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大米中多农药残留的串联液质联用检测法
时间:2014年09月20日信息来源:不详点击: 加入收藏 】【 字体:
 

水稻生产中为了保证水稻的高产,往往不可避免地需要使用各种农药。据报道,在农药的使用过程中,真正起作用的仅占喷施量的0.1%,其余99.9%的农药都分散于环境中,中国每年受农药污染的农田面积达到6.67 ×

106 hm2[1]。

因此,在大米的进出口中,世界各主要农业大国都对大米的农药残留制定了严格的限量标准。研究大米中农药残留的检测方法,既是保障人类健康的需要,又是促进进出口贸易的需要。

国内外对大米中农药的检测方法大多针对出入境检验的需要,会集中检测几十种甚至数百种农药,但很多农药在水稻生产过程中是不会使用的,农药种类的增多会增加前处理提取的负担,使得过程繁琐,往往也很难保证每个农药提取的效率[2]。结合农业生产实际,有针对性地检测基质中可能使用的农药种类,可以大幅度提高检测的工作效率,节省人力和财力。目前对农药的检测方法包括气相色谱、液相色谱和各种色质联用仪[3-12]。但是,普通的色谱方法往往为了排除杂质峰的干扰,须进行大量复杂的前处理,有机溶剂成本高、毒性大,复杂的净化过程有时又影响方法的回收率[3-7]; 利用气质联用仪有时又需要进行衍生化[8-9]。而开发液质联用方法[2,11-12]检测水稻中多农药残留,不仅可以在简化前处理过程的同时减少大量杂质峰的干扰,而且可以利用特征离子的优势进行多残留检测,特别是保留时间和特征离子可以双重定性,既提高方法的检测效率又提高方法的准确性。本试验以农田常用的几种农药在水稻中的残留为检测对象,建立大米中多农药残留液相色谱三重串联质谱检测方法。

1 材料方法

1.1 仪器和试剂

安捷伦Agilent Technologies 1200 SL Series 液相色谱串联G6410A 质谱仪,同时配置G1948B 电喷雾离子ESI 源。甲醇、乙腈等均为色谱纯,购自德国Merck 公司。甲酸为色谱纯,购自美国TEDIA 公司。水取自Milli-Q 超纯水系统。

1.2 溶液配制

农药标准品吡蚜酮( Pymetrozine ) 、氧化乐果( Omethoate) 、敌百虫( Trichlorphon) 、啶虫脒( Acetamiprid) 、乐果( Dimethoate) 、多效唑( Paclobutrazol) 、烯唑醇( Diniconazole)、喹硫磷( Quinalphos) 和甲基阿维菌素苯甲酸盐( Emamectin-benzoate) 均购自农业部环境保护科研检测所,标准品保存于-20 ℃的冰箱中。称取各农药纯品0. 01 g( 根据标样含量折算至0. 01 g 有效成分) ,用乙腈配置各农药单标1 000 μg /ml,储存于冰箱中备用。

1.3 样品前处理

将大米用粉碎机粉碎,称取5. 0 g( 精确到0. 1 g) 样品于50. 0 ml 离心管中,加入0. 1%( 体积分数) 冰醋酸-乙腈20. 0ml,盖上离心管盖,漩涡混匀,超声波处理10 min,振荡提取2 h。加入3 g 无水硫酸镁和1 g 无水乙酸钠,漩涡混匀。4 000 r /min离心5 min,取出上清液,50 ℃水浴氮气吹干。加入含0. 1%甲酸的甲醇0. 5 ml,漩涡30 s,加入0. 1%甲酸的超纯水0. 5 ml,漩涡30 s,加入氨基柱填料0. 04 g,漩涡混匀,过0. 22 μm 的滤膜到进样小瓶中,供液质测定。

1.4 色谱、质谱条件与工作指标

色谱条件: 色谱柱为ZORBAX SB-C18 Narrow-Bore 2.1mm ×150 mm 5-Micron,柱前使用1 cm 长C18预柱,流动相为乙腈∶ 水∶ 甲酸( 体积比为50.0∶50.0∶0. 1) ,流速为0. 4ml /min,进样量5 μl。

质谱条件: 电喷雾ESI 源,雾化气为氮气,压力为172kPa; ; 干燥气为氮气,流速为10 L/min,温度为350 ℃; 毛细管电压为4 000 V; 质谱为多反应监测( Multiple reaction monitoring,MRM) 模式,碰撞气为高纯氮气,根据具体农药分子特性确定传输区电压和碰撞能量。

1.5 标准曲线与线性范围

用空白样品提取液配制各农药系列浓度在10 ~1 000ng /ml 内作标准曲线。将测得的农药浓度和农药峰面积作直线回归,求曲线回归方程和相关系数。

1.6 回收率与变异系数的测定

把各农药标准储备液的标准工作液加入5. 0 g 大米空白中,制得对应浓度分别为5. 0 μg /kg、50. 0 μg /kg、100. 0μg /kg的3 个添加浓度水平,放置1 h,按照方法1.3 和1.4进行,1 d 之内样品重复3 次,共重复3 d。以峰面积定量,求回收率和变异系数。

2

2.1 色谱峰

试验中液相的流速为0. 4 ml /min,质谱部分的干燥气温度设定为350 ℃,流速10 L/min。结果显示,空白样品MRM图基本没有基质干扰峰出现,添加农药样品MRM 色谱图中共显示有9 个峰,与添加的农药种类数一致。

2.2 标准曲线、检测限与回收率

农药标样采用基质匹配法,削弱了基质效应的影响。各农药的标准曲线结果显示,9 种农药在10 ~1 000 ng /ml 内呈良好的线性相关,r2 >0. 99。

9 种农药在5. 0 μg /kg、50. 0 μg /kg、100. 0 μg /kg添加水平的回收率为70% ~110%,相对标准偏差小于20%,回收率和相对标准偏差符合相应标准的要求。方法的最低检测限均为1. 5 μg /kg,最低定量限均为5. 0 μg /kg。

3 讨论

液质联用方法检测水稻中多农药残留,不仅可以在简化前处理过程的同时,减少大量杂质峰的干扰,而且可以利用特征离子的优势进行多残留检测,特别是保留时间和特征离子可以双重定性,既提高方法的检测效率又提高方法的准确性。

本试验前处理采用了固相分散萃取净化方式,节省了大量的时间和有机溶剂的消耗。为进一步确保由于简单提取而可能导致的无色杂质对质谱的污染,本试验在液相部分加入了一个C18预柱,并且每进100 个左右样品更换新的预柱,以维护质谱的干净同时提高工作效率。并且为了目标分析物在质谱的电喷雾离子源( ESI) 部分能较好地离子化,前处理部分采用含0.1%甲酸的乙腈水混合溶剂定容,以增加加氢峰的可能。

本试验中参考了目前农药检测领域中较为热点的一种快速、简便、价格低廉、高效、安全的分析方法—QuEChERS( Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged,Safe) 方法[17],并作了一定的改进: 采用酸性乙腈提取; 减少过滤的步骤,加入离心的方式; 去除固相萃取过程,采用固相分散萃取。方法的改进提高了检测速度,减少了有机溶剂的消耗,简化了操作过程,简单易行。

建立的农药残留检测方法简单快速、选择性好、准确度和精密度高,能有效消除基质干扰,可以用于大米中农药残留的检测。该方法的关键是找出各种农药合适的母离子和子离子,并确定定量子离子,在简化前处理的同时又能保护仪器。

 

沈燕, 刘贤进, 余向阳, 王冬兰, 孙星( 江苏省农业科学院农业部食品安全监控重点开放实验室,江苏南京210014)

江苏农业学报,2012,28( 1) : 222 ~224

(作者:佚名编辑:admin)

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