孫 星,丁 悅,汪佳蕾,王冬蘭,沈 燕,劉賢金
QuEChERS-高效液相色譜-串聯質譜法測定果蔬中多效唑殘留
孫 星,丁 悅,汪佳蕾,王冬蘭,沈 燕,劉賢金*
(江蘇省農業科學院食品質量安全與檢測研究所,農業部農產品質量安全控制技術與標準重點實驗室,江蘇 南 京 210014)
建立了果蔬中多效唑的QuEChERS-高效液相色譜-串聯質譜法檢測方法。樣品用乙腈快速提取,NaCl和無水MgSO4除水后,經PSA和石墨炭黑凈化,用高效液相色譜-串聯質譜法分析。采用正離子多反應監測模式檢測,定性離子對為m/z 294.2/70.0、294.2/125.0,采用m/z 294.2/70.0進行定量分析。 在0.05、0.5、1 mg/kg添加水平下,樣品平均回收率為79.6%~94.9%;相對標準偏差為3.6%~11.4%;在梨、蘋果、桃、西紅柿和黃瓜中的檢出限分別為0.4、0.5、0.4、0.4、0.5 μg/kg。結果表明:本方法簡便、快速、安全、價格低廉,重復性良好,可用于果蔬樣品中多效唑殘留的快速確證檢測。
高效液相色譜-串聯質譜;QuEChERS;多效唑;水果;蔬菜;殘留
多效唑,化學名稱為(2RS,3RS)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-2-(1H-1,2,4-三唑-1-基)戊-3-醇,是20世紀80年代末開發出的一種三唑類植物生長調節劑,在果樹上使用可以控制過量的營養生長,促進成花,提高產量[1]。目前已經在水稻、大豆、花生、梨樹、蘋果、桃樹、葡萄、山楂、柑橘、荔枝、龍眼、芒果等的種植中得到了廣泛的研究和應用[2-4]。多效唑雖然屬低毒植物生長調節劑,但是若使用不當,會造成果實中殘留量過高,可能對人體健康造成危害[5]。因此,瑞典等歐洲國家現已在果樹上禁用多效唑,日本、新西蘭、韓國和澳大利亞等國家也制定了多效唑在多種水果中的最大殘留限量。目前我國規定該藥在蘋果和荔枝中最大殘留限量值為0.5 mg/kg[6]。對多效唑殘留量的分析,多用氣相色譜法[7-9]、氣相色譜-質譜聯用[10-12]、液相色譜法[13-15]和液相色譜-質譜聯用[16-19]測定。這些方法的樣品前處理步驟繁瑣,有機溶劑用量多,而且分析時間長,或檢測靈敏度低、重現性差。Anastassiades等[20]開發出一種快速、簡單、廉價、高效、耐用、安全(quick, easy, cheap, effective, rugged, safe,QuEChERS)的樣品前處理方法。Lehotay等[21]對該方法進行了改進,目前該方法已發展成一系列針對不同基質的方法。本研究采用改進的QuEChERS方法作為樣品前處理方法,采用高效液相色譜-電噴霧串聯質譜(high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry,HPLC-MSMS)測定5 種果蔬中多效唑的殘留量。
1.1 材料與試劑
多效唑(含量99%) 德國Dr. Ehrenstorfer公司;乙腈、丙酮、甲醇(均為HPLC級) 德國Merck公司;NaCl和無水MgSO4(分析純) 西隴化工股份有限公司;乙二胺-N-丙基甲硅烷(primary secondary amine,PSA)填料(40~60 目)和石墨炭黑填料(120~400 目) 天津博納艾杰爾科技有限公司。
1.2 儀器與設備
1260SL G6410A液-質聯用儀 美國Agilent公司;SZ-120攪拌機 廣東美的生活電器制造有限公司;離心機 美國Thermo Fisher公司;IKAT18勻漿機 德國IKA公司;JY2002電子天平 上海精密科學儀器有限公司。
1.3 方法
1.3.1 標準溶液配制
精確稱取多效唑標準品0.050 g(精確至0.001 g),以乙腈溶解定容至50.0 mL,配成標準母液。用流動相乙腈-水-甲酸(80∶20∶0.1,V/V)稀釋至100 mg/L,再分別用流動相、5 種不同果蔬空白基質提取液逐級稀釋,配制成系列質量濃度的標準工作液0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1 mg/L。
1.3.2 色譜條件
色譜柱:A g i l e n t Z O R B A X S B-C18(2.1 mm×150 mm,5 ?m)及ZORBAX SB-Aq Narrow-Bore Guard Column 2.1 mm×12.5 mm,5 ?m(預柱);流動相:乙腈-水-甲酸(80∶20∶0.1,V/V),流速:0.20 mL/min,進樣體積:5.0 ?L。
1.3.3 質譜條件
離子源:電噴霧電離源,正離子模式;離子源溫度:350 ℃;霧化氣壓:35 psi;毛細管電壓:5.0 kV;去溶劑氣流:600 L/h;脫溶劑氣溫度:350 ℃;干燥氣流速:10 L/min;在分析過程中,采用多反應檢測模式,以保留時間和離子對信息比較進行定性分析;以母離子和響應值最高的子離子進行定量分析。多效唑的保留時間、監測離子及碰撞電壓見表1。

表1 MRM模式下多效唑的保留時間、監測離子(m/z) 及碰撞電壓(CE)Table 1 Retention time, monitoring ions and collision energy (CE) of paclobutrazol in the MRM mode
1.3.4 樣品前處理
準確稱取勻漿粉碎樣品4.0 g于10 mL離心管中,加0.5 g NaCl,加4 mL乙腈,旋渦振蕩1 min,3 000 r/min離心5 min取2 mL上清液轉入加有0.5 g無水MgSO4、0.1 g PSA和0.02 g石墨炭黑的4 mL離心管中,振蕩1 min,5 000 r/min離心3 min,取上清液待測。
2.1 QuEChERS方法條件的選擇
QuEChERS方法是利用吸附劑填料與基質中的雜質相互作用,吸附雜質從而除雜凈化。其步驟可概括為:樣品粉碎、單一溶劑提取分離、加入Mg SO4等鹽類除水、加入吸附劑除雜、上清液進行檢測。本方法分別用乙腈、甲醇和丙酮提取樣品,結果相比較,乙腈不容易提取色素和基質中的非極性成分,且通過鹽析更容易去除樣品中的水分,故選用乙腈做提取劑。本研究選擇石墨炭黑、PSA和氨基填料進行比較研究,結果顯示石墨炭黑填料對農藥有一定的吸附作用,導致回收率不穩定。PSA和氨基對色素去除不夠,污染離子源,干擾檢測結果,其中氨基填料對脂肪酸的去除效果不如PSA,從而回收率偏低。本實驗最終確定PSA和石墨炭黑用量分別為0.1 g和0.02 g。結果表明,采用混合型分散固相萃取填料來處理樣品,凈化效果好,對目標物干擾少,定性與定量分析效果好。
2.2 線性范圍和最低檢出限
分別用流動相乙腈-水-甲酸(80∶20∶0.1,V/V)、5種不同空白基質提取液配制好的0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1 mg/L多效唑標準液,進樣5.0 ?L,平行測定5 次。當多效唑的質量濃度為0.002~1 mg/L時,其在流動相和不同基質中的線性回歸方程見表2。多效唑在梨、蘋果、桃、西紅柿和黃瓜中的檢出限分別為0.4、0.5、0.4、0.4、0.5 ?g/kg。結果表明,不同基質對儀器響應均有一定影響,但該方法的靈敏度和最小檢出量仍能滿足農藥殘留的要求。

表2 多效唑在不同基質中的標準曲線參數Table 2 Parameters of linear calibration curves for paclobutrazol in different matrices
2.3 方法的回收率和精密度


圖1 多效唑在5 種樣品和標樣中的色譜圖Fig.1 Chromatograms of paclobutrazol in 5 samples and standard sample

表3 多效唑在5種樣品中的加標回收率與精密度(n=5)Table 3 Recoveries and precision for paclobutrazol in 5 samples (n= 5)
多效唑在梨、蘋果、桃、西紅柿和黃瓜中的添加0.05 mg/kg色譜圖及標樣0.05 mg/kg色譜圖見圖1。用5 種空白樣品進行添加多效唑標準溶液的回收率實驗,每個添加水平重復5 次。多效唑在添加0.05、0.5 mg/kg和1.0 mg/kg水平時,其在梨中的添加回收率為83.7%~94.9%,相對標準偏差5.4%~10.6%;在蘋果中的添加回收率為80.5%~93.8%,相對標準偏差4.4%~9.3%;在桃中的添加回收率為82.9%~94.1%,相對標準偏差4.9%~8.1%;在西紅柿中的添加回收率為80.3%~87.6%,相對標準偏差6.9%~11.4%;在黃瓜中的添加回收率為79.6%~92.4%,相對標準偏差3.6%~8.8%(表3)。多效唑在5種基質中的添加回收率和相對標準偏差均符合NY/T 788—2004《農藥殘留試驗準則》[22]的要求。
2.4 實際樣品的測定
采用本實驗建立的方法對江蘇省內5 個地級市抽取梨、蘋果、桃、西紅柿和黃瓜樣品,每個地級市不同的農貿市場采集10 個點,對抽取的樣品進行了檢測分析。結果表明,多效唑在梨、西紅柿和黃瓜樣品中均未檢出;在4 個批次的蘋果和2 個批次的桃中有檢出,在4 個批次蘋果中的殘留量為0.013~0.034 mg/kg,在2 個批次的桃中的殘留量分別為0.016 mg/kg和0.022 mg/kg。檢出多效唑的蘋果和桃中典型色譜圖(圖2)。

圖2 多效唑在蘋果(A)和桃(B)實際樣品中的色譜圖Fig.2 Chromatograms of paclobutrazol in real apple and peach samples
本實驗采用乙腈提取,QuEChERS方法凈化,HPLCMS-MS檢測,成功地建立了果蔬中多效唑的快速檢測方法。該方法較以往方法具有操作簡單、提取時間短、萃取效率高的特點,還降低了檢測的成本。同時避免使用大量有機溶劑,減少了對環境污染,適用于實驗室多效唑在果蔬中殘留的常規檢測。
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Determination of Paclobutrazol Residues in Fruits and Vegetables by QuEChERS-High Performance Liquid Chromatography-Triple Quadrupole Tandem Mass Spectrometry
SUN Xing, DING Yue, WANG Jia-lei, WANG Dong-lan, SHEN Yan, LIU Xian-jin*
(Key Laboratory of Control Technology and Standard for Agro-product Safety and Quality, Ministry of Agricultrue, Institute of Food Safety and Inspection, Jiangsu Academy of Agricultural Sciences, Nanjing 210014, China)
A method was developed for the determination of paclobutrazol residues in fruits and vegetables by using QuEChERS-high performance liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry (HPLC-MS-MS). Paclobutrazol residues in fruit samples were extracted with acetonitrile, dehydrated with sodium chloride and anhydrous magnesium sulfate, cleaned up by dispersive solid phase extraction on primary secondary amine and graphitized carbon black, and detected by HPLC-MS-MS under a multiple reaction-monitoring mode. The qualitative results were obtained based on the characteristic m/z 294.2/70.0 and m/z 294.2/125.0, and the quantitative results were based on the characteristic m/z 294.2/70.0. The recoveries of paclobutrazol were in the range from 79.6% to 94.9% at three spiked levels of 0.05, 0.5 and 1 mg/kg from five fruits and vegetable matrixes (pear, apple, peach, tomato and cucumber), with relative sta ndard deviations (RSDs) between 3.6% and 11.4%, and the limits of detection were 0.4, 0.5, 0.4, 0.4 and 0.5 μg/kg, respectively. The method is simple, quick, safe, reproducible and applicable to detect and conf i rm paclobutrazol residues in fruit and vegetable samples.
high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLC-MS-MS); QuEChERS; paclobutrazol; fruit; vegetable; residues
TQ45
A
1002-6630(2014)08-0076-04
10.7506/spkx1002-6630-201408014
2013-08-13
國家自然科學基金面上項目(31071719);江蘇省農業科技自主創新資金項目(CX(12)3090)作者簡介:孫星(1985—),男,學士,主要從事農產品安全性研究。E-mail:sun0519@sohu.com
*通信作者:劉賢金(1963—),男,研究員,博士,主要從事農產品安全性研究。E-mail:jaasliu@163.com