色谱  2014, Vol. 32 Issue (3): 314-317   PDF (838KB)    
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王莉
夏广辉
沈伟健
吴斌
张睿
陆慧媛
沈崇钰
赵增运
气相色谱-负化学源质谱联用法测定水产品及食用油中氟乐灵的残留量
王莉1, 夏广辉2,3, 沈伟健2, 吴斌2, 张睿2, 陆慧媛2, 沈崇钰2, 赵增运2    
1. 江苏省泰州市姜堰区疾病预防控制中心, 江苏 泰州 225500;
2. 江苏出入境检验检疫局食品实验室, 江苏 南京 210001;
3. 中国药科大学生物化学教研室, 江苏 南京 210000
收稿日期：2013-12-12
基金项目：国家质检总局科技计划项目（2011KJ39，2012KJ31）；科技部科技支撑项目（2011BAK10B04）.
通讯作者：Tel:(025) 52345193, E-mail: swj9722418@yahoo.com.cn.
摘要：建立了一种可用于水产品及食用油中氟乐灵残留量分析的分散型固相萃取-气相色谱-负化学离子源质谱方法。水产品及食用油经乙腈提取，4 ℃冷藏后，采用分散型固相萃取法净化，由气相色谱-负化学离子源质谱选择离子监测技术进行测定与确证，同位素内标法定量。在1~40 μg/L范围内氟乐灵农药的线性关系良好；方法定量限（LOQ）为0.02 μg/kg；对鳗鱼、烤鳗、梭子蟹、小龙虾、猪油和橄榄油等6种复杂基质进行1.0、2.0和3.0 μg/kg等3个水平的添加回收试验，平均回收率均处于80%~100%之间，RSD≤10.3%；无干扰现象出现。该方法可作为水产品及食用油中氟乐灵残留检测的确证方法。
关键词： 分散型固相萃取     气相色谱-负化学离子源质谱联用     选择离子监测     氟乐灵     水产品     食用油    
Determination of trifluralin residue in aquatic products and edible oils by gas chromatography-negative chemical ionization mass spectrometry
WANG Li1, XIA Guanghui2,3, SHEN Weijian2, WU Bin2, ZHANG Rui2, LU Huiyuan2, SHEN Chongyu2, ZHAO Zengyun2    
1. Jiangyan District Disease Prevention and Control Center of Taizhou City of Jiangsu Province, Taizhou 225500, China;
2. Jiangsu Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau, Nanjing 210001, China;
3. Department of Biochemistry, China Pharmaceutical University, Nanjing 210000, China
Received: 2013-12-12
Abstract: A confirmatory method was established for the determination of trifluralin residue in aquatic products and edible oils with the technique of offline disperse solid phase extraction and gas chromatography-negative chemical ionization mass spectrometry (DSPE-GC-MS/NCI). Trifluralin was extracted from aquatic products and edible oils with acetonitrile, and liquid-liquid partitioning formed by adding anhydrous magnesium sulfate followed by a simple cleanup step known as dispersive solid-phase extraction. The aliquot was analyzed by GC-MS/NCI using isotope internal standard method. The method was reliable and stable. The recoveries of trifluralin were in the range from 80% to 100% at three spiked levels of 1.0, 2.0, and 3.0 μg/kg, and the RSDs were not more than 10.3%. The linearity of method was good from 1 to 40 μg/L, and the LOD was 0.02 μg/kg. This method can be used as a conclusive evidence method for the determination of trifluralin residue in aquatic products and edible oils.
Key words: disperse solid phase extraction (DSPE)     gas chromatography-negative chemical ionization mass spectrometry (GC-MS/NCI)     selected ion monitoring (SIM)     trifluralin     aquatic products     edible oils    

氟乐灵作为一种广泛施用在农田里的除草剂,由于对鱼类的毒害较大,近年来对水产养殖造成的污染也因此越来越受到关注。2010年日本多次检出我国出口的鳗鱼、梭子蟹等水产品中氟乐灵农药残留量超标(日本对水产品中氟乐灵残留量的限量是0.001 mg/kg)。由此日本厚生劳动省于2010年5月26日发布《食安输发0526第1号通知》,要求对中国产海鳗及其加工品中的氟乐灵实施命令检查。又于2010年6月30日发布《食安输发0630第2号通知》,要求加强对中国产三疣梭子蟹中氟乐灵的监控检查。因此建立准确、可靠、灵敏的水产品中氟乐灵残留量检测方法具有重要意义。

目前国内外文献中对食品中氟乐灵残留量的检测对象主要集中于蔬菜水果类、粮谷类等植物源性食品[ 1,2,3,4 ],较少涉及水产品[ 5 ]和食用油。涉及的检测方法主要有气相色谱法[ 3,6 ]、液相色谱法[ 4,7 ]、气相色谱-质谱联用法[ 1, 2, 5]和液相色谱-质谱联用法[ 8 ]。由于食用油和水产品尤其是梭子蟹和烤鳗等基质成分非常复杂,影响分析检测的因素较多,因此气相色谱法和液相色谱法就容易出现干扰现象,极易出现假阳性结果,需要进一步确证。液相色谱-质谱联用法,一方面仪器昂贵,运行成本高,另一方面灵敏度不易达到0.001 mg/kg 这个限量要求,不易推广。而气相色谱-质谱联用仪目前已经成为农残检测实验室普遍配置的设备,相关检测方法容易推广;气相色谱-质谱联用仪所使用的电离源技术主要有电子轰击电离(EI)和化学电离(CI)两种,目前分析氟乐灵残留时绝大多数文献都是采用EI技术[ 1, 2, 5],极少使用CI技术[ 9 ],但是运用EI技术分析水产品和食用油这类复杂样品时,也同样极易出现干扰现象,对前处理中的净化步骤要求较高。CI技术根据极性的不同可以分为负化学电离技术(NCI)和正化学电离技术(PCI)两种,其中NCI技术,一方面柱流失和绝大多数基质成分没有响应,另一方面对于含有电负性元素或基团的化合物有很好的响应[ 10,11,12 ],且随着电负性越强,响应越高,而氟乐灵分子因为含有3个氟原子和2个硝基基团,分子本身具有极强的电负性,所以选用NCI技术分析氟乐灵会得到很好的灵敏度和选择性。

本文使用QuEChERS前处理技术,气相色谱-负化学离子源质谱检测技术同位素内标法测定了水产品和橄榄油及猪油等食用油中氟乐灵的残留量。

1 实验部分
1.1 仪器与试剂

分析纯乙腈(德国Merck公司),无水硫酸镁(分析纯,南京化学试剂有限公司),色谱纯丙酮(德国Merck公司)。水为去离子水。PestiCard石墨化炭黑填料(120~400目,赛分科技有限公司),乙二胺-N-丙基甲硅烷(PSA)填料(40～60目,北京艾杰尔科技有限责任公司),C18-H(碳载量17% )填料(40~60目,北京艾杰尔科技有限责任公司)。标准物质:氟乐灵(trifluralin),D14-氟乐灵(D14-trifluralin)等均购自德国Dr. Ehrenstorfer公司(4 ℃冷藏保存),纯度均大于或等于97% 。

Agilent 7890A-5973C气相色谱-质谱联用仪,配备化学离子源(美国安捷伦公司); KH-500B型超声波清洗器(昆山禾创超声仪器有限公司); BuCHIR-200旋转蒸发仪(瑞士Buchi公司)。

1.2 标准储备液和工作液的配制

标准储备液的配制:分别准确称取氟乐灵和D14-氟乐灵10.0 mg(精确到0.01 mg)于10 mL容量瓶中,用丙酮溶解并定容至刻度配制成质量浓度均为1.00 g/L 的标准储备液(4 ℃冷藏保存),有效期均为6个月。

标准工作液的配制:取1 mL氟乐灵标准储备液于25 mL容量瓶中,并用丙酮稀释至刻度,配制成40 mg/L 工作储备液,由此储备液通过逐级稀释得到 4 000、400、40、20、10、5、2和1 μ g/L 的系列标准工作液(现用现配)。

准确移取1 mL 1.00 g/L D14-氟乐灵至100 mL容量瓶中,用丙酮稀释至10 mg/L,并由此配制成100 μ g/L 的内标溶液。

1.3 样品前处理
1.3.1 提取

准确称取10 g(精确至0.01 g)均匀试样于50 mL的聚四氟乙烯离心管中,加入0.1 mL 10 μ g/L 的同位素内标溶液,先后加入10 mL乙腈溶液、6 g无水硫酸镁,超声10 min,以 3 000 r/min 离心5 min,于4 ℃冷藏1 h,取出后取2 mL上清液于10 mL玻璃试管,待净化。

1.3.2 净化

在待净化的样品溶液中加入150 mg PSA填料、100 mg石墨化炭黑填料和100 mg C18-H填料,涡旋1 min,过0.45 μ m有机相滤膜后供仪器测定和确证。

1.4 气相色谱-质谱参数
1.4.1 气相色谱

DB-17 ms石英弹性毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm×0.25 μ m);毛细管柱升温程序:初始温度为60 ℃,以30 ℃/min 的升温速率升至300 ℃(保持2.00 min);进样口温度:300 ℃;接口温度:320 ℃;载气:氦气(≥99.999% );流速:1.0 mL/min;进样量:1 μ L;进样方式:不分流进样,1.5 min后开阀。

1.4.2 质谱

反应气:高纯甲烷(纯度≥99.99% );离子源温度:150 ℃;四极杆温度:150 ℃;电离能量:216 eV;溶剂延迟时间:4 min;数据采集方式:SIM方式;选择监测离子:氟乐灵定量离子m/z 335,定性离子m/z 305、336; D14-氟乐灵定量离子m/z 349,定性离子m/z 319、350。

2 结果与讨论
2.1 分散型固相萃取技术

在QuEChERS[ 8, 12, 13, 14, 15, 16]方法中,无水MgSO4能较充分地吸除水产品基质组织中的水分,有利于减轻后续的旋转蒸发和上机进样前的除水压力;PSA填料主要用于去除水产品和食用油中的极性干扰物,如有机酸;石墨化炭黑粉末主要用于去除基质中的色素和甾醇;C18主要用于去除水产品和油脂中的脂肪酸和油脂。分散型固相萃取净化技术的运用,可以简化操作,有效地缩短前处理时间,减少有机溶剂的使用量。另外,提取过程中将样品溶液放置于冰箱中4 ℃冷藏1 h,可以减少油脂的抽提量,有利于减轻后续的净化压力。

表 1 不同基质中3个添加水平下氟乐灵的回收率及其 相对标准偏差(n=7) Table 1 Recoveries (AR) and their relative standard deviations (RSDs) of trifluralin at three spiked levels in different matrixes (n=7)
2.2 线性范围和定量限

将1.2节配制的1～40 μ g/L 标准工作溶液在所确定的仪器条件下进样测定,以氟乐灵定量离子的峰面积与内标定量离子的峰面积之比(Y)对其质量浓度(X,mg/L)作标准曲线,得到线性方程为Y=1.383 9X-0.265 9,其相关系数为 0.996 8,这说明在1～40 μ g/L 范围内有良好的线性关系。图1a是质量浓度为1 μ g/L 的氟乐灵及其同位素内标混合标准溶液的总离子流图。

图 1 (a)氟乐灵及其同位素内标混合标准溶液(1 μ g/L)、 (b)阴性梭子蟹基质空白(加入同位素内标)和(c)阴性梭子蟹加标样品(1 μ g/kg)的总离子流图 Fig. 1 Total ion current chromatograms of (a) mixed standard solution (1 μ g/L),and (b) matrix blank of portunid,and (c) portunid spiked with trifluralin (1 μ g/kg) Peak identifications: 1. D14-trifluralin; 2. trifluralin.

结合阴性梭子蟹基质空白和添加水平为1 μ g/kg 的实际样品的总离子流图(如图1b和图1c),按信噪比(S/N)=10计算方法的定量限为0.02 μ g/kg,该结果优于文献[ 1, 2, 5]报道的运用电子轰击离子源的气相色谱-质谱联用技术的方法。

2.3 方法的准确度和精密度

在已知阴性的鳗鱼、烤鳗、梭子蟹、小龙虾、猪油和橄榄油样品中分别加入100、200、300 μ L质量浓度为100 μ g/L 的混合标准溶液(添加水平分别相当于1.0、2.0、3.0 μ g/kg),按照1.3节中的提取和净化步骤,对每个添加水平作7个平行实验,计算氟乐灵的平均回收率和相对标准偏差(见表1),以分别考察方法的准确度和精密度。

从表1中数据可以看出,在3个添加水平下的平均回收率在80%～100%范围内,RSD≤10.3% ,这说明方法的准确度和精密度均较好,符合食品中农药残留分析方法的要求。

鳗鱼、烤鳗、梭子蟹、小龙虾、猪油和橄榄油等食品基质成分复杂,而且均富含脂类物质,在日常检测工作中都属于“问题样品”类别,所以应用常规的气相色谱技术和电子轰击电离气相色谱-质谱联用技术分析检测时极易出现干扰现象。

应用本方法检测得到的空白试样如梭子蟹空白试样及其加标回收试验的总离子流谱图如图1b和图1c所示,经过简单的QuEChERS净化,运用高选择性的NCI技术且在SIM模式下进行分析,得到的基质空白谱图的杂峰很少,且氟乐灵及其同位素内标出峰处均没有出现干扰现象,可见本方法抗干扰能力强,选择性好,适用性广泛。

3 结论

本文建立了内标法定量、QuEChERS-GC-MS/NCI测定水产品和橄榄油及猪油等食用油等问题基质中氟乐灵农药残留量的检测方法。该法线性范围较宽,灵敏度、准确度和精确度均较高,抗干扰能力强,能够满足国内外对水产品和食用油中氟乐灵农药残留检测的要求。

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