趙子丹,吳 燕,劉 霞,張鋒鋒,陳 翔,張 艷
(寧夏農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測(cè)技術(shù)研究所,寧夏 銀川 750002)
馬鈴薯生長(zhǎng)適應(yīng)性強(qiáng),兼具食用、加工、飼料等多種功能,目前已成為世界第四大糧食作物[1],在我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展中占有非常重要的地位。隨著馬鈴薯主糧化戰(zhàn)略的提出,伴隨種植規(guī)模化的大力推進(jìn),病蟲(chóng)害已成為嚴(yán)重制約馬鈴薯產(chǎn)業(yè)發(fā)展的因素之一[2]。晚疫病是馬鈴薯的主要病害之一,每年可造成我國(guó)馬鈴薯減產(chǎn)約10%~15%[3]。目前,施用高效低毒的化學(xué)農(nóng)藥仍是有效防治該病害的主要方式。烯酰嗎啉(Dimethomorph)是通過(guò)抑制卵菌細(xì)胞壁的形成而殺滅病菌的內(nèi)吸性殺菌劑[4],對(duì)霜霉目真菌類疫病有較好的防治效果[5-8]。氟吡菌胺(Fluopicolide)是一種具有內(nèi)吸傳導(dǎo)活性的新型低毒殺菌劑,通過(guò)作用于細(xì)胞膜和細(xì)胞間的特異性蛋白而殺滅病原菌[9]。氟吡菌胺的殘留物定義為氟吡菌胺及其代謝物2,6-二氯苯甲酰胺(BAM)。因此,在檢測(cè)氟吡菌胺時(shí)應(yīng)同時(shí)檢測(cè)BAM的殘留。有研究表明,氟吡菌胺對(duì)葡萄[10-11]、馬鈴薯[12]、番茄[13]、黃瓜[14]、葉用萵苣[15]、節(jié)瓜[16]等多種作物的霜霉病、晚疫病等均具有良好的防治效果。
當(dāng)前,針對(duì)馬鈴薯晚疫病防治的最有效措施是噴施復(fù)合殺菌劑[17-18],既可降低抗性產(chǎn)生的概率,又能提高殺菌效果。關(guān)于單獨(dú)噴施烯酰嗎啉或氟吡菌胺防治馬鈴薯晚疫病的殘留檢測(cè)已有報(bào)道[19-20]。但烯酰嗎啉和氟吡菌胺的復(fù)合殺菌劑在馬鈴薯中使用后的殘留及代謝物檢測(cè)尚未見(jiàn)報(bào)道。本文采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù),結(jié)合QuEChERS處理方法,建立了馬鈴薯中烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM的殘留量分析方法,該方法的前處理簡(jiǎn)便、分析快速準(zhǔn)確,可為馬鈴薯中烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM的檢測(cè)分析提供技術(shù)支撐。
通常在農(nóng)藥殘留檢測(cè)的過(guò)程中,含有殘留的樣品會(huì)在冷凍條件下儲(chǔ)藏一段時(shí)間,在此過(guò)程中農(nóng)藥殘留物可能會(huì)因?yàn)閾]發(fā)或與酶等發(fā)生反應(yīng)而有所損失或變化。因此,需要進(jìn)行農(nóng)藥在該基質(zhì)中的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性研究。故同時(shí)進(jìn)行了烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM在馬鈴薯中儲(chǔ)藏期間的穩(wěn)定性試驗(yàn),以期為烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM在馬鈴薯中的穩(wěn)定性研究提供數(shù)據(jù)參考。
1.1.1 材料與試劑
馬鈴薯樣品,采自寧夏農(nóng)林科學(xué)院園林場(chǎng)試驗(yàn)基地,品種為克新1號(hào)。
烯酰嗎啉標(biāo)準(zhǔn)品(98.78%)、氟吡菌胺標(biāo)準(zhǔn)品(98.78%)、BAM標(biāo)準(zhǔn)品(99.43%),德國(guó)Dr.Ehrenstorfer公司;36%氟吡菌胺·烯酰嗎啉懸浮劑(農(nóng)藥制劑中有效成分含量為:氟吡菌胺6%,烯酰嗎啉30%),江陰蘇利化學(xué)股份有限公司。乙腈、甲醇(色譜純),默克股份兩合公司;氯化鈉(分析純),國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;N-丙基乙二胺(PSA)、十八烷基鍵合硅膠(C18)、石墨化炭黑(GCB),上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司。
1.1.2 儀器與設(shè)備
AB SCIEX QTRAP 5500超高效液相色譜-三重四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用儀,美國(guó)應(yīng)用生物系統(tǒng)公司;PL202-L型電子天平、XS205型電子天平,瑞士Mettler Toledo儀器有限公司;MJ-PB12Power304破壁料理機(jī),廣東美的生活電器制造有限公司;THZ-92C恒溫振蕩器,上海喬躍電子有限公司;TDL-40C低速臺(tái)式大容量離心機(jī),上海安亭科學(xué)儀器廠;MS3 digital型渦旋混合器,德國(guó)IKA公司。
1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
將烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM標(biāo)準(zhǔn)品分別用乙腈溶解并定容,配制成1 000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,再分別用乙腈稀釋配制成10 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,于-18℃冰箱中保存?zhèn)溆谩悠贩治鰰r(shí),再分別用馬鈴薯空白基質(zhì)溶液逐級(jí)稀釋為0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50 mg/L系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.2.2 樣品的提取與凈化
準(zhǔn)確稱取勻漿的馬鈴薯樣品10.00 g(精確至0.01 g)于50 mL離心管中,加入20 mL乙腈,振蕩提取30 min,加入4 g氯化鈉充分振搖1 min后,4 000 r/min離心5 min。吸取上清液2.0 mL,經(jīng)50 mg PSA和50 mg C18的混合凈化劑凈化后,渦旋1 min,4 000 r/min離心5 min。上清液經(jīng)0.22μm濾膜過(guò)濾,待測(cè)。
1.2.3 液相色譜條件
Waters Acquity BEHC18(2.1 mm×100 mm,1.7μm)色譜柱;柱溫40℃;進(jìn)樣量2μL;流動(dòng)相A為甲醇,流動(dòng)相B為0.1%甲酸水溶液;流速0.3 mL/min;梯度洗脫程序:0~3 min,流動(dòng)相A 10%~90%,保持0.6 min;3.6~4.0 min,流動(dòng)相A 90%~10%,保持2 min。
1.2.4 質(zhì)譜條件
電噴霧離子源,電離方式:ESI+;離子源溫度:500℃;離子化電壓:5 500 V;噴霧氣流速:50 L/h;氣簾氣流速:50 L/h;碰撞氣流速:約200~600 L/h;定量方式:外標(biāo)法;掃描模式:多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)。
1.2.5 儲(chǔ)藏穩(wěn)定性試驗(yàn)設(shè)計(jì)
稱取馬鈴薯空白樣品10.00 g于50 mL離心管中,按照0.50 mg/kg的添加水平直接在儲(chǔ)藏穩(wěn)定試驗(yàn)所需的空白樣品中分別單獨(dú)添加烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM標(biāo)準(zhǔn)溶液,將所有離心管進(jìn)行密封,放入低于-18℃冰箱中保存。將樣品制備當(dāng)天、2周、1個(gè)月、2個(gè)月、4個(gè)月、6個(gè)月作為取樣時(shí)間點(diǎn),每次取穩(wěn)定性試驗(yàn)樣品2個(gè)進(jìn)行測(cè)定,同時(shí)測(cè)定空白樣品1個(gè),質(zhì)控樣品3個(gè)。其中質(zhì)控樣品為取樣當(dāng)天對(duì)空白樣本分別進(jìn)行烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM標(biāo)準(zhǔn)溶液的添加。定期取樣,按照建立的檢測(cè)方法測(cè)定。
1.2.6 數(shù)據(jù)處理
采用MultiQuantTM軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理。
分別配制1 mg/L的烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM標(biāo)準(zhǔn)溶液,通過(guò)針泵進(jìn)樣,在電噴霧電離ESI(+/-)方式下進(jìn)行全掃描(m/z 50~450)。結(jié)果表明,目標(biāo)化合物均在正離子掃描時(shí)出現(xiàn)較強(qiáng)的分子離子峰[M+H]+。因此,本研究選擇正離子掃描方式,以[M+H]+為化合物的母離子碎片峰,分別確定母離子后再依次優(yōu)化子離子。選擇信噪比高、峰形好、干擾小的離子對(duì)作為定性定量離子對(duì),以多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)正離子模式分別優(yōu)化目標(biāo)化合物的碰撞能量和去簇電壓等質(zhì)譜參數(shù),最終經(jīng)過(guò)優(yōu)化后獲得的質(zhì)譜條件見(jiàn)表1。

表1 目標(biāo)化合物的液相色譜-二級(jí)質(zhì)譜聯(lián)用法(LC-MS/MS)參數(shù)Table 1 LC-MS/MS parameters of target pesticide
采用上述確定的色譜條件和質(zhì)譜條件對(duì)0.1 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣,得到烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM的標(biāo)準(zhǔn)溶液總離子流圖,見(jiàn)圖1。

圖1 烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM的標(biāo)準(zhǔn)溶液總離子流圖Fig.1 Standard solution total ion chromatogram of dimethomorph,fluopicolide and its metabolites
通過(guò)對(duì)PSA、C18和GCB 3種凈化劑的使用方式和用量?jī)?yōu)化馬鈴薯中目標(biāo)物凈化回收效果。試驗(yàn)結(jié)果表明,GCB對(duì)烯酰嗎啉有吸附作用,因此確定選擇PSA和C18為凈化劑。通過(guò)對(duì)PSA和C18的用量進(jìn)行不同配比優(yōu)化,得到50 mg PSA和50 mg C18的組合凈化效果最佳。
為了消除基質(zhì)效應(yīng)的影響,使用馬鈴薯空白樣品提取液,配制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液。將10 mg/L的烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM標(biāo)準(zhǔn)溶液分別稀釋配制成濃度為0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50 mg/L系列基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,上機(jī)測(cè)定。根據(jù)測(cè)定結(jié)果,以標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為橫坐標(biāo)(x),響應(yīng)峰峰面積為縱坐標(biāo)(y),繪制烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM的標(biāo)準(zhǔn)曲線。由表2可知,烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM在0.01~0.50 mg/L濃度范圍內(nèi)線性良好,相關(guān)系數(shù)r值均大于0.999。以稱樣量為10 g,定容體積為20 mL計(jì),通過(guò)3倍信噪比計(jì)算檢出限(LOD),烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM的檢出限均為0.002 mg/kg。

表2 烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM的線性方程、r值及檢出限Table 2 Linear regression equations,correlation coef cients(r)and LOD of dimethomorph,fluopicolide and its metabolites BAM
在馬鈴薯空白樣品中分別添加濃度為0.01、0.10、0.50 mg/kg的烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM的標(biāo)準(zhǔn)溶液,每個(gè)濃度重復(fù)5次,按照上述方法對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定。由表3可知,在0.01~0.50 mg/kg添加水平范圍內(nèi),烯酰嗎啉在馬鈴薯中平均添加回收率為90%~96%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為3.6%~5.5%;氟吡菌胺在馬鈴薯中的平均添加回收率為94%~96%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.9%~3.2%;BAM在馬鈴薯中的平均添加回收率為93%~96%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.6%~2.7%。上述結(jié)果表明,方法的準(zhǔn)確度和精密度均能夠滿足農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則的要求(NY/T 788—2018[21]),且目標(biāo)峰無(wú)雜質(zhì)干擾。

表3 烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM在馬鈴薯中的添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)Table 3 Recoveries and relative standard deviations of dimethomorph,fluopicolide and its metabolites BAM in potato(n=5)
由表4可知,在低于-18℃條件下儲(chǔ)藏6個(gè)月的試驗(yàn)期間,馬鈴薯基質(zhì)中烯酰嗎啉的平均降解率為7%~19%,質(zhì)控結(jié)果為92%~97%;氟吡菌胺的降解率為0~16%,質(zhì)控結(jié)果為92%~100%;BAM的降解率為0~13%,質(zhì)控結(jié)果為93%~101%,其中質(zhì)控樣品檢測(cè)結(jié)果以平均回收率表示,結(jié)果符合農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則的要求。根據(jù)NY/T 3094—2017[22]的規(guī)定,每個(gè)取樣時(shí)間點(diǎn)的儲(chǔ)藏試驗(yàn)樣品中烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM的降解率均小于30%,表明在儲(chǔ)藏溫度低于-18℃、儲(chǔ)藏時(shí)間為6個(gè)月的試驗(yàn)期間,烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM在馬鈴薯基質(zhì)中均比較穩(wěn)定。

表4 烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM在馬鈴薯中的儲(chǔ)藏穩(wěn)定性結(jié)果Table 4 Storage stability results of dimethomorph,fluopicolide and its metabolites in potatoes 單位:%
本試驗(yàn)以乙腈為提取試劑,建立了馬鈴薯中烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM檢測(cè)的超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析方法。方法采用QuEChERS前處理,乙腈用量少,分析時(shí)間短,節(jié)約了試驗(yàn)成本,提高了試驗(yàn)效率,可為其他農(nóng)產(chǎn)品及食品中烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM的殘留檢測(cè)提供參考依據(jù)。烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM在0.01~0.50 mg/kg濃度范圍內(nèi)的平均添加回收率為90%~96%,表明方法的準(zhǔn)確度高,精密度好,符合農(nóng)藥殘留檢測(cè)分析要求。儲(chǔ)藏穩(wěn)定性試驗(yàn)結(jié)果表明,儲(chǔ)藏溫度低于-18℃、儲(chǔ)藏時(shí)間為6個(gè)月的試驗(yàn)期間,烯酰嗎啉、氟吡菌胺及其代謝物BAM在馬鈴薯中均比較穩(wěn)定。