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串联质谱法测定 甘蓝类蔬菜中氟啶虫酰胺和嘧菌环胺

灰霉病是露地、保护地作物常见且比较难防治 的一种真菌性病害,目前用于防治灰霉病的农药主要是氟啶虫酰胺和嘧菌环胺。由于氟啶虫酰胺和嘧菌环胺为新型杀菌剂,其残留问题并未像有机磷、有机氯及菊酯类农药那样引起重视,国内外关于蔬菜中氟啶虫酰胺、嘧菌环胺残留量测定的文献报导较少。近年来,不合理施用农药对人类的食品安全、自然环境以及生态群落带来的负面影响愈发显著,因此加强对蔬菜中氟啶虫酰胺和嘧菌环胺的监测具有重要意义。

  甘蓝类蔬菜中氟啶虫酰胺和嘧菌环胺的检测方法主要有气相色谱法、液相色谱法、液相色谱 – 质谱法和气相色谱 – 质谱法。气相色谱法、液相色谱法灵敏度差,且假阳性率较高,需双柱定性,检测效率低;液相色谱 – 质谱法仪器价格较高,试剂用量较大,不利于推广;气相色谱 – 质谱法检测灵敏度高,仪器成本较低,适于推广。因此笔者开发一种用固相萃取富集、净化甘蓝类蔬菜中的氟啶虫酰胺和嘧菌环胺,气相色谱 – 串联质谱定性定量的检测方法。该方法灵敏度高,样品处理简单,测定结果准确,可对甘蓝类蔬菜中氟啶虫酰胺和嘧菌环胺的监测提供数据支持。

实验部分

1.1 主要仪器与试剂

  气相色谱 – 质谱联用仪:QP2020 型,日本岛津科技有限公司;

  氮吹仪:YGC36 型,中国成都雅源有限公司;电子天平:BSA224 型,感量为 0.1 mg,德国赛多利斯有限公司;

  台式高速冷冻离心机:H205 R 型,北京盈祥科技有限公司

  CarbNH2 固相萃取柱:500 mg(6 mL),天津博纳艾杰尔科技有限公司;

  C18 柱:500 mg(6 mL)北京盈祥科技有限公司

  Florisil 柱:500 mg(6 mL)北京盈祥科技有限公司

  ENVICarb 活性炭固相萃取柱:500 mg(6 mL)北京盈祥科技有限公司

  氟啶虫酰胺:100 μg/mL,编号为 158062670德国 AccuStandard 公司;

  嘧菌环胺标准溶液:100μgmL,编号为SB05-317-2016北京盈祥科技有限公司

  丙酮、甲苯、乙腈:色谱纯,美国 Fisher 科技有限公司;

  氯化钠:分析纯,北京盈祥科技有限公司

1.2 仪器工作条件

1.2.1 色谱

  色谱柱:HP5MS 石英毛细管柱(30 m×0.25 mm0.25 μm,美国安捷伦科技有限公司 ;柱流量:1.2 mLmin ;进样口温度:250℃;检测器温度:280℃;载气:高纯氦气,纯度为 99.999% ;进样方式:不分流;进样体积:1.0 μL。升温程序:初始温度为 60℃,保持 2 min,以 23℃/min 升温至 180℃,保 持 6 min ;再 以 15 ℃ /min 升 温 至 270 ℃,保 持10 min

1.2.2 质谱

离子源:EI 源;离子源温度:200℃;接口温度:250℃;溶剂延迟时间:1.5 min ;监测方式:多反应监测 (MRM) 模式,两种农药的 MRM 参数见表 1

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1.3 溶液配制

  混合标准储备液:10 µgmL,精密移取嘧菌环胺、氟啶虫酰胺标准溶液各 1 mL 于 10 mL 容量瓶中,用丙酮稀释至标线,摇匀。

  系列混合标准工作溶液:移取适量混合标准储备液,用丙酮稀释成质量浓度分别为 0.050.10.20.51.02.0 μgmL 的系列混合标准工作溶液,精密移取上述系列混合标准工作溶液各 1 mL 于已吹至近干的空白样品基质中,即得。

1.4 样品处理

取新鲜的甘蓝样品,切碎,用均质机匀浆后装入洁净的容器中,密封并置于 –18℃冷藏箱中冷冻保 存。 称 取 20.00 g 已 均 质 好 的 甘 蓝 样 品 于 100mL 离心管中,加入 510 g 氯化钠,40 mL 乙腈,于10 000 rmin 转速下匀浆提取 2 min,然后以 8 000rmin 离心 3 min,取上清液 25 mL 用氮气吹至近干。以 ENVICarb 固相萃取柱为净化柱,使用前用5 mL 乙腈 – 甲苯 (31) 溶液活化,然后用 15 mL 乙腈∶甲苯 (31) 溶液分 次清洗上述样品,收集清洗液过柱富集,收集洗脱液,用氮气吹至近干,残渣用丙酮定容至 1 mL,混匀,待测。

结果与讨论

2.1 质谱检测模式及参数的确定

  甘蓝类蔬菜样品基质复杂,样品浓度低时,用SCAN 模式无法找到目标离子。采用 SCAN 模式对混合标准储备液进行全扫描,得到嘧菌环胺和氟啶虫酰胺的总离子流图和前体离子。初步设定前体离子的扫描方法,然后对嘧菌环胺和氟啶虫酰胺的前体离子进行扫描 (Production scan 模式 ),根据得到的离子对选择响应高的一组作为定量离子对,另选 对作为定性离子对,并对该扫描方法进行碰撞时间、碰撞电压范围、碰撞电压间隔、离子比率等条件进行优化。根据优化结果建立嘧菌环胺和氟啶虫酰胺的多反应监测 (MRM) 分析方法。两种两种农药的最佳质谱参数。

2.2 萃取溶剂用量的选择

  农药残留分析中,乙腈能溶解大部分农药,且对色素和油脂的提取量较少,因此乙腈可作为农药提取的首选溶剂。于空白甘蓝样品中加入 5.0 µgmL 的混合标准溶液,分别考察 304050 mL乙腈作为萃取溶剂时样品中嘧菌环胺和氟啶虫酰胺的回收率,试验结果见表 2。由表 可知,用 30 mL乙腈提取时,两种农药的回收率均较低;用 4050 mL 乙腈提取时,两种农药的回收率相差不大。考虑到经济性、环保性等因素,选择 40 mL 乙腈作为萃取溶剂。

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2.3 固相萃取柱的选择

  农药残留净化处理时常用 Florisil 柱、C18 柱、NH2 柱和ENVICarb 活性炭固相萃取小柱。分别选择以上 种类型的柱子进行比较,结果表明,Florisil 柱具有良好的杂质去除能力,但对极性较强的农残吸附较大,导致回收率偏低;C18 柱主要去除蔬果中的脂肪,对色素净化效果不佳;NH2 柱综合去杂质能力强,但对脂溶性色素去除不完全;ENVI–Carb 活性炭固相萃取小柱适用于去除水果、蔬菜中的色素 如叶绿素和类胡萝卜素 及固醇类化合物,其净化效果最好,且嘧菌环胺和氟啶虫酰胺的回收率最高。故选择 ENVICarb 柱净化样品。

2.4 线性方程及检出限

   1.2 仪器工作条件下,待仪器稳定 30 min 后,对系列混合标准工作溶液进行测定,以嘧菌环胺和氟啶虫酰胺的质量浓度 (x) 为横坐标,以色谱峰面积 (y) 为纵坐标,绘制标准工作曲线。以 倍信噪比 (SN=3) 对应的质量浓度作为方法检出限。两种农药的保留时间见表 1,典型标准色谱图如图 1所示,两种农药线性范围、线性方程、相关系数及检出限见表 3

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由表 3 可知,两种农药的质量浓度在 0.052.0μgmL 范围内与色谱峰面积呈良好的线性关系,相关系数均大于 0.998,方法检出限分别为 0.0050.008 mgkg,表明该方法灵敏度较高。

2.5 加标回收与精密度试验

  准确称取不含嘧菌环胺和氟啶虫酰胺的甘蓝样品 25.00 g 于 100 mL 离心管中,加入一定量的混合标准储备溶液,配制成终点质量浓度分别为 0.10.51.0 mgkg 的 种浓度水平的加标样品溶液,按照 1.4 方法对样品进行处理,在 1.2 仪器工作条件下,待仪器系统稳定后,对每个浓度水平的样品连续测定 次,结果见表 4

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由表 4 可知,种浓度水平加标样品的平均回收率为 87.4%97.3%,测定结果的相对标准偏差为1.3%3.2%(n=6)。说明该方法的准确度及精密度度较高,满足分析测试要求。

2.6 重复性测试

  在空白甘蓝样品中加入质量浓度为 0.5 mgkg的嘧菌环胺和氟啶虫酰胺混合标准液,按 1.4 方法平行处理 份样品,待仪器系统稳定后,在 1.3 仪器工作条件下进行测定,结果见表 5。由表 可知,嘧菌环胺和氟啶虫酰胺重复性测定结果的相对标准偏差分别为 2.8%3.1%

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结语

  利用固相萃取技术对甘蓝类蔬菜样品进行萃取、净化处理,建立了一种气相色谱 – 串联质谱法测定嘧菌环胺和氟啶虫酰胺农药残留的检测方法。分别对质谱的监测模式和方法参数进行了优化,对萃取溶剂用量进行了讨论;比较了多种固相萃取柱对嘧菌环胺和氟啶虫酰胺测定结果的影响;对所建立的方法进行了线性、检出限、加标回收、精密度、重复性等考察,结果表明,该方法样品处理简单、检出限低、测定结果准确,适用于甘蓝类蔬菜中嘧菌环胺和氟啶虫酰胺类农药的测定。