jìn)行樣品前處理,可根據(jù)不同基質(zhì)靈活選用提取凈化材料,能簡(jiǎn)單快捷地完成對(duì)氟蟲(chóng)腈及其代謝物的準(zhǔn)確定量分析。
乙腈(HPLC級(jí)),美國(guó)Supelco公司;乙酸乙酯(HPLC級(jí)),美國(guó)Honewell公司;丙酮(HPLC級(jí)),德國(guó)默克公司;正己烷(HPLC級(jí)),西班牙Scharlau公司;氯化鈉(分析純)、無(wú)水硫酸鎂(分析純),國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;乙二胺-N-丙基硅烷(PSA,40~60 μm)、十八烷基硅烷鍵合硅膠(C18,40~60 μm)、石墨化炭黑(GCB,120~400目),自博納艾杰爾科技有限公司;陶瓷均質(zhì)子,安捷倫公司;微孔濾膜(有機(jī)相,0.22 μm×13.00 mm),津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限公司;氟蟲(chóng)腈、氟甲腈、氟蟲(chóng)腈砜、氟蟲(chóng)腈硫醚標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)和內(nèi)標(biāo)環(huán)氧七氯B,農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所(天津),濃度均為1 000 μg·mL-1。
氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(7890B-7000D),美國(guó)安捷倫公司;高速冷凍離心機(jī)(Heraeus Multifuge X1R),美國(guó)賽默飛公司;高速振蕩機(jī)(EYELA CM-100),上海愛(ài)郎儀器有限公司;氮吹濃縮裝置(TTL-DCⅡ型),北京同泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司;渦旋混勻器(MS3 control),德國(guó)IKA公司;電子天平(BCA2241-10CN),賽多利斯科學(xué)儀器有限公司。
(1)提取。稱(chēng)取大米5.00 g、茶葉2.00 g,放入50 mL離心管中,加入10 mL水,渦旋混勻,靜置30 min后再加入乙腈10.0 mL,渦旋混勻1 min;分別稱(chēng)取油麥菜、沃柑10.00 g,放入50 mL離心管中,加入乙腈10.0 mL,渦旋混勻1 min。所有樣品加入2 g氯化鈉,渦旋混勻1 min,加入6 g無(wú)水硫酸鎂,再放入一個(gè)陶瓷均質(zhì)子,立即劇烈振搖混勻1 min,以5 000 r·min-1離心5 min。
(2)凈化。準(zhǔn)確吸取上清液6.0 mL于15 mL凈化管中(凈化管1:預(yù)先加入800 mg無(wú)水硫酸鎂、200 mg PSA、200 mg C18用于大米和柑橘;凈化管2:預(yù)先加入800 mg無(wú)水硫酸鎂、200 mg PSA、200 mg C18和200 mg GCB用于茶葉和油麥菜),渦旋混勻1 min后以5 000 r·min-1離心5 min。準(zhǔn)確吸取上清液2.0 mL于10 mL試管中,在40 ℃水浴中氮吹濃縮至20~50 μL[18],加入20 μL的內(nèi)標(biāo)溶液,加入1.0 mL乙酸乙酯,渦旋混勻1 min,過(guò)微孔濾膜,用于測(cè)定。
(1)內(nèi)標(biāo)溶液的配制。用乙酸乙酯將環(huán)氧七氯B逐級(jí)稀釋至5 mg·L-1,于0 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
(2)標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制。用乙酸乙酯將氟蟲(chóng)腈、氟甲腈、氟蟲(chóng)腈砜、氟蟲(chóng)腈硫醚逐級(jí)稀釋至5 mg·L-1,于-18 ℃低溫保存。再配制成1 mg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,于0 ℃保存?zhèn)溆谩?/p>
(3)基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液。用乙酸乙酯將一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液逐級(jí)稀釋成濃度為0.005 mg·L-1、0.010 mg·L-1、0.050 mg·L-1、0.100 mg·L-1、0.500 mg·L-1和0.800 mg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,空白基質(zhì)溶液氮吹濃縮至近干,加入內(nèi)標(biāo)溶液20 μL,再加入上述濃度混合標(biāo)準(zhǔn)工作液各1 mL復(fù)溶,過(guò)有機(jī)濾膜,得到基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。
1.5.1 氣相色譜條件
色譜柱HP-5msU(I30 m×0.25 mm,0.25 μm);載氣為高純氦氣(99.999%);載氣流速設(shè)置為1.0 mL·min-1;進(jìn)樣口溫度:280 ℃;柱溫箱升溫程序:初始溫度為40 ℃,保持1 min,然后以40 ℃·min-1升溫至120 ℃,以5 ℃·min-1升溫至240 ℃,最后以12 ℃·min-1升溫至300 ℃,保持6 min。進(jìn)樣量為1 μL,不分流進(jìn)樣。
1.5.2 質(zhì)譜條件
離子源:電子轟擊源EI;離子源電離能量:70 eV;離子源溫度:280 ℃;傳輸線溫度:280 ℃;溶劑延遲3 min。掃描模式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式。
采用全掃描模式分別對(duì)氟蟲(chóng)腈、氟甲腈、氟蟲(chóng)腈砜和氟蟲(chóng)腈硫醚進(jìn)行全掃描,找到各自的母離子,再進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜掃描,確定各自的定量離子和定性離子,最后在MRM模式下對(duì)選擇的離子對(duì)和碰撞電壓進(jìn)行優(yōu)化,建立MRM方法并進(jìn)行后續(xù)分析。氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物在該條件下的質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1。
表1 氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物的保留時(shí)間、離子對(duì)及碰撞電壓
在農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)藥殘留檢測(cè)中,丙酮、正己烷、乙酸乙酯和乙腈等有機(jī)試劑是最常用的提取溶劑。本試驗(yàn)使用的基質(zhì)包括大米、茶葉、柑橘以及顏色較深的油麥菜,在對(duì)比丙酮、正己烷、乙酸乙酯、乙腈及乙腈-醋酸(1%醋酸)5種提取溶劑對(duì)氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物的提取效果時(shí)發(fā)現(xiàn),正己烷和乙酸乙酯在4種不同基質(zhì)中的提取回收率均最低(不足60%),在茶葉和油麥菜中的回收率不到50%,這可能是這兩種基質(zhì)在提取后雜質(zhì)較多,顏色仍然較深,導(dǎo)致回收率不高。使用丙酮作為提取溶劑時(shí),氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物在4種基質(zhì)中的回收率超過(guò)82%,但在加入氯化鈉后,丙酮與水分層不明顯。使用乙腈和乙腈-醋酸作為提取溶劑時(shí),在4種基質(zhì)中的回收率差別不大,都能超過(guò)88%,但在油麥菜和柑橘中,乙腈-醋酸對(duì)氟蟲(chóng)腈和氟蟲(chóng)腈砜的提取率略低于乙腈。因此,本試驗(yàn)最終使用乙腈作為提取溶劑。
QuEChERS凈化管中常見(jiàn)的吸附劑包含PSA、GCB、C18,選擇不同配方的吸附劑可以處理不同的樣品。實(shí)際操作中發(fā)現(xiàn),使用傳統(tǒng)凈化管時(shí),經(jīng)過(guò)凈化后的油麥菜樣品顏色呈墨綠色,對(duì)色素的凈化效果不理想。為探討GCB的添加量對(duì)茶葉和油麥菜的凈化效果,本文設(shè)置GCB添加量為100 mg、200 mg、300 mg 3個(gè)梯度,每個(gè)梯度6個(gè)平行樣,考察其對(duì)氟蟲(chóng)腈及其代3種謝物回收率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),當(dāng)GCB添加量為100 mg時(shí),溶液顏色仍然較深,氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物的回收率都在86.2%以上;當(dāng)GCB添加量為200 mg時(shí),溶液顏色變得較淺,回收率都超過(guò)88.3%;當(dāng)GCB添加量為300 mg時(shí),溶液顏色最淺,但回收率都小于70.6%。說(shuō)明GCB的添加量是影響凈化效果和回收率的關(guān)鍵因素,添加量小時(shí),凈化效果差,有雜質(zhì)干擾,但過(guò)量添加GCB也會(huì)對(duì)氟蟲(chóng)腈及其代謝物有一定的吸附作用,導(dǎo)致其回收率降低。因此,本試驗(yàn)最終選擇使用含800 mg無(wú)水硫酸鎂、200 mg PSA、200 mg C18用于大米和柑橘的凈化,用含800 mg無(wú)水硫酸鎂、200 mg PSA、200 mg C18和200 mg GCB用于茶葉和油麥菜的凈化。
基質(zhì)效應(yīng)(Matrix Effect,ME)是指樣品基質(zhì)成分對(duì)分析方法準(zhǔn)確性的干擾[19],是影響農(nóng)藥殘留準(zhǔn)確定量的一個(gè)重要原因[20]。本試驗(yàn)使用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率和溶劑配制標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的比值來(lái)表示基質(zhì)效應(yīng)(ME),ME>1表示基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),ME<1表示基質(zhì)抑制效應(yīng),ME值越接近1表示基質(zhì)效應(yīng)越小[21]。由表2可以看出,氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物在4種不同基質(zhì)中均存在不同程度的基質(zhì)效應(yīng),且都為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),因此本試驗(yàn)使用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行定量分析。
表2 氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物在4種基質(zhì)中的標(biāo)準(zhǔn)曲線、線性相關(guān)系數(shù)、基質(zhì)效應(yīng)和定量限表
氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物在6個(gè)不同質(zhì)量濃度(0.005 mg·L-1、0.001 mg·L-1、0.050 mg·L-1、0.100 mg·L-1、0.500 mg·L-1和0.800 mg·L-1)下,進(jìn)樣分析所得的定量離子峰面積與相對(duì)應(yīng)濃度之間的線性關(guān)系如表2所示,在0.005~0.800 mg·L-1,4種基質(zhì)中氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物都具有良好線性關(guān)系(R2>0.996)。方法定量限以10倍信噪比(S/N=10)計(jì)算,氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物在大米、茶葉中的定量限均為1.0 μg·kg-1,在油麥菜、柑橘中的定量限均為0.5 μg·kg-1。
取空白的4種基質(zhì)樣品,向其中添加一定濃度的氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物的標(biāo)準(zhǔn)品,添加水平分別為0.01 mg·kg-1、0.05 mg·kg-1和0.10 mg·kg-1,每個(gè)添加水平設(shè)置6個(gè)平行,按照1.3試驗(yàn)方法進(jìn)行處理,平均回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果如表3所示。在3個(gè)添加水平下,氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物的平均回收率在88.3%~102.5%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.6%~7.7%。大米和柑橘中氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物的平均回收率相對(duì)較高,分別在93.1%~99.2%和94.8%~102.5%。茶葉和油麥菜中氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物的平均回收率相對(duì)較低,分別在88.3%~92.7%和90.1%~93.6%。這可能是由于凈化過(guò)程中加入的GCB對(duì)氟蟲(chóng)腈及其代謝物有一定的吸附作用。不同添加水平對(duì)氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物的回收率影響不明顯。
表3 氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物在4種基質(zhì)中的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)
本文在傳統(tǒng)的QuEChERS前處理基礎(chǔ)上對(duì)凈化吸附劑進(jìn)行了改良,建立了使用GC-MS/MS同時(shí)檢測(cè)大米、茶葉、油麥菜和柑橘4種不同種類(lèi)基質(zhì)中氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物的檢測(cè)方法。該方法平均回收率在88.3%~102.5%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.6%~7.7%,氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物在大米、茶葉中的方法定量限為1.0 μg·kg-1,在油麥菜、柑橘中的定量限為0.5 μg·kg-1,相關(guān)系數(shù)(R2)均超過(guò)0.996。本方法前處理簡(jiǎn)單、結(jié)果穩(wěn)定可靠,可用于大米、茶葉及蔬菜水果中氟蟲(chóng)腈及其3種代謝物的檢測(cè)。