LC-30A超高效液相色谱仪(日本Shimadzu公司)和AB-SCIEX 4500三重四极杆串联质谱仪(美国AB公司)。Masslynx 4.1软件(美国AB公司)用于仪器控制、数据采集和结果分析。色谱柱为Inertsil ODS-3色谱柱(75 mm×2.1 mm,2 μ m,日本GL Sciences公司); Filter Unit滤膜(0.22 μ m,天津Agela Technologies公司)。

分析标准品购于上海农药研究所或农业部环境保护科研监测所,主要包括52种农药及8种相关农药代谢物,分别为:乙酰甲胺磷(acephate)、啶虫脒(acetamiprid)、嘧菌酯(azoxystrobin)、甲萘威(carbaryl)、多菌灵(carbendazim)、乐果(dimethoate)、烯酰吗啉(dimethomorph)、吡虫啉(imidacloprid)、马拉硫磷(malathion)、甲胺磷(methamidophos)、氧乐果(omethoate)、伏杀硫磷(phosalone)、辛硫磷(phoxim)、咪鲜胺(prochloraz)、哒螨灵(pyridaben)、嘧霉胺(pyrimethanil)、噻虫嗪(thiamethoxam)、敌敌畏(dichlorvos)、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐(emamectin benzoate)、灭幼脲(chlorbenzuron)、除虫脲(diflubenzuron)、阿维菌素(abamectin)、三唑酮(triazolone)、二嗪磷(diazinon)、甲基异柳磷(isofenphos-methyl)、水胺硫磷(isocarbophos)、丙溴磷(profenofos)、亚胺硫磷(phosmet)、苯醚甲环唑(difenoconazole)、噻嗪酮(buprofezin)、氯吡脲(forchlorfenuron)、戊唑醇(tebuconazole)、抗蚜威(pirimicarb)、异丙威(isoprocarb)、噻螨酮(hexythiarizonaox)、喹硫磷(quinalphos)、久效磷(moncrotophos)、倍硫磷(fenthion)、敌百虫(trichlorphon)、腈菌唑(myclobutanil)、多杀菌素(spinosad)、鱼藤酮(rotenone)、莠去津(atrazine)、茚虫威(indoxacarb)、丙环唑(propiconazole)、三唑醇(triadimenol)、氟啶脲(chlorfluazuron)、甲氰菊酯(fenpropathrin)、克百威(carbofuran)及其代谢物3-羟基克百威(3-hydroxy-carbofuran)、涕灭威(aldicarb)及其代谢物涕灭威砜(aldicarb sulfone)和涕灭威亚砜(aldicarb sulfoxide)、甲拌磷(phorate)及其代谢物甲拌磷砜(phorate sulfone)和甲拌磷亚砜(phorate sulfoxide)、氟虫腈(fipronil)及其代谢物氟虫腈砜(fipronil sulfone)、氟虫腈亚砜(fipronil sulfide)和氟甲腈(fipronil desulfinyl)。

Fe₃O₄-PSA为实验室自制,详细制备过程参见文献^[13]。商品化的PSA(40～60 μ m)、C18(50 μ m)均购于天津Agela Technologies公司。甲醇、乙腈(色谱纯)购于美国Merck公司;甲酸铵(HPLC级)购于美国Tedia公司; NaCl、无水MgSO₄等其他试剂均为国产分析纯。实验用水为超纯水(Milli-Q超纯水系统,美国Millipore公司)。

1.2 实验方法

1.2.1 样品前处理

萃取过程:称取10.00 g(±0.05 g)猕猴桃于50 mL离心管中,准确加入10 mL乙腈,涡旋1 min。加入1.5 g NaCl和4.0 g无水MgSO₄,涡旋1 min,以 7 000 r/min 的转速离心3 min,取上清液净化。

磁性净化吸附剂净化过程:准确移取1 mL乙腈萃取的上清液到含有20 mg Fe₃O₄-PSA、30 mg C18和0.15 g无水MgSO₄的2 mL离心管中,剧烈振荡1 min后,置于长方体磁铁侧面2～3 s即可完全分离。准确吸取上清液0.5 mL至装有0.5 mL水的2 mL离心管中,混匀,用0.22 μ m滤膜过滤,待UPLC-MS/MS分析。

非磁性净化吸附剂净化过程:准确移取乙腈萃取上清液1 mL到含有40 mg PSA、50 mg C18和0.15 g无水MgSO₄的2 mL离心管中,剧烈振荡后涡旋1 min,在 7 000 r/min 的转速下离心3 min。准确吸取上清液0.5 mL至装有0.5 mL水的2 mL离心管中,混匀,用0.22 μ m滤膜过滤,待UPLC-MS/MS分析。

1.2.2 UPLC-MS/MS分析

采用UPLC-MS/MS对猕猴桃中多农药残留进行分析测定。色谱柱为Inertsil ODS-3色谱柱,柱温为40 ℃,进样量为2 μ L。流动相A: 5 mmol/L 甲酸铵水溶液;流动相B: 5 mmol/L 甲酸铵甲醇溶液;等度洗脱:10%A,90%B;流速为0.25 mL/min。质谱条件:采用电喷雾离子源,多反应监测(MRM)模式;加热温度为450 ℃;喷雾电压为+5 500 V和-4 500 V。每个化合物由两对母离子-子离子对共同确定,各化合物的母离子-子离子对及相应的碰撞能量和去簇电压见表 1。

表 1 (Table 1)

表 1 目标化合物的UPLC-MS/MS采集参数 Table 1 UPLC-MS/MS parameters of the target analytes No. Analyte Parent ion (m/z) Product ions (m/z) Collision energies/eV Declustering potentials/V V1 acephate 184.1 143.0*/125.0 13/17 61/61 V2 acetamiprid 223.2 126.1*/99.1 29/47 56/56 V3 aldicarb 208.2 116.1*/89.1 11/21 31/31 V4 azoxystrobin 404.1 372.1*/344.1 19/27 51/51 V5 carbaryl 202.1 145.0*/127.0 15/45 66/66 V6 carbendazim 192.2 160.2*/132.1 27/41 56/56 V7 carbofuran 222.2 123.1*/165.2 29/15 46/46 V8 dimethoate 231.0 125.0*/199.1 29/13 41/41 V9 dimethomorph 388.2 301.1*/165.2 25/45 66/66 V10 imidacloprid 256.2 209.0*/175.2 23/23 61/61 V11 malathion 305.1 169.1*/153.2 30/29 51/51 V12 methamidophos 142.0 94.0*/125.0 19/17 51/51 V13 omethoate 214.0 124.9*/182.8 29/17 46/46 V14 phosalone 368.0 182.0*/110.9 21/51 71/71 V15 phoxim 299.1 129.1*/77.1 19/49 56/56 V16 prochloraz 376.1 308.0*/70.1 17/37 41/41 V17 pyridaben 365.0 147.0*/309.0 31/19 46/46 V18 pyrimethanil 200.0 107.0*/82.0 33/35 71/71 V19 thiamethoxam 292.0 211.0*/181.0 17/31 71/71 V20 aldicarb sulfone 223.1 86.1*/148.0 20/12 40/40 V21 dichlorvos 221.0 109.0*/79.0 25/37 51/51 V22 3-hydroxy-carbofuran 238.0 163.0*/181.0 27/27 71/71 V23 emamectin benzoate 886.7 158.0*/126.0 50/70 160/160 V24 aldicarb sulfoxide 207.1 132.1*/89.1 27/9 81/21 V25 chlorbenzuron 309.0 156.1*/139.0 19/43 45/45 V26 diflubenzuron 311.2 158.1*/141.1 21/37 76/76 V27 abamectin 890.6 305.1*/567.3 33/20 100/100 V28 triazolone 294.0 197.0*/225.0 21/19 36/36 V29 phorate 261.0 75.0*/47. 0 19/49 16/16 V30 diazinon 305.1 169.1*/153.2 30/29 51/51 V31 isofenphos-methyl 333.3 230.9*/272.9 14/5 65/65 V32 isocarbophos 290.1 231.1*/121.1 13/30 65/65 V33 profenofos 373.0 303.0*/97.0 25/43 56/36 V34 phosmet 318.0 160.0*/133.0 19/49 51/51 V35 difenoconazole 388.0 194.0*/222.2 14/26 25/25 V36 buprofezin 306.2 116.1*/106.1 21/41 18/18 V37 forchlorfenuron 248.0 128.8*/155.5 27/22 100/100 V38 tebuconazole 308.2 70.0*/125.1 56/45 90/100 V39 pirimicarb 239.2 72.1*/85.1 34/37 33/33 V40 isoprocarb 194.1 95.0*/137.1 25/13 25/25 V41 hexythiarizonaox 353.0 228.0*/168.0 21/33 66/56 V42 quinalphos 299.1 163.1*/147.1 33/31 34/34 V43 moncrotophos 224.0 98.0*/127.0 21/17 46/46 V44 fenthion 279.0 169.1*/105.1 24/36 50/50 V45 trichlorphon 257.0 109.0*/127.1 25/23 48/48 V46 myclobutanil 289.1 70.0*/125.0 38/45 25/25 V47 spinosad 732.4 142.2*/98.1 45/96 25/25 V48 rotenone 395.3 213.2*/192.2 33/34 80/80 V49 atrazine 216.3 174.0*/96.1 25/18 32/32 V50 indoxacarb 528.0 249.0*/218.0 24/32 65/65 V51 propiconazole 342.1 159.1*/192.2 38/20 25/25 V52 phorate sulfone 293.2 247.0*/171.0 7/15 72/70 V53 phorate sulfoxide 277.0 199.0*/143.0 11/27 57/59 V54 triadimenol 296.0 70.0*/227.0 19/15 11/11 V55 chlorfluazuron 540.0 158.0*/126.0 27/27 71/81 V56 fipronil 435.0 399.0*/330.0 -15/-22 -88/-81 V57 fipronil sulfide 418.9 383.0*/262.0 -17/-38 -80/-81 V58 fipronil desulfinyl 389.0 352.0*/351.0 -18/-18 -73/-77 V59 fipronil sulfone 451.0 415.0*/281.8 -24/-39 -96/-96 V60 fenpropathrin 350.0 125.0*/97.0 19/43 41/41 * Quantitative ion.

表 1 目标化合物的UPLC-MS/MS采集参数 Table 1 UPLC-MS/MS parameters of the target analytes

1.2.3 统计分析

利用SPSS 16.0软件进行主成分分析,评价净化剂用量对目标化合物回收率变化趋势的影响,筛选最佳净化吸附剂用量条件。

2 结果与讨论

2.1 净化吸附剂的优化

2.1.1 Fe₃O₄-PSA用量对农药回收率的影响

Fe₃O₄-PSA磁性材料中起主要净化作用的PSA基团具有弱阴离子交换功能,能够与基质中有机酸、糖类等分子中的羟基形成非共价键而去除这类杂质^[13]。为降低方法的耗材成本,需在保证其净化效果的情况下,尽可能减少吸附剂的用量,需要通过优化其用量达到两者间的平衡。方法优化过程中以回收率作为主要评价指标,在空白猕猴桃样品的乙腈提取液中加入混合农药标准溶液,使提取液中各农药质量浓度均为0.1 mg/L。准确移取1 mL上清液至预装有0.15 g无水硫酸镁和不同量Fe₃O₄-PSA(0、10、20、30和40 mg)的2 mL离心管中,样品经净化、磁分离后采用UPLC-MS/MS分析。不同Fe₃O₄-PSA用量下测定的农药回收率详见附表 1(本文附图、附表均详见http://www.chrom-China.com/UserFiles/File/1603026-附件-上传.doc),采用SPSS软件做主成分分析(见附图 1),附图 1中编号V1～V60分别对应60个目标化合物(见表 1)。部分农药(如氧乐果、敌百虫、甲氰菊酯等)在不同Fe₃O₄-PSA用量下的回收率详见图 1。在不使用净化吸附剂的情况下,目标化合物的回收率偏高,如敌百虫、氧乐果的回收率分别高达173%和199% ;使用净化吸附剂Fe₃O₄-PSA可使农药回收率保持在83.7% ～124% ,这可能是由于Fe₃O₄-PSA通过去除基体杂质而提高了分析的准确度。为提高分析精密度,目标化合物的回收率范围缩小至80% ～110%时,20和40 mg Fe₃O₄-PSA可满足需求。综合考虑方法的经济性,选择20 mg Fe₃O₄-PSA进行净化。

图 1

Fig. 1

图 1 猕猴桃中部分受吸附剂用量影响显著的农药在不同Fe3O4-PSA用量条件下的回收率 Fig. 1 Recoveries of some pesticides which were affected significantly by the amounts of adsorbent with different Fe3O4-PSA dosages in kiwifruit

2.1.2 C18用量对农药回收率的影响

C18是QuEChERS方法常用的净化剂,C18容易吸附非极性物质(如脂肪、甾醇、挥发油等),添加C18作为辅助净化剂可以有效去除该部分杂质;但它同时也会吸附非极性农药或碳链较长的农药,进而降低目标化合物的回收率,因而需探索C18用量对农药回收率和净化效果的影响^[26-27]。实验优化过程参照2.1.1节,净化吸附剂为0.15 g无水硫酸镁、20 mg Fe₃O₄-PSA和不同用量的C18(10、20、30和40 mg)。在该净化过程中,各吸附剂充分混匀,在无外界磁场干扰条件下可以充分分散,起到吸附杂质的目的;在外加磁场作用下,Fe₃O₄-PSA可以包裹其他吸附剂在磁场作用下聚集,快速实现分离。各农药回收率数据详见附表 2,主成分分析结果详见附图 2。部分农药在不同C18用量下的回收率见图 2,由图 2可知,随着C18用量的增大,涕灭威亚砜和氯吡脲的回收率呈现下降趋势;克百威的回收率在C18用量为40 mg时已高达139% ,显著增大。当C18用量为30 mg时各化合物的回收率为94.6% ～109% ,可以很好地满足分析需求,因此确定C18吸附剂的用量为30 mg。同时,将未净化的样品与经20 mg Fe₃O₄-PSA和30 mg C18净化的样品溶液进行对比(图 3),可以明显看出未净化样品呈淡黄色浑浊状,而经过该方法净化后的样品已接近于无色透明状态。

表 2 (Table 2)

表 2 目标化合物的回归方程、相关系数(r)、检出限及基质效应 Table 2 Regression equations,correlation coefficients (r),limits of detection (LODs) and matrix effects of the target compounds No. Analyte Regression equation Matrix effect* r LOD/(μg/L) V1 acephate Y1)=7.84×103X+1.05×105 0.09 0.99958 0.98 Y2)=8.64×104X+1.41×106 0.98054 V2 acetamiprid Y1)=2.59×104X+4.99×104 0.14 0.99875 0.28 Y2)=1.84×105X+2.01×106 0.98211 V3 aldicarb Y1)=3.84×104X+2.99×103 0.21 0.99914 0.27 Y2)=1.81×105X+4.20×105 0.99791 V4 azoxystrobin Y1)=1.84×105X+1.66×106 0.39 0.98884 0.29 Y2)=4.69×105X+3.25×106 0.99140 V5 carbaryl Y1)=3.20×104X+1.57×104 0.40 0.99856 0.34 Y2)=7.97×104X+1.37×106 0.97495 V6 carbendazim Y1)=1.37×105X+1.26×106 0.28 0.99456 0.52 Y2)=4.83×105X+4.82×106 0.97607 V7 carbofuran Y1)=8.60×104X+9.91×104 0.23 0.99881 0.39 Y2)=3.73×105X+3.96×106 0.97957 V8 dimethoate Y1)=6.97×104X+2.29×103 0.15 0.99849 1.00 Y2)=4.52×105X+5.98×106 0.97208 V9 dimethomorph Y1)=6.14×104X+3.01×105 0.70 0.99529 0.24 Y2)=8.79×104X+1.72×106 0.98672 V10 imidacloprid Y1)=5.59×103X+3.33×104 0.18 0.99806 1.10 Y2)=3.18×104X+5.94×105 0.95981 V11 malathion Y1)=7.21×104X+5.55×105 0.75 0.99403 0.44 Y2)=9.64×104X+2.78×106 0.96111 V12 methamidophos Y1)=3.14×104X-5.37×104 0.09 0.99949 0.28 Y2)=3.63×105X+3.29×106 0.97342 V13 omethoate Y1)=2.62×104X+4.05×103 0.09 0.99978 0.43 Y2)=2.87×105X+2.38×106 0.98419 V14 phosalone Y1)=6.58×104X+1.53×105 0.89 0.99128 0.26 Y2)=7.40×104X+8.73×105 0.99173 V15 phoxim Y1)=1.09×105X+9.69×105 0.83 0.98532 1.05 Y2)=1.31×105X+2.24×106 0.98321 V16 prochloraz Y1)=1.89×105X+1.66×106 0.93 0.98977 0.32 Y2)=2.03×105X+2.93×106 0.98621 V17 pyridaben Y1)=2.55×105X+3.10×105 0.83 0.98926 0.41 Y1)=3.07×105X+2.79×106 0.99425 V18 pyrimethanil Y1)=3.35×104X-7.45×104 0.79 0.99951 1.00 Y2)=4.26×104X-1.82×105 0.99939 V19 thiamethoxam Y1)=7.49×103X+2.19×106 0.13 0.97772 0.97 Y2)=5.90×104X+1.08×106 0.96215 V20 aldicarb sulfone Y1)=2.53×103X+1.55×104 0.05 0.99486 1.03 Y2)=5.00×104X+2.94×105 0.97857 V21 dichlorvos Y1)=6.48×103X-1.60×103 0.40 0.99834 0.29 Y2)=1.63×104X+1.58×105 0.99498 V22 3-hydroxy-carbofuran Y1)=8.59×103X-5.21×103 0.29 0.99847 0.41 Y2)=2.92×104X+6.11×105 0.97833 V23 emamectin benzoate Y1)=2.00×103X+1.02×104 0.58 0.99936 0.40 Y2)=3.48×103X+5.37×104 0.97984 V24 aldicarb sulfoxide Y1)=8.48×103X-2.84×103 0.16 0.99937 0.38 Y2)=5.24×104X+6.75×105 0.98581 V25 chlorbenzuron Y1)=3.44×104X+1.33×105 0.98 0.99305 0.32 Y2)=3.50×104X+5.03×105 0.99083 V26 diflubenzuron Y1)=4.02×104X+1.03×105 0.89 0.99416 0.39 Y2)=4.50×104X+7.15×105 0.98907 V27 abamectin Y1)=3.28×103X-1.69×104 0.79 0.99594 0.31 Y2)=4.13×103X+2.18×104 0.99659 V28 triazolone Y1)=3.17×104X+5.78×104 0.71 0.99510 0.34 Y2)=4.43×104X+1.16×105 0.99955 V29 phorate Y1)=8.44×103X+1.50×104 0.85 0.9927 0.32 Y2)=9.89×103X+5.10×104 0.99839 V30 diazinon Y1)=1.81×105X+6.98×105 0.91 0.99533 0.34 Y2)=1.99×105X+2.09×106 0.99182 V31 isofenphos-methyl Y1)=1.69×105X+1.26×106 0.81 0.98531 0.33 Y2)=2.09×105X+4.33×106 0.97779 V32 isocarbophos Y1)=2.00×103X+3.37×104 0.54 0.98931 0.89 Y2)=3.73×103X+5.93×104 0.98425 V33 profenofos Y1)=7.58×104X+9.75×104 0.88 0.99511 0.35 Y2)=8.64×104X+7.43×105 0.99482 V34 phosmet Y1)=9.43×104X+4.76×105 0.74 0.99319 0.31 Y2)=1.28×105X-1.04×106 0.98707 V35 difenoconazole Y1)=7.78×104X+1.39×105 0.92 0.99548 0.28 Y2)=8.41×104X+8.34×105 0.99510 V36 buprofezin Y1)=1.68×105X-6.05×104 4.15 0.99833 0.42 Y2)=4.05×104X+5.20×105 0.99535 V37 forchlorfenuron Y1)=6.42×104X+4.72×105 0.59 0.99062 0.28 Y2)=1.09×105X+1.26×106 0.97657 V38 tebuconazole Y1)=5.21×104X+3.98×105 0.99 0.99327 0.29 Y2)=5.29×104X+8.19×105 0.99128 V39 pirimicarb Y1)=5.93×104X+3.90×105 1.01 0.99104 0.34 Y2)=5.88×104X+7.79×105 0.98715 V40 isoprocarb Y1)=5.53×105X+3.14×106 0.81 0.98816 0.36 Y2)=6.84×105X+6.02×106 0.97986 V41 hexythiarizonaox Y1)=6.49×104X-2.78×105 0.84 0.99484 0.29 Y2)=7.73×104X+2.18×105 0.99955 V42 quinalphos Y1)=8.05×104X+6.31×105 0.93 0.99209 0.39 Y2)=8.62×104X+1.65×106 0.98182 V43 moncrotophos Y1)=4.19×104X-1.09×105 0.15 0.99914 0.34 Y2)=2.85×105X+2.28×106 0.98462 V44 fenthion Y1)=8.64×103X+4.41×104 1.00 0.99338 0.47 Y2)=8.65×103X+1.70×105 0.98721 V45 trichlorphon Y1)=6.68×103X+2.49×105 0.19 0.99151 0.37 Y2)=3.45×104X+5.20×105 0.97013 V46 myclobutanil Y1)=2.72×104X+6.30×104 0.77 0.99628 0.29 Y2)=3.55×104X+6.91×105 0.98496 V47 spinosad Y1)=5.71×104X-8.45×104 0.77 0.99855 0.45 Y2)=7.38×104X-2.31×104 0.99977 V48 rotenone Y1)=1.38×104X-2.81×104 0.77 0.99389 0.36 Y2)=1.78×104X+2.41×104 0.99992 V49 atrazine Y1)=8.14×104X+4.69×105 0.74 0.99590 0.30 Y2)=1.09×105X+1.48×106 0.98650 V50 indoxacarb Y1)=7.11×103X-1.49×104 0.92 0.99191 0.25 Y2)=7.76×103X+9.57×104 0.99349 V51 propiconazole Y1)=8.89×104X+6.57×105 0.96 0.99382 0.46 Y2)=9.25×104X+1.51×106 0.98719 V52 phorate sulfone Y1)=3.53×104X+6.72×105 0.34 0.99381 0.51 Y2)=1.05×105X+9.43×105 0.98366 V53 phorate sulfoxide Y1)=7.03×104X+3.79×105 0.53 0.99525 0.55 Y2)=1.32×105X+2.89×106 0.97669 V54 triadimenol Y1)=7.86×103X+3.00×104 65.51 0.99505 0.27 Y2)=1.20×102X+6.81×103 0.96059 V55 chlorfluazuron Y1)=6.83×104X+1.81×105 0.64 0.98673 0.29 Y2)=1.06×105X+8.06×105 0.98821 V56 fipronil Y1)=4.49×104X+6.53×105 0.80 0.98847 0.72 Y2)=5.62×104X+1.45×106 0.98565 V57 fipronil sulfide Y1)=2.01×105X+1.66×106 0.82 0.98873 1.15 Y2)=2.46×105X+5.50×106 0.98085 V58 fipronil desulfinyl Y1)=1.07×105X+7.73×105 0.80 0.98752 0.59 Y2)=1.34×105X+2.54×106 0.98582 V59 fipronil sulfone Y1)=3.16×105X+2.95×106 0.90 0.97637 1.01 Y2)=3.50×105X+5.85×106 0.98385 V60 fenpropathrin Y1)=4.09×103X-3.70×103 0.70 0.99021 1.27 Y2)=5.80×103X+2.57×104 0.99891 Y: peak area; X: mass concentration of analyte,μ g/L. Linear range: 2-250 μ g/L. 1) matrix-matched calibration curve; 2) solvent calibration curve. *Matrix effect: slope ratio of the matrix-matched calibration curve to the solvent calibration curve.

表 2 目标化合物的回归方程、相关系数(r)、检出限及基质效应 Table 2 Regression equations,correlation coefficients (r),limits of detection (LODs) and matrix effects of the target compounds

图 2

Fig. 2

图 2 猕猴桃中部分受吸附剂用量影响显著的农药在不同C18用量条件下的回收率(Fe3O4-PSA用量为20 mg) Fig. 2 Recoveries of some pesticides which were affected significantly by the amounts of adsorbent in kiwifruit with different C18 dosages and 20 mg Fe3O4-PSA

图 3

Fig. 3

图 3 (a)未净化的猕猴桃样品和(b)经20 mg Fe3O4-PSA 和30 mg C18净化后的猕猴桃样品 Fig. 3 Kiwifruit samples (a) without purification and (b) with the purification of 20 mg Fe3O4-PSA and 30 mg C18

2.2 方法验证

2.2.1 线性范围及检出限

配制制作溶剂标准曲线及基质标准曲线的标准溶液。其中溶剂标准曲线的标准溶液用甲醇-水(1 ∶ 1,v/v)溶液配制,基质标准曲线的标准溶液用空白基质乙腈提取液-水(1 ∶ 1,v/v)配制,目标化合物质量浓度梯度均为2、5、10、25、50、100和250 μ g/L,经UPLC-MS/MS分析后,以色谱峰面积(Y)对质量浓度(X,μ g/L)进行线性回归,得到回归方 程和相关系数。结果显示,60种目标化合物在2～250 μ g/L 范围内具有良好的线性关系(见表 2)。检出限(LOD)为3倍信噪比所对应的化合物质量浓度,本方法中52种农药及8种相关农药代谢物的LOD值为0.11～2.05 μ g/L。欧盟文件SANCO/12571/2013 规定定量限(LOQ)为实验中最低添加浓度水平,且回收率必须满足实验工作需求。本试验的最低添加水平为10 μ g/kg,各农药的回收率为76.0% ～121%(见表 3),故本方法中52种农药及8种相关农药代谢物的LOQ为10 μ g/kg。

表 3 (Table 3)

表 3 猕猴桃中52种农药及8种相关农药代谢物在不同添加水平下的回收率(n=3) Table 3 Recoveries of 52 pesticides and the related metabolites in kiwifruit with different spiked levels (n=3) No. Analyte Recoveries (RSD)/% 10 μg/kg 100 μg/kg 200 μg/kg V1 acephate 90.4(2.9) 82.3(5.0) 97.7(3.3) V2 acetamiprid 120(5.6) 93.7(7.4) 89.9(7.8) V3 aldicarb 119(7.5) 98.3(7.5) 103(1.4) V4 azoxystrobin 105(5.0) 112(3.1) 103(1.4) V5 carbaryl 107(0.2) 97.2(1.2) 106(2.2) V6 carbendazim 87.8(2.6) 84.8(1.2) 90.6(4.8) V7 carbofuran 107(6.1) 94.3(2.6) 103(7.5) V8 dimethoate 106(5.8) 97.1(5.0) 89.0(6.3) V9 dimethomorph 103(5.4) 94.5(8.5) 91.3(2.4) V10 imidacloprid 113(11.2) 98.8(7.4) 88.9 (2.1) V11 malathion 116(2.5) 93.3(4.6) 105(2.3) V12 methamidophos 116(2.5) 95.3(5.6) 87.6(3.9) V13 omethoate 85.3(7.3) 76.8(5.6) 82.9(9.9) V14 phosalone 85.3(7.3) 90.8(5.4) 95.4(1.2) V15 phoxim 91.7(2.5) 84.7(3.9) 94.7(4.7) V16 prochloraz 83.7(4.7) 83.7(7.8) 91.4(3.0) V17 pyridaben 82.4(6.5) 84.7(4.5) 94.1(0.7) V18 pyrimethanil 107(3.1) 85.8(3.1) 87.1(10.8) V19 thiamethoxam 89.3(1.4) 87.9(2.9) 80.4(2.1) V20 aldicarb sulfone 121(6.5) 97.5(3.9) 80.6(1.6) V21 dichlorvos 120(7.3) 97.5(3.9) 85.1(11.1) V22 3-hydroxy-carbofuran 103(9.2) 88.6(2.4) 81.4(6.1) V23 emamectin benzoate 102(3.8) 89.9(3.8) 86.5(6.0) V24 aldicarb sulfoxide 98.8(6.7) 85.7(9.2) 83.2(7.5) V25 chlorbenzuron 104(10.1) 87.4(9.8) 92.3(1.6) V26 diflubenzuron 96.0(10.2) 93.7(4.9) 96.4(2.6) V27 abamectin 77.9(12.0) 102(5.2) 87.0(13.2) V28 triazolone 101(11.5) 100(0.9) 103(2.6) V29 phorate 88.5(10.5) 101(7.9) 84.7(2.9) V30 diazinon 93.3(6.0) 91.6(2.8) 89.3(0.3) V31 isofenphos-methyl 99.3(3.2) 90.3(2.9) 93.7(0.1) V32 isocarbophos 77.4(1.7) 105(4.6) 79.3(9.4) V33 profenofos 95.5(8.2) 91.7(2.5) 97.2(3.6) V34 phosmet 113(1.7) 102(2.1) 103(2.1) V35 difenoconazole 91.5(4.3) 85.1(7.0) 98.4(11.3) V36 buprofezin 81.3(2.2) 89.8(9.3) 83.5(8.0) V37 forchlorfenuron 109(5.9) 96.1(4.2) 101(1.3) V38 tebuconazole 111(5.7) 87.0(0.9) 91.6(8.4) V39 pirimicarb 83.5(2.9) 78.9(2.0) 86.4(7.0) V40 isoprocarb 114(3.7) 102(3.8) 117(6.0) V41 hexythiarizonaox 88.9(12.5) 83.7(7.0) 91.8(6.9) V42 quinalphos 105(3.2) 93.9(4.8) 94.2(2.9) V43 moncrotophos 87.9(6.3) 85.3(4.1) 80.4(1.6) V44 fenthion 86.2(6.4) 86.8(7.6) 87.9(2.5) V45 trichlorphon 92.9(11.5) 83.2(6.7) 80.5(3.4) V46 myclobutanil 109(3.2) 99.7(3.8) 101(1.6) V47 spinosad 94.9(5.6) 91.8(5.2) 96.9(3.7) V48 rotenone 99.7(5.0) 87.5(8.8) 93.0(4.6) V49 atrazine 105(3.2) 98.9(0.7) 97.8(10.1) V50 indoxacarb 108(5.1) 93.6(5.8) 91.7(5.6) V51 propiconazole 96.5(2.9) 91.6(4.2) 91.6(3.5) V52 phorate sulfone 114(11.3) 102(1.5) 108(2.8) V53 phorate sulfoxide 116(2.6) 107(2.4) 110(2.7) V54 triadimenol 103(10.2) 98.2(6.2) 96.8(3.3) V55 chlorfluazuron 95.0(1.2) 88.3(2.6) 92.8(4.4) V56 fipronil 102(4.0) 95.4(12.1) 92.4(0.2) V57 fipronil sulfide 105(3.5) 93.9(2.8) 96.2(2.1) V58 fipronil desulfinyl 102(6.7) 91.6(1.7) 91.7(2.0) V59 fipronil sulfone 94.5(0.4) 88.8(2.4) 90.6(4.3) V60 fenpropathrin 76.0(13.8) 92.0(1.9) 83.0(5.8)

表 3 猕猴桃中52种农药及8种相关农药代谢物在不同添加水平下的回收率(n=3) Table 3 Recoveries of 52 pesticides and the related metabolites in kiwifruit with different spiked levels (n=3)

2.2.2 基质效应评价

基质效应是通过基质标准曲线线性方程斜率和溶剂标准曲线线性方程斜率比来评价的^[28]。如果斜率比为1,说明没有基质效应;如果斜率比小于1,呈基质抑制效应;如果斜率比大于1,呈基质增强效应。如表 2所示,噻嗪酮(4.15)、三唑醇(65.51)呈现明显基质增强效应;乙酰甲胺磷(0.09)、啶虫脒(0.14)、氧乐果(0.09)、甲胺磷(0.09)、久效磷(0.15)、乐果(0.15)存在明显的基质抑制效应;辛硫磷、咪鲜胺、抗蚜威等34种化合物的斜率比在0.8～1.01范围内,说明基质效应对这些农药的定量分析影响相对较低。为了兼顾所有农药并实现准确定量,仍采用基质标准曲线进行校正。

2.2.3 回收率及精密度

使用空白猕猴桃基质进行添加回收率试验,添加水平为10、100和200 μ g/kg(每个添加水平平行测定3次),按照本方法进行试验,结果见表 3。52种农药及8种相关农药代谢物在不同添加水平下平均回收率为76.0% ～121% ,RSDs为0.1% ～13.8% 。方法的准确度和精密度均符合农药残留分析要求。

2.2.4 与非磁性净化吸附剂的对比

为验证本方法的适应性及快捷性,将本方法与使用非磁性净化吸附剂的QuEChERS方法进行对比。在后一方法中,选用商品化的PSA和C18为净化吸附剂,并对其用量条件进行了优化,结果详见附表 3和附表 4。

表 4 (Table 4)

表 4 本方法与传统非磁性材料净化方法在回收率分布、净化剂用量及消耗时间方面的对比 Table 4 Comparison of the range of recovery,the amount of adsorbent and the consumed time between this method (Fe3O4-PSA/C18)and the traditional non-magnetic cleanup adsorbent method (PSA/C18) Range of recovery/% Distribution number of pesticides Fe3O4-PSA/C18 PSA/C18 60.0-69.9 0 1 70.0-79.9 2 4 80.0-89.9 21 13 90.0-99.9 28 29 100.0-109.9 8 11 110.0-119.9 1 2 Amount of the adsorbent Fe3O4-PSA (20 mg)+ PSA (40 mg)+ C18 (30 mg) C18 (50 mg) Time/(min/60 samples) 140 200

表 4 本方法与传统非磁性材料净化方法在回收率分布、净化剂用量及消耗时间方面的对比 Table 4 Comparison of the range of recovery,the amount of adsorbent and the consumed time between this method (Fe3O4-PSA/C18)and the traditional non-magnetic cleanup adsorbent method (PSA/C18)

采用本方法和以非磁性材料为净化吸附剂的QuEChERS方法同时分析60个猕猴桃样品,对样品中目标化合物的回收率分布、净化吸附剂用量及样品分析时间进行对比(见表 4)。在添加水平为100 μ g/kg 时,本方法中81%的药物回收率集中在80% ～100% ,而非磁性净化剂的方法中70%的药物回收率处于该范围。在净化吸附剂的用量上,本方法中磁性净化吸附剂及其辅助净化吸附剂C18的用量均低于非磁性净化吸附剂净化方法的使用量。在样品处理速度上,本方法在140 min内即可完成全部样品萃取和净化,而选用非磁性材料为净化吸附剂时需要200 min,本方法大大节约了样品前处理时间。

3 结论

本研究利用磁性纳米材料Fe₃O₄-PSA磁分离和净化的优势与UPLC-MS/MS定量分析的优势,建立了同时对猕猴桃中52种农药及相关农药代谢物进行快速分析的方法。该磁性材料具有良好的超顺磁性,在外加磁场的作用下可以快速实现磁性材料与样品溶液的分离,不需再进行离心或过滤等处理,使分离过程更简单、快速。整个前处理过程更加方便、省时,短时间内可以实现样品的高通量处理。在优化的净化吸附剂用量条件下,Fe₃O₄-PSA和C18的组合净化效果明显优于PSA和C18的组合净化效果。该方法为猕猴桃中多农药残留快速检测提供了新的方法依据。在下一步的研究中,希望通过改进磁分离配套实验设备等方式进一步提升样品前处理效率,为我国农产品质量安全监管工作提供了技术支撑。

参考文献

[1]	Zhong D L, Tang F B, Shen D Y, et al, Journal of Zhejiang Agricultural Sciences,2011, 36 (6):1356. 钟冬莲, 汤富彬, 沈丹玉, 等, 浙江农业科学,2011, 36 (6):1356. ()
[2]	Wang N, Hu P, Guo X, et al, Food Industry,2014, 35 (5):234. 王楠, 胡坪, 国欣, 等, 食品工业,2014, 35 (5):234. ()
[3]	Wang L Z, Huang X Y, Chen Y, et al, Journal of Instrumental Analysis,2014, 33 (10):1102. 王连珠, 黄小燕, 陈泳, 分析测试学报,2014, 33 (10):1102. ()
[4]	Ma J W, Yan D L, Journal of Anhui Agricultural Sciences,2008, 36 (26):11195. 马纪伟, 闫冬良, 安徽农业科学,2008, 36 (26):11195. ()
[5]	Anastassiades M, Lehotay S J, Stajnbaher D, et al, J AOAC Int,2003, 86 (2):412. ()
[6]	Shen W J, Yu K Y, Gui Q W, et al, Chinese Journal of Chromatography,2009, 27 (4):391. 沈伟健, 余可垚, 桂茜雯, 等, 色谱,2009, 27 (4):391. ()
[7]	Huang H H, Zhang J, Xu D M, et al, Chinese Journal of Chromatography,2014, 32 (7):707. doi:10.3724/SP.J.1123.2014.03003 黄何何, 张缙, 徐敦明, 等, 色谱,2014, 32 (7):707. doi:10.3724/SP.J.1123.2014.03003 ()
[8]	Psoma A K, Pasias I N, Bletsou A A, et al, Food Anal Methods,2014, 8 (3):624. ()
[9]	Nguyen T D, Yu J E, Lee D M, et al, Food Chem,2008, 110 (1):207. ()
[10]	Wang Z, Wang C, Chinese Journal of Chromatography,2012, 30 (10):977. 王志, 王春, 色谱,2012, 30 (10):977. ()
[11]	Song Y, Zhao S L, Tchounwou P, et al, J Chromatogr A,2007, 1166 :79. doi:10.1016/j.chroma.2007.07.074 ()
[12]	Zheng H B, Zhao Q, Mo J Z, et al, J Chromatogr A,2013, 1300 :127. doi:10.1016/j.chroma.2013.04.040 ()
[13]	Qi P P, Wang Z W, Yang G L, et al, Microchimi Acta,2015, 182 (15):2521. ()
[14]	Ahmadi F, Rajabi M, Faizi F, et al, Int J Environ An Ch,2014, 94 (11):1123. doi:10.1080/03067319.2014.940339 ()
[15]	Wang Q, Huang L J, Yu P F, et al, J Chromatogr B,2013, 912 (11):33. ()
[16]	Abdolmohammad-Zadeh H, Talleb Z, Talanta,2015, 134 (134):387. ()
[17]	Li Y, Xiao L H, Zhou N Y, et al, Chinese Journal of Analytical Chemistry,2013, 41 (1):63. 李媛, 肖乐辉, 周乃元, 等, 分析化学,2013, 41 (1):63. ()
[18]	Zhang X, Wang H, Yang C, et al. 2013, 41(6): 669 ()
[19]	Eskandari H, Naderi-Darehshori A, Anal Chim Acta,2012, 743 (18):137. ()
[20]	Zhang G J, Zang X H, Zhou X, et al, Chinese Journal of Chromatography,2013, 31 (11):1071. doi:10.3724/SP.J.1123.2013.05048 张贵江, 臧晓欢, 周欣, 等, 色谱,2013, 31 (11):1071. doi:10.3724/SP.J.1123.2013.05048 ()
[21]	Deng X J, Guo Q J, Chen X P, et al, Food Chem,2014, 145 (7):853. ()
[22]	Wu Q H, Zhao G Y, Feng C, et al, J Chromatogr A,2011, 1218 :7936. doi:10.1016/j.chroma.2011.09.027 ()
[23]	Gao Q, Feng Y Q, Chinese Journal of Chromatography,2014, 32 (10):1043. doi:10.3724/SP.J.1123.2014.07026 高强, 冯钰锜, 色谱,2014, 32 (10):1043. doi:10.3724/SP.J.1123.2014.07026 ()
[24]	Wang S H, Niu H Y, Cai Y Q, Journal of Instrumental Analysis,2015, 34 (2):127. 王赛花, 牛红云, 蔡亚岐, 分析测试学报,2015, 34 (2):127. ()
[25]	Li H F, Yang H Y, Zhang Y, et al, Chinese Journal of Chromatography,2014, 32 (4):413. doi:10.3724/SP.J.1123.2013.11015 李海芳, 杨红云, 张英, 等, 色谱,2014, 32 (4):413. doi:10.3724/SP.J.1123.2013.11015 ()
[26]	Zhang Y Y, Zhang Z, Chen Z Z, et al, Journal of Food Safety & Quality,2014, 5 (9):2711. 张媛媛, 张卓, 陈忠正, 等, 食品安全质量检测学报,2014, 5 (9):2711. ()
[27]	Wang L Z, Zhou Y, Huang X Y, et al, Chinese Journal of Chromatography,2013, 31 (12):1167. doi:10.3724/SP.J.1123.2013.05051 王连珠, 周昱, 黄小燕, 等, 色谱,2013, 31 (12):1167. doi:10.3724/SP.J.1123.2013.05051 ()
[28]	Gosetti F, Mazzucco E, Zampieri D, et al, J Chromatogr A,2010, 1217 :3929. doi:10.1016/j.chroma.2009.11.060 ()