王遠 邢麗杰 向曉黎等
摘要
[目的]建立超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLCMS/MS)同時測定葡萄中8種植物生長調(diào)節(jié)劑殘留量的方法。[方法]將供試葡萄樣品經(jīng)乙腈提取,分散固相萃取,采用BEH C18色譜柱分離,以乙腈和水為流動相進行梯度洗脫。采用電噴霧離子化,正負離子分段掃描和多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM)檢測,外標法定量。[結(jié)果]試驗得出,縮節(jié)胺、矮壯素、赤霉素在2.5 ~500 ng/ml,6芐氨基嘌呤、對氯苯氧乙酸、氯吡脲、多效唑、2,4二氯苯氧乙酸在1~200 ng/ml范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)均大于0.990。8種植物生長調(diào)節(jié)劑的方法檢出限為0.2~0.5 μg/kg,方法定量限為0.5~1.5 μg/kg,樣品添加回收試驗的平均回收率為73.5%~102.2%,相對標準偏差為2.9%~9.7%(n=7)。[結(jié)論]該方法簡單、靈敏度高、分析時間短,適用于葡萄中8植物生長調(diào)節(jié)劑的測定。
關(guān)鍵詞 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜;植物生長調(diào)節(jié)劑;殘留;葡萄
中圖分類號 S481+.8;O657.63 文獻標識碼
A 文章編號 0517-6611(2015)15-247-05
Determination of 8 Plant Growth Regulator Residues in Grape by UPLCMS/MS
WANG Yuan,XING Lijie,XIANG Xiaoli et al
(Food Quality Supervision and Testing Center of Ministry of Agriculture,Xinjiang Academy of Agricultural Reclamation Science,Shihezi,Xinjiang 832000)
Abstract [Objective] A method was established for determining 8 plant growth regulator residues in grapes by ultra performance liquid chromatographytandem mass spectrometry(UPLCMS/MS).[Method] Samples were extracted with acetonitrile,and cleaned up dispersivesolid phase extraction.The target analytes were separated on a BEH C18 column with gradient elution using a mobile phase made up of acetonitrile and water.The samples were detected under positive and negative multiple reactions monitoring(MRM) mode through polarity switching between time segments.[Result] The linearities of mepiquat chloride,chlormequat chloride and gibberellic acid were in the concentration range of 2.5-500 ng/ml, 6benzylaminopurine,4chlorophenoxyaceticacid,forchlorfenuron,paclobutrazol and 2,4dichlorophenoxyacetic were in the concentration range of 1-200 ng/ml,with the correlation coefficients higher than 0.990.The limits of detection(LOD) and the limits of quantitation(LOQ) of the method were 0.2-0.5 μg/kg and 0.5-1.5 μg/kg.The average spiked recovery rates were in the range of 73.5%-102.2%.The relative standard deviation(RSD,n=7) was 2.9%-9.7%.[Conclusion] The method proved to be simple,sensitive,rapid and suitable for the determination of 8 plant growth regulator residues in grapes.
Key words Ultra performance liquid chromatographytandem mass spectrometry(UPLCMS/MS); Plant growth regulator; Residue; Grape
植物生長調(diào)節(jié)劑(Plant growth regulator,PGRs)是一種能促進植物生長、提高作物產(chǎn)品質(zhì)量和品質(zhì)的一類植物激素[1]。植物生長調(diào)節(jié)劑可分為植物生長促進劑、延緩劑和抑制劑3大類。目前,生產(chǎn)上廣泛使用的類別有生長素類(吲哚3乙酸、吲哚3丁酸、α萘乙酸、2,4二氯苯氧乙酸、對氯苯氧乙酸和對氟苯氧乙酸)、細胞分裂素類(異戊烯腺嘌呤、氯吡脲和6芐氨基嘌呤)和赤霉素類等[2]。近年來,由于植物生長調(diào)節(jié)劑使用不當引起的食品安全問題逐漸增多,植物生長調(diào)節(jié)劑在農(nóng)作物中的殘留可通過食物鏈進入人體,輕者造成腹瀉等疾病,重者使人體免疫力下降,骨骼疏松,甚至有致畸、致癌、致突變等嚴重后果[3]。
美國、歐盟、澳大利亞、加拿大和日本相繼對常用植物生長調(diào)節(jié)劑的一種或幾種制定了最高殘留限量(MRLs)。我國對于植物生長調(diào)節(jié)劑的規(guī)定相對較少,國家標準GB 2763中涉及到常用植物生長調(diào)節(jié)劑有2,4二氯苯氧乙酸、矮壯素、多效唑和氯吡脲,但是對葡萄中殘留限量作規(guī)定只有2,4二氯苯氧乙酸和氯吡脲,最高殘留限量均為005 mg/kg[4]。
目前對于常用植物生長調(diào)節(jié)劑殘留的研究主要包括:高效液相色譜法[5-6]、氣質(zhì)聯(lián)用法[7-8]和液質(zhì)聯(lián)用法[9-14]。液相色譜法由于抗干擾能力差,存在一定的假陽性;氣質(zhì)聯(lián)用前處理較為復(fù)雜,檢測時間較長;液質(zhì)聯(lián)用法對于物質(zhì)的分析從結(jié)構(gòu)上進行確認,大大降低了假陽性,同時前處理方法簡單、時間短,適用于多組分快速檢測。新疆是我國主要的葡萄產(chǎn)區(qū),但是在葡萄中植物生長調(diào)節(jié)劑限量制定方面還不完善,因此,建立葡萄中常用植物生長調(diào)節(jié)劑殘留量的檢測方法尤為重要。該研究主要集中在葡萄中常使用的8種植物生長調(diào)節(jié)劑,采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù),正負離子同時切換測定葡萄中8種植物生長調(diào)節(jié)劑的殘留量,該方法操作簡便、靈敏度高,可滿足同時對葡萄中多種植物生長調(diào)節(jié)劑殘留進行定性及定量分析的要求。
1 材料與方法
1.1 材料
1.1.1 原料與試劑。
乙腈 (HPLC級),德國MERCK公司;甲醇(HPLC級),德國CNW公司;N丙基乙二胺吸附劑(PSA),上海安譜科學(xué)儀器有限公司;無水硫酸鎂、氯化鈉、乙酸乙酯,均為分析純。所用水為超純水。8種植物生長調(diào)節(jié)劑標準品:赤霉素(gibberellic acid,GA3)、6芐氨基嘌呤(6benzylaminopurine,6BA)、對氯苯氧乙酸(4chlorophenoxyaceticacid 4CPA)、氯吡脲(forchlorfenuron)、多效唑(paclobutrazol)、2,4二氯苯氧乙酸(2,4dichlorophenoxyacetic)、縮節(jié)胺(mepiquat chloride)、矮壯素(chlormequat chloride),純度均大于96%,德國Dr.Ehrenstorfer。
1.1.2 主要儀器與設(shè)備。
Waters Xevo TQMS 液質(zhì)聯(lián)用儀,美國Waters公司;勻漿機,德國IKA公司;氮吹儀,美國Organomation公司;高速冷凍離心機,德國Sigma公司;超聲儀KQ600DE,江蘇昆山市超聲儀器公司;超純水儀,成都超純科技有限公司。
1.2 儀器參數(shù)
1.2.1 色譜條件 。
BEH C18色譜柱(2.1×100 mm,粒徑1.7 μm),柱溫30 ℃,進樣體積5 μl,流動相為水-乙腈(梯度洗脫),流速為0.4 ml/min。
1.2.2 質(zhì)譜條件。
電噴霧離子源,正離子/負離子電離(ESI+/ESI),脫溶劑氣800 L/h,干燥氣溫度400 ℃,錐孔氣50 L/h,離子源溫度150 ℃,在分析過程中,以離子對(1母離子和2個子離子)信息比較進行定性分析;以母離子和響應(yīng)值最高的子離子進行定量分析。8種植物生長調(diào)節(jié)劑在多反應(yīng)監(jiān)測模式下質(zhì)譜參數(shù)見表1。
1.3 樣品處理
稱取5.0 g(精確至0.01 g)葡萄樣品于50 ml離心管中,加入20 ml乙腈,勻漿1 min,超聲提取5 min,再加入2 g氯化鈉,渦旋后離心,取乙腈層,待凈化。將400 mg無水硫酸鎂和100 mg PSA加入上述提取液中,渦旋1 min,離心后準確移取10 ml上清液至試管中,45 ℃下氮吹至近干,加入1 ml乙腈水溶液(乙腈∶水=2∶8)溶解,渦旋混勻,經(jīng)022 μm濾膜后,在UPLCMS/MS上測定。
1.4 標準曲線及檢出限
8種植物生長調(diào)節(jié)劑標準溶液的配制:分別精密稱取8種植物生長調(diào)節(jié)劑標準品適量,置于10 ml棕色容量瓶中,用甲醇溶解并稀釋成濃度為1.00 mg/ml的標準儲備液,量取標準儲備液適量,再逐步稀釋成工作液。在選定的色譜條件和質(zhì)譜條件下測定,以進樣濃度為橫坐標,以峰面積為縱坐標,進行線性回歸計算,分別得到8種植物生長調(diào)節(jié)劑的線性方程和相關(guān)系數(shù)。計算3倍信噪時所對應(yīng)的樣品濃度,作為方法的檢出限,10倍信噪時所對應(yīng)的樣品濃度,作為方法的定量限。
1.5 方法回收率及精密度試驗
采用對陰性樣品進行加標回收試驗來考察方法的準確度和精密度,即對本底不含植物生長調(diào)節(jié)劑的陰性葡萄樣品,分別添加3個水平的8種植物生長調(diào)節(jié)劑標準溶液,按照“1.3”項下進行樣品前處理,在“1.2.1”項下的色譜條件和“1.2.2”項下的質(zhì)譜條件下測定,計算樣品加標回收率。每個添加水平連續(xù)重復(fù)進樣7 次,測得各組分的峰面積,計算其相對標準偏差(RSD)。
2 結(jié)果與分析
2.1 提取條件的選擇
比較了乙腈、甲醇、乙酸乙酯作為提取溶劑對葡萄中8種植物生長調(diào)節(jié)劑的提取效率,結(jié)果發(fā)現(xiàn),乙腈和甲醇對8種植物生長調(diào)節(jié)劑的提取效率要高于乙酸乙酯,由于樣品本身中含有大量水分,甲醇作為提取劑,在濃縮之前要用大量除水劑除去樣品中的水分,而乙腈作為提取劑只需要在提取后加入少量的氯化鈉,就可以使乙腈和水相分離,因此選乙腈經(jīng)作為提取溶劑。
2.2 色譜條件的選擇
首先比較了甲醇和乙腈分別作為有機流動相,結(jié)果表明,甲醇和乙腈的洗脫能力都比較良好,使用乙腈時,靈敏度要高于甲醇,這是由于甲醇會使離子化受到不同程度的抑制。其次比較了水相中加甲酸和不加甲酸,結(jié)果表明,不加甲酸時,靈敏度要明顯高于加甲酸,是由于在正負離子同時檢測時,加入甲酸會影響負離子模式的離子化效率。最后比較了定容液的組成對各個組分的影響,由于甲酸對負離子的離子化有抑制的作用,所以選擇乙腈水體系作為定容液,同時比較了乙腈水體系中乙腈和水的組成比例(乙腈和水體積比分別為1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5、6∶4、7∶3、8∶2、9∶1)對各個組分的影響,結(jié)果發(fā)現(xiàn)當乙腈和水體積比為2∶8時,各組分達到最大響應(yīng)值。故選擇乙腈和水體積比為2∶8作為最后上機定容溶液。
2.3 線性相關(guān)性
采用外標法定量,在上述儀器條件下進行測定,以MS/MS定量離子色譜峰面積(y)對濃度(x)繪制標準曲線,并求出相應(yīng)的線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)。8種植物生長調(diào)節(jié)劑在相應(yīng)的濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)r均在0.99以上。按3倍信噪比和10倍信噪比計算分別得到8種植物生長調(diào)節(jié)劑的檢出限和定量限,結(jié)果見表2。8種植物生長調(diào)節(jié)劑的檢出限為0.2~0.5 μg/kg,定量限為0.5~1.5 μg/kg。8種生長調(diào)節(jié)劑標準品總離子流見圖1,加標總離子流見圖2。
2.4 方法的準確度和精密度
按照“1.5”方法進行回收率和精密度試驗(表3),計算加標回收率和相對標準偏差。由表3中的回收率和RSD數(shù)據(jù)可以看出,樣品在3個添加水平下8種植物生長調(diào)節(jié)劑的回收率處于73.5%~102.2%,相對標準偏差2.9%~9.7%。上述結(jié)果表明,運用該方法得到的數(shù)據(jù)是準確可靠的。結(jié)合前面所述的方法檢出限低的特點可知,該方法能夠從根本上消除檢測結(jié)果出現(xiàn)假陰性的可能性。
2.5 實際樣品的測定 利用該方法對新疆維吾爾自治區(qū)3個批次20個葡萄樣品進行了檢測,其中葡萄中檢出氯吡脲、2,4二氯苯氧乙酸、多效唑、矮壯素,含量在2~10 μg/kg范圍內(nèi),其他均未檢出,方法適用性良好。8種生長調(diào)節(jié)劑實際樣品總離子流圖見圖3。
3 結(jié)論
該試驗通過對提取條件和質(zhì)譜條件的優(yōu)化,建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定葡萄中8種植物生長調(diào)節(jié)劑殘留量的方法。該方法前處理簡單、靈敏度高,線性關(guān)系、準確度和精密度良好,能滿足葡萄中8種植物生長調(diào)節(jié)劑殘留限量要求,方法適應(yīng)性良好。
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