陳麗娜,秦瑤,孫成丹,王晶,劉春明*
(1.長(zhǎng)春師范大學(xué),吉林長(zhǎng)春130032;2.北京知蜂堂健康科技股份有限公司,北京 102200)
玫瑰花含有豐富鞣質(zhì)、原花青素、黃酮、維生素C及人體所需的多種氨基酸和微量元素[1-4],具有通經(jīng)活血、美容養(yǎng)顏等功效,被作為花茶和食材廣泛使用。隨著人們對(duì)食用玫瑰花需求的增加,栽培面積越來(lái)越大。玫瑰花栽培過(guò)程中常見(jiàn)銹病、黑莓病、白粉病等疾病以及玫瑰莖葉蜂、玫瑰中夜蛾、吹綿蚧及紅蜘蛛等害蟲[5-6],因此需適當(dāng)噴灑農(nóng)藥已進(jìn)行預(yù)防和治療。但如果使用不合理,任意加大農(nóng)藥的噴施濃度或施藥后未按安全間隔期采收,都會(huì)造成農(nóng)藥殘留污染問(wèn)題[7-8]。
液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)由于具有靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)成為農(nóng)藥殘留檢測(cè)的主要工具之一。超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步縮短了分析時(shí)間,提高了工作效率[9]。QuEChERS方法是一種集提取與凈化為一體的樣品前處理方法,在農(nóng)產(chǎn)品的農(nóng)殘分析中具有很好的應(yīng)用前景[10]。
本實(shí)驗(yàn)對(duì)QuEChERS進(jìn)行了適當(dāng)改進(jìn),研究了應(yīng)用UPLC-MS/MS分析玫瑰花中19種常用農(nóng)藥殘留的測(cè)定方法。并應(yīng)用此方法對(duì)實(shí)際樣品進(jìn)行了分析,獲得了較好的分析結(jié)果。
玫瑰花樣品,購(gòu)買于長(zhǎng)春中東萬(wàn)家大藥房。UPLC所用的流動(dòng)相乙腈(色譜純,F(xiàn)isher,美國(guó)),甲酸、乙酸(色譜純, 阿拉?。籒-丙基乙二胺(PSA)、C18與石墨化碳粉末(GCB),均購(gòu)于Agela公司;氯化鈉(NaCl)、無(wú)水硫酸鎂(MgSO4)、乙酸銨(NH4OAc)、乙酸鈉(NaAc)為分析純購(gòu)自北京化工廠,NaCl于120 ℃條件下在馬弗爐中加熱5 h,無(wú)水MgSO4在650 ℃條件下加熱4 h;農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的純度>95%,均購(gòu)自于Dr.EhrenstorferGmbH公司;實(shí)驗(yàn)用水為超純水。
UPLC-MS/MS(ACQUITY UPLC, Xevo TQ-S,Waters公司),配有ESI離子源,三級(jí)四極桿質(zhì)量分析器;Acquity UPLC BEH C18色譜柱(50 mm×2.1 mm,1.7 μm,Waters公司);離心機(jī)(3K30,Sigma公司);渦旋混合器(QiLinBeier5,科學(xué)儀器廠);氮?dú)獯蹈蓛x(YGC-24,鄭州寶晶公司),超純水制備儀(LabostarTMTWT UV7,SIEMENS公司)。
利用Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱(50mm×2.1 mm,1.7 μm)分離;流動(dòng)相A為乙腈,流動(dòng)相B為0.01%甲酸水溶液,采用梯度洗脫程序:0~3.0 min,10%~30% A;3.0~6.0 min,30%~50% A;6.0~6.5 min,50%~80% A;6.5~7.5 min,80%~95% A;7.5~9.0 min,95%~95% A;9.0~10.0 min,95%~10% A;10.0~12.0 min,10%~10%A。流速:0.3 mL/min;柱溫:30℃;進(jìn)樣體積:5.0 μL。
UPLC系統(tǒng)配有三級(jí)四極桿質(zhì)譜,離子源為電噴霧電離離子源(ESI),正離子掃描,多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)模式(MRM)進(jìn)行分析,質(zhì)譜操作參數(shù)如下:毛細(xì)管電壓1.0 kV,離子源溫度120℃,脫溶劑氣溫度350 ℃,脫溶劑氣流量700 L/h,錐孔氣流量150 L/h,碰撞氣流量0.15 L/h。
稱取2 g玫瑰花樣品于50 mL的離心管中,并向其中加入10 mL的超純水及10 mL含有0.1%乙酸的乙腈,渦旋混勻1 min;稱取4 g無(wú)水MgSO4和1g NaCl,將其加入至離心管中,渦旋混勻1 min,在3500 r/min條件下離心5min。取2 mL的上層提取液加入至含有300 mg無(wú)水MgSO4、100 mgPSA及20 mgGCB混合物的10 mL離心管中,渦旋混勻1 min,在3500 r/min條件下離心5 min。取2 mL的提取液在30℃條件下氮吹至近干,用乙腈∶水(v/v,1∶9)溶液定容至1 mL,過(guò)0.22 μm濾膜,待測(cè)。
首先以超純水作為水相,分別考察乙腈和甲醇作為有機(jī)相的分離效果。甲醇作為有機(jī)相時(shí),化合物的峰形普遍較寬,且化合物的靈敏度相對(duì)乙腈低,因此選用乙腈作為有機(jī)相。但在乙腈-純水系統(tǒng)下,烯啶蟲胺與吡蚜酮的色譜峰形較寬且靈敏度較低,而向水中添加0.01%甲酸后色譜峰形得到改善。因此,最終的流動(dòng)相為乙腈-0.01%甲酸水溶液,同時(shí)對(duì)洗脫程序進(jìn)行了優(yōu)化,色譜圖見(jiàn)圖1。
然后以乙腈∶水(v/v,1∶1)溶液稀釋農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品溶液,直接注入質(zhì)譜中進(jìn)行質(zhì)譜條件優(yōu)化。在ESI+模式下,分別采用全掃描和子離子掃描方式優(yōu)化得到各個(gè)化合物的母離子、子離子、錐孔電壓以及碰撞能。其中,豐度比較高的子離子作為定量離子,豐度相對(duì)較弱的子離子作為定性離子。質(zhì)譜條件見(jiàn)表1。
圖1 19個(gè)化合物的總離子流圖
表1 19種農(nóng)藥的色譜及質(zhì)譜條件
2.2.1 提取溶劑的優(yōu)化
常規(guī)的QuEChERS方法使用乙腈作為提取溶劑提取樣品中的多種農(nóng)藥殘留。由于PSA含有堿性基團(tuán),會(huì)導(dǎo)致部分農(nóng)藥的回收率降低,因此本文考慮向乙腈中添加少量乙酸以提高回收率。
分別考察了乙腈、含有0.1%乙酸的乙腈、含有1%乙酸的乙腈3種提取溶劑的提取效率,見(jiàn)圖2。當(dāng)選用乙腈為提取溶劑時(shí),烯啶蟲胺的回收率僅為6.5%,而1%乙酸乙腈為提取溶劑時(shí),烯啶蟲胺和克百威的回收率同樣也不能滿足分析要求,二者回收率分別為36.3%和52.8%。含有0.1%乙酸的乙腈提取待測(cè)農(nóng)藥時(shí),19種農(nóng)藥的回收率均在82.3%~101.6%,故選用含有0.1%乙酸的乙腈為提取溶劑。
2.2.2 混合鹽的優(yōu)化
實(shí)驗(yàn)考察了3種混合鹽的凈化效果及對(duì)回收率的影響,分別為:(1)無(wú)水MgSO4+NaCl;(2)無(wú)水MgSO4+NH4OAc;(3)無(wú)水MgSO4+NaAc。實(shí)驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)圖3,當(dāng)使用第3組混合鹽時(shí),丁硫克百威的回收率僅為54.3%;選用第1或第2組混合鹽時(shí),農(nóng)藥的回收率均滿足分析要求且兩組之間的數(shù)值大小并無(wú)較大差別,但在實(shí)際操作中使用第1組混合鹽時(shí),溶液的分層效果更佳,農(nóng)藥的回收率在89.8%~101.3%,因此選擇無(wú)水硫酸鎂和氯化鈉為混合鹽。
2.2.3 凈化劑的優(yōu)化
根據(jù)基質(zhì)樣品中所含雜質(zhì)的特點(diǎn)對(duì)使用凈化劑的種類進(jìn)行優(yōu)化,考慮到玫瑰花樣品基質(zhì)的提取液比較干凈,因此減少了PSA的使用量。比較了每1 mL玫瑰花提取液添加不同質(zhì)量的PSA時(shí)化合物的回收率變化情況。當(dāng)添加50 mg的PSA時(shí),各個(gè)化合物的回收率最高,因此每1 mL的玫瑰花提取液添加50 mg的PSA,見(jiàn)圖4。
由于不能準(zhǔn)確判斷玫瑰花中脂肪類物質(zhì)的含量,考察了玫瑰花提取液是否需要添加C18進(jìn)行凈化,見(jiàn)圖5。實(shí)驗(yàn)表明,添加C18凈化后各個(gè)化合物的回收率相對(duì)降低,吡蚜酮的回收率更低至11.2%,凈化液顏色并未出現(xiàn)明顯的變化,因此不添加C18。
圖2 不同提取溶劑的回收率(%,n=5)
圖3 不同混合鹽的回收率(%,n=5)
圖4 不同質(zhì)量的PSA的回收率(%,n=5)
圖5 不同凈化劑時(shí)農(nóng)藥的回收率(%, n=5)
分別用空白基質(zhì)提取液和乙腈∶水(v/v,1∶9)溶劑配制農(nóng)藥的基質(zhì)校準(zhǔn)溶液和標(biāo)準(zhǔn)溶液,以各化合物的峰面積對(duì)標(biāo)準(zhǔn)系列濃度繪制基質(zhì)校準(zhǔn)曲線及溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線?;|(zhì)效應(yīng)(ME)數(shù)值用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率與溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率之比計(jì)算,結(jié)果見(jiàn)表3。玫瑰花中只有吡蚜酮存在基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),其他均為基質(zhì)抑制效應(yīng)。因此通過(guò)基質(zhì)校準(zhǔn)曲線對(duì)定量結(jié)果進(jìn)行校正,增加定量結(jié)果的準(zhǔn)確性。
用空白基質(zhì)提取溶液將農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液逐級(jí)稀釋,制備混合系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,以各組分峰面積(y)對(duì)濃度(x)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。在優(yōu)化的實(shí)驗(yàn)條件下,信噪比(S/N)大于10時(shí),各化合物的定量離子對(duì)對(duì)應(yīng)的樣品濃度計(jì)算定量限(LOQ);以信噪比(S/N)大于3時(shí),各化合物的定量離子對(duì)對(duì)應(yīng)的樣品濃度計(jì)算檢出限(LOD)。線性方程、r2、LOQ、LOD見(jiàn)表3,多種農(nóng)藥在1~100 μg/kg濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,LOD在0.023~0.26 μg/kg,LOQ在0.078~0.870μg/kg。
選取不含農(nóng)藥的玫瑰花樣品,利用1.4優(yōu)化后的方法處理,設(shè)定3個(gè)不同濃度的添加水平(1、5、10 μg/kg),進(jìn)行加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn),每個(gè)水平平行測(cè)定5次,計(jì)算平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD),結(jié)果見(jiàn)表4。19種農(nóng)藥的回收率在77.8%~110.9%,RSDr為1.1%~14.7%,RSDR為2.5%~17.6%。
表3 19種農(nóng)藥的線性方程、R2、ME、LOD、LOQ
表4 19種農(nóng)藥的加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差
在市場(chǎng)購(gòu)買3份玫瑰花樣品,進(jìn)行檢測(cè)。啶蟲脒在3份樣品中均有檢出,其中1份樣品的啶蟲脒含量為0.39 μg/kg,其余2份的含量低于定量限。除此之外,在另一份樣品中多菌靈和吡蟲啉也有檢出,含量分別為0.17 μg/kg和0.93 μg/kg,其他農(nóng)藥未有檢出。
本研究建立了同時(shí)檢測(cè)玫瑰花中19種農(nóng)藥殘留的QuEChERS-UPLC-MS/MS方法。該方法采用0.1%乙酸乙腈提取待測(cè)農(nóng)藥,經(jīng)無(wú)水MgSO4和NaCl混合鹽分離后,以PSA和GCB對(duì)提取液進(jìn)行凈化。實(shí)驗(yàn)對(duì)所建立的方法進(jìn)行方法學(xué)考察,包括基質(zhì)效應(yīng)、定量限、檢出限、回收率及精密度。結(jié)果表明,該方法的回收率在77.8%~110.9%,RSD≤17.6%,符合歐盟檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)(回收率在70%~120%,RSD<20%)。所建立的方法靈敏度高、重現(xiàn)性好,可對(duì)待測(cè)農(nóng)藥進(jìn)行準(zhǔn)確的定性定量分析,節(jié)省分析時(shí)間,在花類中藥材的農(nóng)藥殘留分析檢測(cè)中有極大的應(yīng)用發(fā)展空間。