河南农业2020年第3期(中)
农药的发明和使用,对提升农产品产量作用显著,被认为是农业生产安全的关键保证。但是大量及长时间使用农药,将影响到生态环境和人体健康。针对常见蔬菜和水果的农药残留,在我国多个城市中,国际绿和平组织曾经检测出50种农药残留。所以有效、及时地检测农药残留极其关键。因农民喷洒农药的不规范以及使用农药的种类繁多,造成农药定量及定性分析有很大不确定性。而样品前处理和仪器检测,是农药残留分析包含的两部分。样品前处理过程,直接关系着分析结果的准确性,是整个农药残留分析的关键步骤。基质固相分散、超临界、液液、固相萃取等,是常用的农残样品前处理方法,不利于农药事件的应急处理以及农残样品的大批量处理,后续仍需繁琐净化步骤,溶剂消耗量大。选择QuEChERS 方法仍需花费大量时间实施样品净化,简化了样品前处理过程,多选择
N-丙基乙二胺做净化材料,会造成酸性农药的回收率偏低,对酸性农药有吸附作用。当前主要有高效液相谱
(HPLC )法、毛细管电泳(CE )法、高效液相谱—质谱联用(HPLC -MS )法等,是农药残留的检测方式。
其中作为首选的,就是具有抗干扰能力强、选择性好、分离效果好、灵敏度高等优点的液相谱—三重四极杆串联质谱
(HPLC -MS /MS )技术。本研究选择减少进样体积减小基质效应,抗干扰能力强、灵敏度高的优点,在检测蔬菜农药残留中,通过建立超高效液相谱—串联质谱(UHPLC-
MS/MS )进行检测。
一、实验部分
(一)仪器及设备
上海安谱仪器公司的氮吹仪;天津药典标准仪器厂的自动漩涡混合器;广州智真生物科技有限公司的SC-8L-150数控固相萃取仪;R-210,BUCHI 公司的旋转蒸发仪;
上海卢湘仪离心机仪器有限公司的TG16-WS 高速离心机;Waters 公司的Quattro Premier XE 质谱仪、ACQUTTYTM 超高效液相谱仪。
(二)试剂及材料
250种农药标准品:无水乙酸钠、乙酸(CH 3COONa )、
谱纯,Merck 公司的甲醇、乙腈;无水硫酸钠、甲酸铵、硫酸钠(Na 2SO 4)、Sigma 公司的纯度≥95%;无水硫酸镁(MgSO 4);天津光复精细化工研究院的甲酸,均为分析纯。同时选择Waters 公司的石墨化碳GCB )、乙二胺-N-丙基硅烷(PSA )作为吸附剂;Agilent 公司的C18;Millipore 公司的超纯水。
标准溶液的配制:以甲醇定容至刻度,在10mL 的棕容量瓶中称取10mg 标准品;对部分不溶解的农药,得到1mg /mL 单标储备溶液,选择丙酮或乙腈等试剂辅助溶解。参照GB/T 20769—2008,按照检出限的不同,划分目标农药为6组配成整体,大概10μg /mL 标准溶液,存放6个月,同时存放在-18℃的冰箱中。
(三)样品前处理
在50mL 的塑料离心管中,称取15g 已研磨粉碎的样品,-18℃冷冻约10min ,把含1%(v /v)乙酸,共15mL 的乙腈溶液加入其中,在10000r /min 转速下,迅速摇匀,均质提取30s ,加入6gMgSO 4和1.5gCH 3COONa 。离心5min ,在4000r /min 转速下。取上清液2mL ,迅速摇匀或涡
旋混匀1min ,加入10mgGCB 和100mg C 18、300mgMgSO 4、200mgPSA ,离心1min ,在3500r /min 转速下。滤液供分析,保证上清液过0.22μm 有机滤膜。
(四)高效液相谱—串联质谱法条件
MS /MS 条件:毛细管电压:3.08kV ;离子源温度:
120℃;射频透镜2(RF lens2)和射频透镜1(RF lens1)
栽培育种
ZAI PEI YU ZHONG
超高效液相谱—串联质谱法
测定蔬菜农药残留
史晓君
(吉林省经济管理干部学院,吉林长春130012)
摘要:选择的检测仪器是超高效液相谱—串联质谱,QuEChERS 为前处理方法,建立起快速筛查检测蔬菜中250种农药残留的方式。以无水硫酸镁(MgSO 4)为脱水剂,选择含1%(v /v )乙酸乙腈溶液提取样品,经超高效液相谱-串联质谱测定,石墨化碳(GCB )、C18、MgSO 4进行混合净化,Waters ACQUTTY TM UPLC BEH C18柱分离。对农药添加回收率,经PSA 、GCB 、C18、MgSO 4进行详细
考察,结果显示把10mgGCB 和100mg C 18、300mgMgSO 4、200mgPSA 加入到2mL 提取上清液中,取得的净化效果最好。在韭菜中3个添加水平下,250种农药的相对标准差(RSD )为3.4%~19.4%,回收率为60.0%~120.0%,检出限为0.01~50.00μg /kg 。此种方式能够应用于蔬菜多种农药残留快速筛查日常生活,简便、快捷、可靠,有一定推广价值。
关键词:农药多残留;蔬菜;测定;高效液相谱—串联质谱;QuEChERS
河南农业2020年第3期(中)
电压均是12.0V ;离子源:正离子模式(ESI +),电喷雾电离;锥孔电压:40V;脱溶剂气流量:800L /h;脱溶剂温度:350℃。
二、结果及讨论
(一)优化前处理方法QuEChERS 方法,多用于蔬菜、水果中农药残留检测
前处理。技术核心:提取液经离心后直接实施谱—质谱分析,把除水剂和杂质吸附剂直接加入到水果
、蔬菜的提取液中。此次实验选择能够作为前处理技术开发研究对象的有250种代表性农药,包含氨基甲酸酯类、LC -MS 检测的有机磷类等多类农药,引入C18作为净化剂,参照欧盟标准方法EN15662和AOAC 官方方法2007.01,通过摸索不同类型农药前处理条件,优化获得最佳前处理方式。
(二)优化UHPLC-MS/MS 条件
1.谱柱。大部分选择T3柱和C18谱柱,进行农药
检测,通过对250种目标农药分离效果的比较,发现T 3柱的峰形不如C18好,但是出峰时间较C18早,对农药的分离均能够达到LC -MS 联用检测要求。本研究的分离柱,最终选择ACQUITY UPLC C18柱。因其填料粒径为1.7μm,所以相较于常规谱柱,具有更高的分离能力和灵敏度,可承受更大压力,分离时间大大缩短。250种农药在15min 内,在洗脱条件下能够完成有效分离。
2.优化MS/MS 条件。选择正离子模式采集农药,加入
适当浓度酸,提高目标化合物灵敏度,实现目标物质子化。选择流动注射泵连续进样的模式,在流动相体系下,确定去溶剂气温度及流量、碰撞电压、离子源温度、定性定量离子等质谱参数,进行质谱条件的优化,保证每种农药的离子化效率,在样品液中达到最佳。
3.定性测定。校正溶液和试样谱峰保留时间一致,偏
差±2.5%;阳性对照相同的离子峰没有在空白样品中出现;校正溶液和检测到的离子相对丰度一样,能够满足2002/657/EC 的偏差要求;特征离子谱峰信噪比在3:1以上。
buchi4.标准溶液的检出、回收率、稳定性、校准曲线、精密
度。配成的10μg /mL 标准溶液,是划分成6组的目标农药,开始时通过1周/次的频率考察其稳定性,置于-18℃的冰箱中,之后通过1月/次考察,经研究结果显示,说明在半年的时间内,10μg /mL 的混合标准液无疑显著性转变。按照农药灵敏度的不同,以外标法做校准曲线,配制
10.00~500μg /L 、1.00~250μg /L 、50.00~1000μg /L 混合基质匹配标准溶液。在设定浓度范围内,当各农药有较好的线性关系,则校准曲线相关系数(R 2)(90%农药)均>0.99。
以S /N =3作为检出限,在较低浓度下峰形较好,应用向阴性样品,渐渐降低加标浓度。进行3个加标水平精密度和回收率考察,按照不同农药检出限实施。结果显示,在韭菜中3个添加水平下,250种农药的相对标准差(RSD )为3.4%~19.4%,回收率为60.0%~120.0%,检出限为0.01~50.00μg /kg 。
三、结语
对蔬菜样品的前处理,选择QuEChERS 方法,建立蔬菜中250种农药残留的快速筛查检测方式,选择检测仪器(高效液相谱—串联质谱)。对农药添加回收率,经PSA 、GCB 、C18、MgSO 4进行详细考察,
结果显示把10mgGCB 和100mg C 18、300mgMgSO 4、200mgPSA 加入到2mL 提
取上清液中,取得的净化效果最好。在韭菜中3个添加水平下,250种农药的相对标准差(RSD )为3.4%~19.4%,回收率为60.0%~120.0%,检出限为0.01~50.00μg /kg 。
综上所述,此种方式能够应用于蔬菜多种农药残留快速筛查日常生活,简便、快捷、可靠,满足农药多残留日常检测要求,具有较高的灵敏度,有一定推广价值。
参考文献:
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2016,34(02).
栽培育种
ZAI PEI YU
ZHONG