韓 超,胡貝貞,金 娜,劉 濱,沈 燕,金建昌,陳樹(shù)兵*
(1.浙江樹(shù)人大學(xué)生物與環(huán)境工程學(xué)院,浙江 杭州 310015;2.紹興海關(guān)綜合技術(shù)服務(wù)中心,浙江 紹興 312000;3.溫州海關(guān)綜合技術(shù)服務(wù)中心,浙江 溫州 325027;4.寧波海關(guān)技術(shù)中心,浙江 寧波 315040)
氟蟲(chóng)腈是世界上首個(gè)苯基吡唑類(lèi)殺蟲(chóng)劑,也是一種廣譜殺蟲(chóng)劑,能夠有效殺死跳蚤、虱子等生物[1-2]。世界衛(wèi)生組織表示,人類(lèi)食用含有一定濃度的氟蟲(chóng)腈食品,會(huì)損傷腎臟和肝臟,因而被世界衛(wèi)生組織列為“對(duì)人類(lèi)有中度毒性”的化學(xué)品[3]。另外,氟蟲(chóng)腈化學(xué)性質(zhì)較為活潑,在環(huán)境中經(jīng)水解和光解作用,能夠產(chǎn)生代謝產(chǎn)物氟甲腈、氟蟲(chóng)腈砜和氟蟲(chóng)腈硫醚,代謝產(chǎn)物的毒性遠(yuǎn)高于母體氟蟲(chóng)腈。美國(guó)對(duì)雞蛋中的氟蟲(chóng)腈的限量要求為0.02 mg/kg,歐盟規(guī)定氟蟲(chóng)腈不得用于人類(lèi)食品產(chǎn)業(yè)鏈的畜禽養(yǎng)殖過(guò)程,對(duì)所有食品的限量要求均為0.005 mg/kg。GB 2763—2019《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》,規(guī)定了氟蟲(chóng)腈及代謝產(chǎn)物氟甲腈、氟蟲(chóng)腈砜和氟蟲(chóng)腈硫醚之和在禽肉、禽蛋、禽內(nèi)臟的限量要求分別為0.01、0.02、0.02 mg/kg。酰胺氟蟲(chóng)腈盡管未被GB 2763—2019列入監(jiān)控范圍,國(guó)外已有報(bào)道在秋葵及蜂蜜和花粉中將酰胺氟蟲(chóng)腈作為氟蟲(chóng)腈代謝產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)[4-5]。
目前國(guó)內(nèi)外對(duì)氟蟲(chóng)腈及其代謝產(chǎn)物的測(cè)定主要有氣相色譜法[6-9]、氣相色譜-質(zhì)譜法[10-12]、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(gas chromatography-tandem mass spectrometry,GCMS/MS)法[13-14]、液相色譜法[15]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[16-21]和免疫分析法[20-23]。由于含有多個(gè)鹵原子,氟蟲(chóng)腈及其代謝物的電負(fù)性極強(qiáng),適用于負(fù)化學(xué)源(negative chemical ionization,NCI)測(cè)定,同時(shí)樣品溶劑和儀器本底中氧、硫等雜原子響應(yīng)值低,由此提高了信噪比,目前已有文獻(xiàn)報(bào)道采用GC-NCI-MS/MS對(duì)氟蟲(chóng)腈及其代謝產(chǎn)物的測(cè)定[24-25]。GC-MS/MS法多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(multireaction monitoring,MRM)模式實(shí)現(xiàn)了在復(fù)雜基質(zhì)背景下對(duì)目標(biāo)物的準(zhǔn)確測(cè)定。有關(guān)動(dòng)物源食品(禽肉、禽蛋、禽內(nèi)臟)中氟蟲(chóng)腈及其4 種代謝產(chǎn)物(氟甲腈、氟蟲(chóng)腈砜、氟蟲(chóng)腈硫醚、酰胺氟蟲(chóng)腈)殘留的GC-NCI-MS/MS同時(shí)測(cè)定鮮見(jiàn)報(bào)道。QuEChERS由于其具有簡(jiǎn)便、快速、環(huán)境友好、試劑消耗少等優(yōu)點(diǎn),在食品農(nóng)、獸藥殘留分析中得到了廣泛的應(yīng)用[26-27]。本研究采用QuEChERS法結(jié)合GC-NCI-MS/MS同時(shí)測(cè)定動(dòng)物源食品(雞蛋、雞肉、雞肝)中氟蟲(chóng)腈及其4 種代謝產(chǎn)物(氟甲腈、氟蟲(chóng)腈砜、氟蟲(chóng)腈硫醚、酰胺氟蟲(chóng)腈)殘留量,該方法靈敏度高、選擇性好,能夠滿(mǎn)足動(dòng)物源食品中氟蟲(chóng)腈及其4 種代謝產(chǎn)物殘留量的確證和定量分析。
雞蛋、雞肉、雞肝市購(gòu)。
氟蟲(chóng)腈標(biāo)準(zhǔn)品(CAS 120068-37-3,純度97.5%)、酰胺氟蟲(chóng)腈(CAS205060-69-7,純度97.5%)、氟甲腈(CAS205060-65-3,純度98.0%)、氟蟲(chóng)腈砜(CAS120068-36-2,純度98.5%)、氟蟲(chóng)腈硫醚(CAS 120067-83-6,純度98.0%) 德國(guó)Dr. Ehrenstorfer GmbH公司;各個(gè)化合物結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖1。
圖1 氟蟲(chóng)腈及4 種代謝物的化學(xué)結(jié)構(gòu)式Fig. 1 Chemical structures of fipronil and four metabolites
乙腈、正己烷(均為色譜純) 德國(guó)Merck公司;鹽析包(含4 g硫酸鎂、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸鈉半水合物、1 g氯化鈉)和凈化管(含150 mg無(wú)水硫酸鎂、50 mg PSA、50 mg C18) 月旭科技(上海)股份有限公司。
Trace 1300-TSQ 8000三重四極桿GC-MS聯(lián)用儀(配有NCI)、ST16 R離心機(jī) 美國(guó)Thermo公司;GM 200組織搗碎機(jī) 德國(guó)萊馳公司;MS 105DU電子天平、PL 203電子天平 美國(guó)梅特勒-托利多公司;T18型均質(zhì)器德國(guó)IKA公司。
1.3.1 試樣制備
取有代表性樣品500 g,將其切碎后,用組織搗碎機(jī)將樣品加工成漿狀,混勻,裝入潔凈的盛樣容器內(nèi),密封并標(biāo)明標(biāo)記。稱(chēng)10 g樣品于50 mL離心管中,加入10 mL乙腈(正己烷飽和),15 000 r/min高速均質(zhì)2 min后加入鹽析包,劇烈振搖2 min,10 000 r/min高速離心5 min,取1 mL乙腈層提取物于10 mL離心管中,加入1 mL正己烷(乙腈飽和)渦旋混勻,靜置分層,棄去正己烷層,加入1 mL正己烷重復(fù)一遍。取乙腈層加入到2 mL凈化管中,渦旋振蕩2 min,10 000 r/min高速離心5 min,取上清液供GC-NCI-MS/MS測(cè)定。
1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
分別稱(chēng)取每種適量標(biāo)準(zhǔn)品,用乙腈制得100 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。按1.3.1節(jié)方法制備不含待測(cè)組分的空白基質(zhì)溶液,配制質(zhì)量濃度分別為1、2、5、20、50、100 μg/L的系列基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
1.3.3 GC條件
HP-5MS色譜柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm);程序升溫:初溫60 ℃,保持1 min,以30 ℃/min升至200 ℃,再以15 ℃/min升至300 ℃,保持5 min。進(jìn)樣口溫度240 ℃,不分流進(jìn)樣,進(jìn)樣量1 μL,載氣為氦氣(純度≥99.999%),流速1.0 mL/min。
1.3.4 MS條件
電離模式:NCI,反應(yīng)氣為甲烷(純度≥99.99%);電離能量70 eV;離子源溫度200 ℃;傳輸線溫度250 ℃;MRM模式,具體條件見(jiàn)表1。
表1 目標(biāo)物的MRM分析條件Table 1 MRM MS conditions for target compounds
由于氟蟲(chóng)腈及其4 種代謝產(chǎn)物分子結(jié)構(gòu)中(圖1)都含有6 個(gè)氟原子、2 個(gè)氯原子,具有較強(qiáng)的電負(fù)性,在離子源內(nèi)容易形成負(fù)離子。NCI屬于軟電離技術(shù),具有較低噪聲背景的巨大優(yōu)勢(shì),因此選用對(duì)含電負(fù)性基團(tuán)有特異響應(yīng)的NCI技術(shù)進(jìn)行測(cè)定是最好的選擇[28]。采用NCI源在SCAN模式下,對(duì)5.0 mg/L的氟蟲(chóng)腈及其4 種代謝產(chǎn)物分別進(jìn)行一級(jí)質(zhì)譜全掃描分析,得到每個(gè)目標(biāo)物的母離子。在不同碰撞能量下,對(duì)目標(biāo)物的母離子分別進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜掃描,得到每個(gè)母離子的碎片離子,選擇豐度較高的3~4 個(gè)子離子,配制不同種類(lèi)的空白樣品基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液,在MRM模式下優(yōu)化各種質(zhì)譜條件,剔除易受雜質(zhì)干擾,選擇豐度最高的2 個(gè)子離子作為定量離子和定性離子,優(yōu)化后的質(zhì)譜參數(shù)見(jiàn)表1。
雞蛋、雞肉和雞肝等動(dòng)物源樣品含有的一定量脂肪和蛋白質(zhì)。本實(shí)驗(yàn)采用乙腈提取、高速離心,可以去除蛋白質(zhì)的影響。對(duì)所含的脂肪,需對(duì)QuEChERS提取和凈化進(jìn)行改進(jìn),采用3 個(gè)步驟去除脂肪:第1步樣品提取的時(shí)候采用正己烷飽和的乙腈,以減少脂肪溶解在乙腈中;第2步采用乙腈飽和的正己烷液液分配2 次去除脂肪,第3步凈化管中含有C18粉,可用于進(jìn)一步去除脂肪。由于本實(shí)驗(yàn)采用GC-MS/MS的NCI源和MRM模式,具有高選擇性和靈敏度,在此模式下得到的空白雞蛋樣品基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液的總離子流色譜圖中目標(biāo)物出峰處無(wú)雜質(zhì)干擾(圖2)。
圖2 空白雞蛋基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液(2200 μgg/L)的總離子流色譜圖Fig. 2 Total ion current chromatograms of mixed standard solution(20 μg/L) with blank egg matrix
2.3.1 線性關(guān)系與定量限
采用基質(zhì)匹配工作曲線以最大消除基體效應(yīng)對(duì)定量結(jié)果的影響。采用外標(biāo)法對(duì)1.3.2節(jié)制備的1、2、5、20、50、100 μg/L系列基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行上機(jī)測(cè)定,以各組分的定量離子的峰面積為縱坐標(biāo)(Y),其質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(X,μg/L)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明,在1、2、5、20、50、100 μg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi),各個(gè)化合物線性關(guān)系良好,線性方程和相關(guān)系數(shù)(r2)見(jiàn)表2。定量限采用在空白樣品中逐級(jí)降低加標(biāo)濃度的方法確定,得到氟甲腈、氟蟲(chóng)腈、氟蟲(chóng)腈硫醚的定量限(RSN≥10)為0.5 μg/kg,氟蟲(chóng)腈砜、酰胺氟蟲(chóng)腈的定量限(RSN≥10)為1.0 μg/kg。
表2 線性方程和相關(guān)系數(shù)Table 2 Linear equations with correlation coef ficients
2.3.2 回收率與精密度
在不同動(dòng)物源食品的空白樣品中,分別進(jìn)行2.0、10.0、20.0 μg/kg三個(gè)不同質(zhì)量濃度水平的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn),每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定6 次,結(jié)果見(jiàn)表3,回收率在80.2%~108.7%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.8%~10.2%,說(shuō)明該方法的準(zhǔn)確度和精密度良好。代表性的空白雞肉樣品加標(biāo)MRM色譜圖見(jiàn)圖3。
表3 加標(biāo)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差結(jié)果Table 3 Results of spiked recoveries and RSDs
圖3 空白雞肉樣品加標(biāo)(2..0 μg/kg)MRRMM色譜圖Fig. 3 MRM chromatograms of spiked blank chicken meat samples(2.0 μg/kg)
在農(nóng)貿(mào)市場(chǎng)和超市購(gòu)買(mǎi)不同的動(dòng)物源食品,雞蛋、雞肉、雞肝,每種樣品各15 份,采用本方法進(jìn)行檢測(cè),結(jié)果顯示,有1 個(gè)雞蛋樣品中檢出氟蟲(chóng)腈砜代謝藥物殘留,檢出值為5.2 μg/kg(圖4),沒(méi)有超過(guò)GB 2763—2019限量要求。
圖4 氟蟲(chóng)腈砜陽(yáng)性雞蛋樣品的定量離子MRM色譜圖Fig. 4 MRM chromatogram of a positive egg sample with fipronil sulfone
采用QuEChERS法提取和凈化,建立動(dòng)物源食品中氟蟲(chóng)腈及其4 種代謝產(chǎn)物(氟甲腈、氟蟲(chóng)腈砜、氟蟲(chóng)腈硫醚、酰胺氟蟲(chóng)腈)殘留量的GC-NCI-MS/MS測(cè)定方法。本研究在涵蓋GB 2763—2019規(guī)定的禽蛋、禽肉、禽內(nèi)臟中氟蟲(chóng)腈及氟甲腈、氟蟲(chóng)腈砜、氟蟲(chóng)腈硫醚代謝物基礎(chǔ)上,增加了酰胺氟蟲(chóng)腈的檢測(cè),通過(guò)選擇NCI源和MRM模式,降低基體干擾,方法靈敏度高、準(zhǔn)確性好,能夠滿(mǎn)足動(dòng)物源食品中氟蟲(chóng)腈及其代謝產(chǎn)物殘留量的確證和定量分析。