色谱  2014, Vol. 32 Issue (8): 886-889   PDF (781KB)    
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张群
刘春华
吴南村
吴小芳
黎舒怀
气相色谱-串联质谱法测定台湾青枣中的炔螨特、戊唑醇和溴螨酯残留
张群 , 刘春华, 吴南村, 吴小芳, 黎舒怀    
中国热带农科院分析测试中心, 海南省热带果蔬产品质量安全重点实验室, 海南 海口 571101
收稿日期：2014-4-8
基金项目：海南省重点科技计划项目（2DXM2014047）.
通讯作者：张群，E-mail：zhangqun123@zju.edu.cn
摘要：建立了台湾青枣（Zizyphus mauritiana Lam）中炔螨特、戊唑醇和溴螨酯同时测定的气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）分析方法。样品用乙腈匀浆提取，盐析，石墨化炭黑/氨基混合型固相萃取柱净化，乙腈/甲苯（3：1，v/v）洗脱，浓缩定容后检测。目标化合物经SLB-5MS色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）分离，采用三重串联四极杆质谱多反应监测（MRM）模式进行定性定量分析。结果表明，在0.01~0.50 mg/kg添加水平时，3种农药的回收率为75.8%~103.6%，相对标准偏差为1.7%~9.3%（n=5）。方法的线性范围为0.01~0.50 mg/kg，决定系数（R2）>0.99。该方法对炔螨特、戊唑醇和溴螨酯的定量限均为0.01 mg/kg，能满足台湾青枣中炔螨特、戊唑醇和溴螨酯残留检测的要求。
关键词： 气相色谱-串联质谱     炔螨特     戊唑醇     溴螨酯     台湾青枣    
Determination of propargite, tebuconazole and bromopropylate pesticide residues in Taiwan green jujubes by gas chromatography-tandem mass spectrometry
ZHANG Qun , LIU Chunhua, WU Nancun, WU Xiaofang, LI Shuhuai    
Analysis and Testing Center, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences, Hainan Provincial Key Laboratory of Quality and Safety for Tropical Fruits and Vegetables, Haikou 571101, China
Received: 2014-4-8
Abstract: An analytical method was established for the determination of propargite, tebuconazole and bromopropylate in Taiwan green jujubes (Zizyphus mauritiana Lam) by gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MS/MS). The sample was extracted with acetonitrile from the Taiwan green jujubes after treated with a homogenizer. The organic phase was then separated from water phase by adding NaCl. The extract was further purified on a carbon/NH2 cartridge with elution solvents of acetonitrile/toluene (3:1, v/v). Finally, the target analytes were separated by a capillary gas chromatographic column SLB-5MS (30 m×0.25 mm×0.25 μm). A tandem quadrupole mass spectrometer operated in either full scan mode or in MS/MS mode for multiple reaction monitoring (MRM) was used for the qualitative and quantitative analysis of the constituents, respectively. The results showed that the average recoveries of the three pesticides ranged from 75.8% to 103.6% with the RSDs of 1.7%-9.3% at the spiking levels from 0.01 mg/kg to 0.50 mg/kg (n=5). The calibration curves showed good linearity in the range of 0.01-0.50 mg/kg, with the determination coefficients over 0.99 (R2>0.99). The limits of quantification (LOQs) were 0.01 mg/kg for propargite, tebuconazole and bromopropylate in Taiwan green jujubes. The method is available for the determination of propargite, tebuconazole and bromopropylate pesticide residues in Taiwan green jujubes.
Key words: gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MS/MS)     propargite     tebuconazole     bromopropylate     Taiwan green jujubes    

台湾青枣(Ziziphus mauritiana Lam)原称印度枣,学名为毛叶枣,鼠李科、枣属,是台湾育种家多代改良选育而成的优良水果品种。由于改良后的青枣速生、早实、丰产、清甜、质脆、风味佳而备受人们青睐,很有市场潜力,故大陆从台湾引入了该品种。但现在青枣快速引种种植发展的同时,也暴露出不少亟待解决的问题,特别是栽培过程病虫害防治引起的农药残留问题应引起人们的重视。在枣树的栽培过程中,炔螨特常用于防治柑橘全爪螨等螨类害虫[1];戊唑醇常用于防治多发病害,譬如枣锈病、炭疽病和轮纹烂果病[2];而溴螨酯则常用于防治枣瘿螨[3]。由于这些农药广泛使用,所以从环境残留通过食物进入人体的机会较多,若长期累积会导致病变,严重威胁着人类食品安全及身体健康。因此,建立一种测定台湾青枣中这3种农药残留量的方法是非常必要的,可以有效地回避潜在的食用风险。

关于这3种农药的定性定量检测方法,国内外科研人员已有较多的探索。目前,炔螨特[3, 4, 5, 6, 7]、戊唑醇[8, 9, 10, 11, 12]和溴螨酯[13, 14, 15, 16]的检测方法主要有液相色谱法、气相色谱法、液相色谱-质谱法以及气相色谱-质谱法。上述文献报道的主要是炔螨特、戊唑醇和溴螨酯在果蔬、茶叶和水稻等基质中的残留,尚未见同时检测台湾青枣中这3种农药残留量的报道。

本工作采用乙腈提取和石墨化炭黑/氨基混合型柱净化,气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)检测,建立了台湾青枣中同时检测炔螨特、戊唑醇和溴螨酯残留量的方法。

1 实验部分
1.1 仪器、试剂与材料

7000三重串联四极杆气相色谱-质谱联用仪(美国Agilent公司); T25 basic高速匀浆机(广州仪科实验技术有限公司); RE52CS-1旋转蒸发仪(上海亚荣生化仪器厂); EB-280-12电子顶载天平(日本岛津公司); QL-901旋涡混合器(江苏海门其林医用仪器厂);毛细管气相色谱柱SLB-5MS(美国Supelco公司);石墨化炭黑/氨基混合型固相萃取柱(Carbon/NH2,500 mg/6 mL,美国Agilent公司)。 戊唑醇和溴螨酯标准品,纯度≥99%(天津农业部环境质量监督检验测试中心);炔螨特标准品,纯度≥94.5%(德国Dr. Ehrenstorfer公司)。乙腈、正己烷(HPLC级,美国Fisher公司);其余试剂均为市售分析纯。 台湾青枣购于海南市场。

1.2 标准溶液及基质标准溶液的配制

标准溶液:炔螨特、戊唑醇和溴螨酯分别用正己烷配制成100 mg/L 标准储备液,于-18 ℃保存。

基质标准溶液:按样品前处理方法将空白样品(未有3种目标农药检出的样品)制成基质溶液,用基质溶液稀释标准储备液制备成所需的定量混合标准溶液,临用现配。

1.3 样品前处理

取具有代表性的样品约 1000 g,用粉碎机粉碎,混匀,装入洁净的密封罐中,于-20 ℃保存。提取过程依据NY/T 761-2008标准方法进行。净化过程:固相萃取柱中加5 mL乙腈/甲苯(3 ∶ 1,v/v)预洗柱,当液面接近柱吸附层表面时,立即加入上述待净化溶液,用100 mL圆底烧瓶收集流出液,用2 mL乙腈/甲苯(3 ∶ 1,v/v)洗圆底烧瓶后过柱,并重复两次;最后用20 mL乙腈/甲苯(3 ∶ 1,v/v)洗脱残留的农药,合并于100 mL圆底烧瓶中。将合并液体后的圆底烧瓶于40 ℃水浴真空旋转蒸发近干,氮气吹干后,用正己烷定容至5 mL,在混合器上混匀。若样品含量较低时,可以定容至2 mL。

1.4 检测条件
1.4.1 色谱条件

色谱柱:毛细管气相色谱柱SLB-5MS(30 m×0.25 mm×0.25 μ m);程序升温条件:初始温度150 ℃,以10 ℃/min 升温至200 ℃,以3 ℃/min 升温至236 ℃,最后以30 ℃/min 升温至280 ℃;总运行时间:18.5 min;载气:氦气,纯度≥99.999% ;恒流模式,流速1.00 mL/min;进样口温度:260 ℃;进样量:1 μ L;进样方式:不分流进样。

1.4.2 质谱条件

碰撞气流速:氦气1.50 mL/min,氮气2.25 mL/min;离子源:电子轰击源,70 eV;正离子扫描方式;离子源温度230 ℃;溶剂延迟4.00 min;多反应监测(MRM)模式。3种农药的保留时间及在多反应监测模式下的定性、定量离子和碰撞能量见表1。

表1 3种农药的保留时间及在MRM模式下的定性、定量离子和碰撞能量 Table 1 Retention times,qualitative and quantitative ions,collision energies for the three pesticides in MRM mode
2 结果与讨论
2.1 样品前处理条件的优化
2.1.1 提取剂的选择

比较了3种常用提取剂——乙腈、丙酮和正己烷的回收率,发现以乙腈为提取剂时,样品回收率最高,故选用乙腈为提取剂。

2.1.2 固相萃取柱的优化

农药残留检测中常用的固相萃取柱有氨基柱、石墨化炭黑柱和石墨化炭黑/氨基混合型柱。NH2柱可以有效地去除食品中影响农药残留检测的脂肪酸(包括油酸、棕榈酸、亚油酸等)、有机酸、一些极性色素以及糖类等干扰物,极大地降低了GC分析中由基质体系导致的信号干扰;Carbon柱则可以有效地去除果蔬食品中的色素(如叶绿素、类胡萝卜素)和甾醇等杂质;Carbon/NH2柱集中了石墨化炭黑和氨基两种填料的优势,适用于绝大部分农药的萃取和净化。文献[17]报道每百克青枣果肉组织营养成分的含量:果皮叶绿素为416.2 mg,蛋白质含量为1.76 g,维生素C为332.8 mg,糖为9.34 g,有机酸为6.9 mg。本实验比较了这3种固相萃取柱的净化和回收效果,结果表明:利用Carbon/NH2混合型柱净化不仅能有效去除糖类、有机酸等杂质干扰,还可以有效去除色素的影响,且回收率较高,故选其进行净化。

2.2 待测农药定量和定性离子的选择

首先,分别将3种农药的标准品溶液(1.00 mg/L)在m/z 0～500之间进行全扫描分析(full scan),确定每种农药的保留时间(见表1)和质谱图(见图1)。从质谱图中找出各组分的一级碎片离子作为母离子,母离子的选择主要考虑5个方面的因素:特征性高、质量数高、对称性高、重现性好且与柱流失碎片离子不同。其次,选择子离子,在不同碰撞能量下对母离子进行电子轰击电离,得到二级质谱图,选择强度较大、灵敏度高的为子离子。 对每一组离子对分别选择碰撞能量为5、10、15、20、25、30、35、40 eV进行扫描,以响应强度大小为依据对碰撞能量进行选择,再在此基础上对选择的碰撞能量进行微调,对碰撞电压进一步优化,使得最终监测的子离子产生最强响应。选择丰度最高的一对子离子进行定量分析,选择丰度次高的一对子离子进行定性分析,表1给出了优化后的多反应监测条件。图2是3种农药在表1条件下得到的MRM图,可以看出所有色谱峰峰形尖锐,对称性好,各色谱峰间完全分离。

图1 3种农药标准品(1.00 mg/L)的质谱图 Fig.1 Full-scan MS spectra of the three pesticide standards (1.00 mg/L)

图2 3种农药标准品(0.20 mg/L)的MRM色谱图 Fig.2 MRM chromatogram of the three pesticide standards (0.20 mg/L)
2.3 线性方程、定量限、回收率和精密度
2.3.1 线性方程

将一定浓度的基质混合标准工作溶液按1.4节所述条件测定,以炔螨特、戊唑醇、溴螨酯标准溶液的含量为横坐标、峰面积为纵坐标,绘制线性关系曲线,对测定结果进行线性相关分析。结果表明,在0.01～0.50 mg/kg 范围内线性关系良好(见表2)。

表2 3种农药的线性回归方程、决定系数及线性范围 Table 2 Linear equations,determination coefficients and linear ranges of the three pesticides
2.3.2 定量限

根据3倍信噪比(S/N)计算台湾青枣中3种农药的检出限(LOD)为9×10-5 mg/kg;根据10倍信噪比确定其定量限(LOQ)为3×10-4 mg/kg。通过实际添加回收试验,最终确定台湾青枣中炔螨特、戊唑醇、溴螨酯的定量限为0.01 mg/kg,此时5次试验的平均回收率分别为75.8% 、82.6%和79.7% ,相对标准偏差(RSD)分别为8.6% 、9.0%和9.3% 。

2.3.3 回收率和精密度

在0.01、0.05、0.10和0.50 mg/kg 4个添加水平下进行回收率试验，结果见表3。

表3 3种农药的加标回收率及其RSDs(n=5) Table 3 Spiked recoveries and RSDs of the three pesticides (n=5)

由表3可看出，3种农药的平均回收率范围为75.8% ～103.6% ; 5次平行测定的RSD范围为1.7% ～9.3% ,均满足定量分析要求。

3 结论

本实验采用气相色谱-串联质谱技术建立了台 湾青枣中炔螨特、戊唑醇、溴螨酯残留量的同时检测和确证方法。对其前处理条件进行了考察,并优化了串联质谱测定条件,采用基质匹配标准曲线外标法定量,保证了定量的准确性。实验结果表明,串联质谱的检测方法能够避免杂质的干扰,能很好地排除基质干扰;还能够提高分析的选择性和检测灵敏度,该方法的线性、灵敏度、准确度和精密度均能满足残留分析的要求。

参考文献
[1]Wan Y. Agricultural Science and Technology Information (万鹰. 农业科技与信息), 2013 (16): 46
[2]Wang A H, Xu B Q. Hebei Fruits (王爱华, 徐宝强. 河北果树), 2009 (4): 41
[3] DB33/T 375-2008
[4]Ren C, Lei Q, Yu F L, et al. Agrochemicals (任冲, 雷琪, 于福利, 等. 农药), 2012, 51(2): 119
[5]Fornal E, Stachniuk A. J Chromatogr B, 2012, 901: 107  
[6]Chen H P, Liu X, Wang Q H, et al. Journal of Chinese Mass Spectrometry Society (陈红平, 刘新, 汪庆华, 等. 质谱学报), 2010, 31(4): 220
[7]Tran K, Eide D, Nickols S M, et al. Food Chem, 2012, 134(4): 2398  
[8]Zhang C P, Zhao H, Cai X M, et al. Agrochemicals (张昌朋, 赵华, 蔡晓明, 等. 农药), 2012, 51(9): 675
[9]Chen L, Jia C H, Zhu X Y, et al. Agrochemicals (陈莉, 贾春虹, 朱晓丹, 等. 农药), 2013, 52(2): 119
[10]Huang C Q, Ding H Y, Zhu X Y, et al. Journal of Instrumental Analysis (黄超群, 丁慧瑛, 朱晓雨, 等. 分析测试学报), 2011, 30(6): 656
[11]Deng Z B, Hu J Y, Qin D M, et al. Chromatographia, 2010, 71(7/8): 679
[12]Zhang H, Qian M R, Wang X Q, et al. Food Anal Methods, 2012, 5(6): 1342  
[13]Chen F, Li D, Zhang J Z, et al. Food Science (陈芳, 李丹, 张金振, 等. 食品科学), 2010, 31(18): 244
[14]Xu D M, Lu S Y, Chen D J, et al. Chinese Journal of Chromatography (徐敦明, 卢声宇, 陈达捷, 等. 色谱), 2013, 31(3): 218  
[15]Watanabe E, Kobara Y, Baba K, et al. Food Chem, 2014, 154: 7  
[16]Xu J, Chen J, Ye H Y, et al. Journal of Instrumental Analysis (徐娟, 陈捷, 叶弘毅, 等. 分析测试学报), 2011, 30(9): 990
[17]Li Q S, Zhang F P, Lin S M. Food Research and Development (李琼珊, 张福平, 林少敏. 食品研究与开发), 2004, 25(3): 92