李碩 歐陽小艷 馬燕娜 覃愛芬 肖艷
摘 要:建立了QuEChERS法結(jié)合超高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)四極桿質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)測定豆芽中4-氯苯氧乙酸鈉殘留的分析方法。該方法用酸化乙腈作為提取溶劑,經(jīng)QuEChERS法凈化,以含0.1%甲酸水的3 mM甲酸銨溶液-乙腈作為流動(dòng)相梯度洗脫,在電噴霧離子源ESI負(fù)離子模式下以多重反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式測定。結(jié)果表明,4-氯苯氧乙酸在1~500 ng/mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)(r2)為0.999 8,檢出限低至0.25 μg/kg,總體平均加標(biāo)回收率在76.4%~86.3%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在3.5%~5.4%。該方法簡單靈敏、定量準(zhǔn)確,重現(xiàn)性好、雜質(zhì)干擾少,適用于豆芽中4-氯苯氧乙酸鈉的測定。
關(guān)鍵詞:超高效液相色譜-電噴霧串聯(lián)四極桿質(zhì)譜(UPLC-MS/MS);QuEChERS法;豆芽;4-氯苯氧乙酸鈉
4-氯苯氧乙酸鈉(4-Chlorpheno-xyacetic acid sodium,CPANa),俗稱防落素、保果靈,為白色針狀或棱狀結(jié)晶,易溶于水,性質(zhì)穩(wěn)定,是一種人工合成的植物生長調(diào)節(jié)劑[1],可以促進(jìn)植物體內(nèi)的生物合成和生物轉(zhuǎn)移、促進(jìn)雙子葉植物下胚軸粗大、減少根部萌發(fā)、加速細(xì)胞分裂,從而抑制豆類生根,促進(jìn)果實(shí)發(fā)育等,因此常被一些不法生產(chǎn)者廣泛用于豆芽生產(chǎn)中[2]。研究表明,4-氯苯氧乙酸鈉對小鼠的肝臟、腎臟以及成熟精細(xì)胞具有毒性作用[3];此外,攝入4-氯苯氧乙酸鈉會(huì)導(dǎo)致兒童發(fā)育早熟、女性生理發(fā)生變化、老年人骨質(zhì)疏松,甚至引發(fā)致癌、致畸等嚴(yán)重后果[4-5]。國家質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)檢疫總局《關(guān)于食品添加劑對羥基苯甲酸丙酯等33種產(chǎn)品監(jiān)管工作的公告》(2011年第156號(hào)公告)對4-氯苯氧乙酸鈉、6-芐基腺嘌呤等33種產(chǎn)品的食品添加劑注銷生產(chǎn)許可申請。
4-氯苯氧乙酸鈉,經(jīng)酸化生成4-氯苯氧乙酸(CPA),溶于乙醚、乙腈等有機(jī)溶劑,因此,目前的檢測技術(shù)主要是通過檢測4-氯苯氧乙酸來間接檢測4-氯苯氧乙酸鈉。4-氯苯氧乙酸的檢測方法有離子色譜法[6-7]、氣相色譜法[8]、薄層層析色譜法[9]、液相色譜法[10-12]以及液質(zhì)聯(lián)用色譜法[13-16]。其中,液質(zhì)聯(lián)用色譜法靈敏度高、定性準(zhǔn)確,檢測速度快,且能夠有效排除雜質(zhì)干擾,是測定4-氯苯氧乙酸殘留的主要方法。其樣品前處理凈化方式主要有固相萃取法、液液萃取法、固相分散法即QuEChERS法,其中QuEChERS法主要是利用吸附劑填料與基質(zhì)中的雜質(zhì)相互作用,吸附雜質(zhì)從而達(dá)到除雜凈化的目的,具有快速、簡單、價(jià)廉、高效、耐用和環(huán)境友好等優(yōu)勢[17]。本文以QuEChERS法作為主要凈化手段,結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,建立了一種測定豆芽中4-氯苯氧乙酸鈉的檢測方法。
1 材料和方法
1.1 儀器與試劑
日本島津LD-2Z超高效液相色譜儀;美國AB SCIEX Triple QuadTM 4500三重四級桿質(zhì)譜儀;SUPELCO Discovery? HS C18色譜柱(5 cm×2.1 mm,3 μm),
美國Sigma-aldrich公司;V2S025渦旋混合器,德國IKA公司;LD5-2B低速離心機(jī),北京京立離心機(jī)有限公司。
乙腈、甲醇均為色譜純,購自德國CNW科技公司;甲酸為色譜純,購自天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司;無水硫酸鎂、無水乙酸鈉均為分析純,分別購自廣州市金華大化學(xué)試劑有限公司、成都金山化學(xué)試劑有限公司;4-氯苯氧乙酸鈉(純度XX),購自德國Dr.Ehrenstorfer公司;N-丙基乙二胺(PSA)、C18粉末(HC-C18,40~60 μm)、石墨化炭黑(Carbon-GCB)均購自上海安譜實(shí)驗(yàn)科技有限公司。
1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制
稱取適量的4-氯苯氧乙酸鈉標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),用甲醇溶解成1 mg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,4 ℃避光貯存,臨用時(shí)稀釋。
1.3 樣品前處理
稱取10.00 g(精確至0.01 g)經(jīng)粉碎均勻的豆芽樣品于50 mL離心管中,加入20 mL 1%甲酸-乙腈,渦旋混勻2 min;加入5 g無水硫酸鎂、1.5 g
無水乙酸鈉,立即蓋上蓋子上下?lián)u晃,再渦旋混勻2 min,常溫條件下,超聲10 min,5 000 r/min轉(zhuǎn)速下離心
5 min;準(zhǔn)確移取上清液4 mL,轉(zhuǎn)移到預(yù)先裝有0.1 g GCB、0.2 g MgSO4和0.3 g C18的15 mL離心管中,劇烈振蕩1 min,5 000 r/min離心5 min,
取1 mL上清液于40 ℃水浴條件下氮吹至近干,用1 mL含0.1%甲酸的1∶1甲醇水復(fù)溶,渦旋混勻,取上清液過0.22 μm有機(jī)微孔濾膜,供UPLC-MS/MS分析。
1.4 液相色譜-質(zhì)譜條件
液相色譜條件:柱溫35 ℃,進(jìn)樣體積10 μL,以含0.1%甲酸的3 mM甲酸銨溶液(A)和乙腈(B)為流動(dòng)相,梯度洗脫條件如表1所示。
質(zhì)譜條件:電噴霧電離源(ESI),負(fù)離子電離模式(ESI-),噴霧電壓5 500 V,離子源溫度500 ℃,采用多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM)。碰撞氣和氣簾氣均為氮?dú)?,化合物的監(jiān)測離子對Q1和Q3(m/z)、去簇電壓(DP)、碰撞能量(CE)、入口電壓(EP)和出口電壓(CXP)等優(yōu)化的質(zhì)譜參數(shù)見表2,每個(gè)離子對的駐留時(shí)間均為100 ms。
2 結(jié)果與討論
2.1 前處理方式的選擇
豆芽類樣品含有蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物等,基質(zhì)較為復(fù)雜,因此前處理提取和凈化步驟很關(guān)鍵。目前的提取溶劑主要有乙腈、乙酸乙酯和乙醚等[15-16]。4-氯苯氧乙酸鈉在酸性條件下以其分子態(tài)4-氯苯氧乙酸的形式存在。因此,本文首選酸化乙腈作為提取溶劑。QuEChERS方法具有快速、簡單、有效的特點(diǎn),相比于傳統(tǒng)的固相萃取小柱,凈化步驟更為簡單,成本也更加低廉,常用的QuEChERS試劑有PSA、C18、GCB等吸附劑,其中PSA為弱陰離子交換填料,能夠有效去除基質(zhì)中的糖類、脂肪酸等物質(zhì);C18吸附劑是一種硅膠基質(zhì)鍵合十八烷基填料,具有比表面積大、吸附能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),可較好地除去脂類等非極性物質(zhì)的干擾;GCB具有較強(qiáng)的吸附作用,可以有效去除色素等物質(zhì)的干擾[18-20]。本文考察了幾組不同成分及配比的QuEChERS試劑的凈化效果。圖1可見,經(jīng)100 mg GCB+200 mg MgSO4+
300 mg C18吸附劑組凈化之后的提取液顏色幾乎呈無色,凈化效果最好。此外,還考察了這幾組QuEChERS試劑對加標(biāo)回收率的影響,結(jié)果見圖2。其中加入PSA后平均加標(biāo)回收率在50%左右,回收率偏低,100 mg GCB+
200 mg MgSO4+300 mg C18組的平均加標(biāo)回收率在80%左右,可能是因?yàn)镻SA對有機(jī)酸、酚類的吸附作用強(qiáng),在凈化過程中會(huì)同時(shí)吸附目標(biāo)化合物,而GCB和C18的聯(lián)合使用,既可以去除脂類等非極性物質(zhì)的干擾,還可以吸附色素,因此凈化效果更好。
2.2 復(fù)溶試劑的選擇
取凈化之后的上清液氮吹之后,進(jìn)行檢測分別得到了以甲醇、乙腈、0.1%甲酸水、含0.1%甲酸的1∶1甲醇水為復(fù)溶試劑的色譜峰,結(jié)果表明以含0.1%甲酸的1∶1甲醇水為復(fù)溶試劑,其目標(biāo)物色譜峰型良好,響應(yīng)強(qiáng)度較高,加入酸可以改善峰形,加入甲醇可以促進(jìn)目標(biāo)物的溶解,色譜圖見
2.3 方法線性、檢出限及定量限
對一定濃度范圍的標(biāo)準(zhǔn)溶液,在選定的色譜和質(zhì)譜條件下進(jìn)行測定,以峰面積與標(biāo)準(zhǔn)溶液中被測組分4-氯苯氧乙酸鈉的濃度為縱橫坐標(biāo)做圖,結(jié)果表明,在濃度為1~500 ng/mL范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系,相關(guān)系數(shù)(R2)為0.999 8。根據(jù)殘留檢測要求,按3倍信噪比計(jì)算方法的檢出限,按10倍信噪比計(jì)算方法的定量限,本方法的檢出限LOD和定量限LOQ見表3。
2.4 方法準(zhǔn)確度、精密度和實(shí)際樣品檢測
在陰性樣品中進(jìn)行添加回收實(shí)驗(yàn),采用本方法分別在綠豆芽和黃豆芽樣品中,添加10、50、100 μg/kg低、中、高水平的4-氯苯氧乙酸鈉,每個(gè)添加水平做6個(gè)平行試驗(yàn),用于考察該方法的準(zhǔn)確度和精密度。結(jié)果表明,在綠豆芽基質(zhì)中,平均加標(biāo)回收率在78.2%~86.3%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.8%~4.3%;在黃豆芽基質(zhì)中,平均加標(biāo)回收率在76.4%~82.4%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在4.0%~5.4%(見
表4),說明該方法的回收率和精密度良好。采用本方法檢測隨機(jī)抽取的30個(gè)樣品,其中有3個(gè)樣品為陽性,其4-氯苯氧乙酸含量分別為32.7、76.5、96.1 μg/kg。
3 結(jié)論
本文以QuEChERS法作為主要凈化手段,結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法,建立了一種測定豆芽中4-氯苯氧乙酸鈉的分析方法。該方法簡單易操作,凈化效果好,定量準(zhǔn)確,靈敏度高,檢測限低至0.25 μg/kg,可以滿足相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對豆芽中4-氯苯氧乙酸鈉殘留分析的檢測要求。
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