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QuEChERS-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定谷物中噻霉酮?dú)埩?/h1>
2023-02-08 14:44:46葉慧娟黃象金楊建濤
食品工業(yè) 2023年1期
關(guān)鍵詞:分析

葉慧娟*,黃象金,楊建濤

肇慶市食品檢驗(yàn)所(肇慶 526040)

噻霉酮(benziothiazolinone)化學(xué)名稱為1, 2-苯并異噻唑啉-3-酮,是一種由我國獨(dú)立研發(fā)的新型噻唑類有機(jī)雜環(huán)類殺菌劑,具有內(nèi)吸性能好、傳導(dǎo)性強(qiáng)、劑型先進(jìn)、低毒和安全等特點(diǎn),被廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物細(xì)菌性和真菌性病害的預(yù)防和治療,可有效防治黃瓜霜霉病、梨黑星病、蘋果瘡痂病、柑橘炭疽病、葡萄黑痘病等[1-3]*。但過量使用會導(dǎo)致食品中殘留噻霉酮,危害人體健康。已報(bào)道的噻霉酮?dú)埩魴z測方法主要是液相色譜法。于福利等[4]*對黃瓜和土壤分別用丙酮和二氯甲烷提取,經(jīng)固相萃取凈化,液相色譜法測定噻霉酮的最低檢出質(zhì)量分?jǐn)?shù)是0.01 mg/kg。趙子丹等[5]*對小麥及土壤分別用丙酮和乙腈提取,液相色譜法測定噻霉酮的最低檢測質(zhì)量分?jǐn)?shù)是4.0×10-3*mg/kg。陳國珍等[3]*通過高效液相色譜-紫外-可見分光光度法對制劑中的噻霉酮有效成分進(jìn)行定量分析,噻霉酮的最低檢出量為2.5×106*g。但液相色譜法的靈敏度低、選擇性差,而且為了排除雜質(zhì)峰的干擾,樣品預(yù)處理耗時(shí)復(fù)雜,有機(jī)溶劑成本高、毒性大。因此,開發(fā)快速、簡單、科學(xué)、準(zhǔn)確的噻霉酮檢測技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景。

QuEChERS(Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged and Safe)是一種快速的樣品前處理技術(shù),具有安全、回收率高、分析速度快等特點(diǎn),被廣泛使用于農(nóng)產(chǎn)品和食品中農(nóng)藥殘留的檢測分析[6-14]*。已報(bào)道僅有粟有志等[6]*采用改良的QuEChERS方法測定果蔬中及其制品中噻霉酮?dú)埩簦腥狈任镏朽缑雇獨(dú)埩舴治龇椒ǖ膱?bào)道。試驗(yàn)采用QuEChERS技術(shù)提取谷物中的噻霉酮,建立液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(liquid chromatography-tandem mass spectrometry,LC-MS/MS)測定谷物中噻霉酮?dú)埩舻姆椒ā鴥?nèi)關(guān)于食品中噻霉酮?dú)埩舻臋z測方法還沒有相應(yīng)的國家及部頒標(biāo)準(zhǔn),國外也未見報(bào)道,因此對國家標(biāo)準(zhǔn)或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中噻霉酮的分析檢測具有一定參考價(jià)值。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

噻霉酮標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(純度>99%,F(xiàn)iut standand公司);C18、乙二胺-N-丙基硅烷(primary secondary amine,PSA,美國Aglient公司);氯化鈉、無水硫酸鈉(均為分析純,廣州化學(xué)試劑廠);乙腈(質(zhì)譜級,德國Merck公司)。

1.2 儀器與設(shè)備

Acquity H-class/X evo TQD超高效液相色譜-串聯(lián)四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(沃特世公司);Fotector p氮吹儀(美國Reeko公司);UMV-3多管漩渦混合器(北京優(yōu)晟聯(lián)合科技有限公司);高速臺式冷凍離心機(jī)H1750R(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司);GM200刀式混合研磨儀(德國Retsch公司)。

1.3 方法

1.3.1 樣品前處理

谷物樣品經(jīng)粉碎后,準(zhǔn)確稱取5.000 g置于50 mL離心管中,加入10 mL水浸泡30 min后,加入10 mL乙腈,渦旋振蕩2 min;加入1 g氯化鈉,4 g無水硫酸鈉,渦旋振蕩2 min,以10 000 r/min離心6 min;吸取上清液于15 mL具塞離心管中,加入50 mg PSA、150 mg C18、900 mg無水硫酸鈉,渦旋2 min,以10 000 r/min離心6 min;取上清液于40 ℃水浴中氮吹至近干,用1 mL乙腈溶液復(fù)溶,經(jīng)0.22 μm濾膜過濾后上機(jī)分析。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

準(zhǔn)確稱取10 mg噻霉酮標(biāo)準(zhǔn)品,用乙腈溶解并定容至100 mL容量瓶中,配制成100 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲備液,于-18 ℃冰箱保存。

1.3.3 液相色譜條件

色譜柱Waters BEH C18柱(2.1 mm×100 mm,1.7 μm);流動相A為0.1%甲酸水,流動相B為乙腈,流速0.25 mL/min;進(jìn)樣量10.0 μL;柱溫40 ℃。梯度洗脫程序:0~0.5 min,10% B;0.5~2.5 min,10%~40% B;2.5~4 min,40%~90% B;4~4.1 min,90%~10% B;4.1~6 min,10% B。

1.3.4 質(zhì)譜條件

離子源采用電噴霧正離子模式(electron spray ionization,ESI+*);多重反應(yīng)監(jiān)測(multiple reaction monitoring,MRM);毛細(xì)管電壓3 200 V;離子源溫度300 ℃;脫溶劑溫度250 ℃。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

采用注射泵將1.0 μg/mL噻霉酮標(biāo)準(zhǔn)溶液注入離子源。在Q1 Mass模式下進(jìn)行全掃描,分別考察在正離子(ESI+*)和負(fù)離子(ESI-*)2種模式下,噻霉酮各碎片離子的響應(yīng)值。結(jié)果表明,噻霉酮在ESI+*模式下[M+H]+*的響應(yīng)值較高,因此選擇正離子掃描模式。進(jìn)一步優(yōu)化碎裂電壓和碰撞能量等參數(shù),使其達(dá)到最佳的離子化效率,確定的噻霉酮的質(zhì)譜參數(shù)見表1。

表1 噻霉酮質(zhì)譜參數(shù)

2.2 色譜柱的選擇

在相同色譜條件下,考察Waters HSS T3C18、Waters BEH C18、Shim-pack GIST C18、Thermo Hypersil GOLD C18對噻霉酮的分離度。結(jié)果發(fā)現(xiàn),采用Waters BEH C18色譜柱對噻霉酮的分離效果最佳,靈敏度較好,而且在6 min內(nèi)就可以完成對樣品的分析,分析速度顯著提高,見圖1。因此選擇Waters BEH C18柱作為分析柱。

圖1 噻霉酮的提取離子總離子流圖

2.3 流動相的選擇

分別以甲醇、乙腈作為有機(jī)相,0.1%甲酸水、0.1%甲酸水(含5 mmol/mL乙酸銨)、純水作為水相,進(jìn)行組合條件的考察。結(jié)果發(fā)現(xiàn):水相采用0.1%甲酸水比純水、0.1%甲酸水(含5 mmol/mL乙酸銨)可有效提高噻霉酮的離子化效率,增強(qiáng)響應(yīng)信號,且有較好的峰形;以乙腈作為有機(jī)相時(shí),與甲醇相比,可在短時(shí)間內(nèi)將目標(biāo)物分離出來,且出峰狀況更佳。以乙腈-0.1%甲酸水作為流動相時(shí),噻霉酮的分離效果、質(zhì)譜信號響應(yīng)強(qiáng)度最佳(圖1),因此選擇乙腈-0.1%甲酸水作為流動相。

2.4 提取溶劑的選擇

比較丙酮、乙腈、酸化乙腈(含5%甲酸)、乙酸乙酯對噻霉酮的提取效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn),乙腈對噻霉酮的提取效果最好。乙腈具有良好的沉淀蛋白質(zhì)的作用,提取回收率最高。谷物中含有大量的淀粉、脂肪與蛋白質(zhì)。加入PSA和C18吸附劑主要去除糖類、脂肪酸等,用無水硫酸鈉除水和鹽析提取液中的蛋白質(zhì),采用QuEChERS凈化方法可有效提高凈化效率,減少雜質(zhì)對目標(biāo)物的干擾。酸化乙腈提取時(shí)基質(zhì)雜質(zhì)干擾大,提取效率不高。用乙酸乙酯、丙酮提取谷物時(shí)凈化效果不理想,提取回收率均低于70%,且基質(zhì)效應(yīng)相對較大。因此,選擇乙腈作為提取溶劑。

2.5 基質(zhì)效應(yīng)

分別以乙腈和大米、小米、糙米、蕎麥、燕麥、小麥、紅米空白樣品提取液(空白樣品按照1.3.1處理所得)作為溶劑配制噻霉酮的溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液和基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,比較兩者的平均響應(yīng)值,用以判斷基質(zhì)效應(yīng)(matrix effect,ME)的影響。按式(1)計(jì)算[15]*。從表2可以看出,不同樣品基質(zhì)的ME在76.3%~85.1%,不能忽略。因此,采用基質(zhì)標(biāo)樣外標(biāo)法定量以確保結(jié)果的準(zhǔn)確性。

2.6 線性范圍、檢出限和定量限

將質(zhì)量濃度為0.1,0.5,1.0,5.0,10.0和50.0 ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,按上述分析條件進(jìn)行測定,外標(biāo)法定量。以濃度為橫坐標(biāo)(x),峰面積為縱坐標(biāo)(y),制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。

從表2可以看出,噻霉酮在0.1~50.0 ng/mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)(R2*)均大于0.999。對不同基質(zhì)空白提取液進(jìn)行加標(biāo)測定,確定噻霉酮在大米、小米、糙米、蕎麥、燕麥、小麥和紅米中的方法檢出限均為0.03 μg/kg,定量限均為0.10 μg/kg。

表2 噻霉酮的基質(zhì)效應(yīng)、線性范圍、檢出限與定量限

2.7 準(zhǔn)確度和精密度

在空白谷物樣品中分別添加0.1,10.0和50.0 μg/kg這3個(gè)濃度水平,按1.3.1對樣品進(jìn)行前處理,每個(gè)濃度水平做6次平行試驗(yàn)。從表3可以看出,平均加標(biāo)回收率是84.8%~94.2%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD是1.5%~ 3.4%,表明方法的重現(xiàn)性與準(zhǔn)確性均滿足分析要求。

表3 不同基質(zhì)中噻霉酮的回收率和精密度(n=6)

2.8 實(shí)際樣品分析

應(yīng)用試驗(yàn)方法對70份市售的大米、小米、糙米、蕎麥、燕麥、小麥和紅米進(jìn)行噻霉酮?dú)埩魴z測。結(jié)果顯示,在1份小麥中檢出有殘留,含量為0.15 μg/kg,其余樣品均未檢出。由于噻霉酮作為一種較好的殺菌劑被使用于谷物種植中,因此在日后檢測中應(yīng)加強(qiáng)對谷物中該物質(zhì)的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測,以保證膳食安全。

3 結(jié)論

試驗(yàn)建立一種采用QuEChERS技術(shù),運(yùn)用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定谷物中噻霉酮?dú)埩舻姆椒āT摲椒ň哂泻啽恪⒖焖佟㈧`敏度高的優(yōu)點(diǎn),適用于谷物中噻霉酮?dú)埩舻目焖贉y定,滿足谷物中農(nóng)藥殘留分析要求,為谷物的日常監(jiān)管工作提供參考。

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