萬(wàn)承波,林黛琴,王婷婷,鐘永生,楊標(biāo)斌,黃磊
江西省產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)院(南昌 330029)
苯丁錫(Fenbutatin oxide)又名螨完錫,屬于一種有機(jī)錫農(nóng)藥,是一種殺螨劑,分子式為C60H78OSn2,對(duì)有機(jī)氯和有機(jī)磷產(chǎn)生抗性的螨類害蟲(chóng)能有效防治,被廣泛用于果蔬、茶樹(shù)等作物,易通過(guò)食物鏈進(jìn)入生物體內(nèi)產(chǎn)生生物富集,對(duì)人體和動(dòng)物有一定的毒性。目前我國(guó)、日本及歐盟等均對(duì)食品中的苯丁錫作出相應(yīng)的限量規(guī)定。我國(guó)在黃瓜、香蕉等蔬菜水果、堅(jiān)果類食品中均有限量規(guī)定,GB 2763—2019中限量范圍在0.5~10 mg/kg之間,推薦方法為SN 0592—1996《出口糧谷及油籽中苯丁錫殘留量》;日本肯定列表制度規(guī)定部分水果蔬菜中的苯丁錫殘留限量為0.05 mg/kg;歐盟關(guān)于苯丁錫使用限量規(guī)定最為嚴(yán)格,在蔬菜、谷物、牛奶雞蛋等動(dòng)物產(chǎn)品中的最大殘留限量為0.01 mg/kg。
目前國(guó)內(nèi)報(bào)道的有機(jī)錫類農(nóng)藥的檢測(cè)分析方法主要有氣相色譜(FPD、ECD)法[1-5]、氣相色譜質(zhì)譜法[6-7]、液相色譜質(zhì)譜法[8-10]、液相色譜-電感耦合等離子體質(zhì)譜法[11-12]、紅外光譜法[13]等。有機(jī)錫化合物沸點(diǎn)高,氣相色譜直接進(jìn)樣不能氣化,衍生反應(yīng)后還需要凈化才能進(jìn)樣,缺點(diǎn)主要集中在過(guò)程繁瑣、衍生條件苛刻以及存在不穩(wěn)定性且耗時(shí)費(fèi)力,難以實(shí)現(xiàn)通量檢測(cè);目前我國(guó)對(duì)苯丁錫有限量值規(guī)定的包括蔬菜、水果、干制水果以及堅(jiān)果類,基質(zhì)種類較為復(fù)雜,采用紫外光譜法容易造成假陽(yáng)性的存在;采用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法無(wú)需衍生、操作簡(jiǎn)便、節(jié)省溶劑、穩(wěn)定性好,適合高通量檢測(cè)。
檢索文獻(xiàn)發(fā)現(xiàn),目前報(bào)道的苯丁錫含量檢測(cè)方法的適用范圍局限在蔬菜、水果、糧谷、畜禽肉中,尚未有堅(jiān)果類中苯丁錫含量的檢測(cè)方法報(bào)道,油脂油料基質(zhì)復(fù)雜,含有大量的蛋白質(zhì)、脂肪等干擾物,建立一種液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定堅(jiān)果類中苯丁錫含量的分析方法很有必要。此次試驗(yàn)擬針對(duì)堅(jiān)果類基質(zhì),選取比較有代表性的杏仁、核桃仁為研究對(duì)象,建立一種簡(jiǎn)便、快速且準(zhǔn)確度高的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法。
Waters-UPLC I-Class高效液相色譜儀,AB SCIEX TRIPLE QUAD 5500質(zhì)譜儀;空氣控溫?fù)u床儀KS400i;離心機(jī)3K15(Sigma);電子天平(感量0.1 mg,Sartorius,德國(guó));渦旋振蕩儀(IKA)。
苯丁錫標(biāo)準(zhǔn)品(純度98.0%,Bepure);乙二胺-N-丙基硅烷(PSA,40~60 μm,安捷倫,美國(guó));十八烷基硅烷鍵合硅膠(C18,40~60 μm,安捷倫,美國(guó));乙酸銨(色譜級(jí),阿拉丁公司);無(wú)水硫酸鎂(分析純,廣州化學(xué)試劑);氯化鈉(分析純,廣州化學(xué)試劑);甲酸(色譜級(jí),阿拉丁公司);乙腈、正己烷(色譜純,默克爾公司)。
1.2.1 色譜條件
色譜柱,Waters BEH C18(50 mm×2.1 mm,1.7 μ m);柱溫,40 ℃;流動(dòng)相A,5 mmol/L乙酸銨-0.1%甲酸水;流動(dòng)相B,甲醇;流速,0.4 mL/min。梯度洗脫程序:0~0.3 min,10% B;0.3~2 min,10%~100%B;2~5 min,100% B;5~5.1 min,100%~10% B;5.1~6 min,10% B。進(jìn)樣體積:2 μL。
1.2.2 質(zhì)譜條件
離子源,電噴霧離子源(ESI);掃描方式,正離子模式;離子源溫度,550 ℃;CUR,0.207 MPa;IS,5 500 V;GS1,0.379 MPa;GS2,0.379 MPa。掃描模式:多重反應(yīng)監(jiān)測(cè)MRM模式,見(jiàn)表1。
表1 質(zhì)譜條件
1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
苯丁錫儲(chǔ)備液的配制:準(zhǔn)確稱取25.0 mg苯丁錫于250 mL容量瓶中,用甲醇溶解并稀釋至刻度,即得到100 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,于4 ℃保存。
1.3.2 樣品前處理
稱取4.0 g(精確至0.01 g)試樣置于50 mL塑料離心管中,加入20 mL正己烷飽和的乙腈,以300 r/min振蕩提取40 min,加入4.0 g無(wú)水硫酸鎂和1.0 g氯化鈉,劇烈振蕩2 min,離心分層。取2 mL上清液至加有40 mg C18粉的2.5 mL離心管中,渦旋1 min,離心3 min。準(zhǔn)確移取1 mL上清液,于40 ℃氮吹至近干,用1 mL乙腈-0.1%甲酸水(3∶2,V/V)定容,過(guò)膜上機(jī)待測(cè)。
1.3.3 定性及定量測(cè)定
以樣品中目標(biāo)化合物色譜峰的保留時(shí)間和相應(yīng)基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)色譜峰的保留時(shí)間比較,誤差絕對(duì)值應(yīng)不超過(guò)2.5%。為減少基質(zhì)對(duì)目標(biāo)物定量測(cè)定的影響,該方法采用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線-外標(biāo)法定量測(cè)定,標(biāo)準(zhǔn)溶液采用基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。
2.1.1 流動(dòng)相種類以及流速的優(yōu)化
分別考察了0.1%甲酸水(5 mmol/L乙酸銨)溶液-乙腈以及0.1%甲酸水(5 mmol/L乙酸銨)溶液-甲醇2種流動(dòng)相體系。結(jié)果顯示,同等濃度的苯丁錫標(biāo)準(zhǔn)溶液在0.1%甲酸水(5 mmol/L乙酸銨)溶液-乙腈體系中響應(yīng)低且色譜峰展寬。分析原因:乙腈的洗脫能力比甲醇強(qiáng),同等比例的乙腈和甲醇,含乙腈的溶解液會(huì)導(dǎo)致峰展寬現(xiàn)象更為嚴(yán)重,且甲醇提供質(zhì)子的能力比乙腈強(qiáng),甲醇更適合正離子監(jiān)測(cè)模式,最終采用0.1%甲酸水(5 mmol/L乙酸銨)溶液-甲醇的流動(dòng)相體系。
進(jìn)一步對(duì)流動(dòng)相流速進(jìn)行優(yōu)化,考察了0.3,0.4和0.5 mL/min三種流速。結(jié)果顯示,當(dāng)流速增加至0.4 mL/min后,苯丁錫的峰寬無(wú)明顯變化。此外,出于對(duì)儀器以及色譜柱的保護(hù),最終選擇0.4 mL/min的流速。
2.1.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化
此次試驗(yàn)采用針泵流動(dòng)注射進(jìn)樣,在ESI正離子模式下進(jìn)行母離子掃描,從圖1中可見(jiàn)其存在多簇離子峰,與儀器自帶軟件功能Isotopic distribution得出的同位素分布豐度圖吻合,已報(bào)道的液相色譜質(zhì)譜法均采用517.2作為母離子,此次試驗(yàn)創(chuàng)新性地選取響應(yīng)最強(qiáng)的519.2(C30H39Sn-)作為母離子。苯丁錫分子式為C60H78OSn2,錫含有10個(gè)穩(wěn)定的同位素(質(zhì)量數(shù)分別為112,114,115,116,117,118,119,120,122和124)[14],其中120(Sn)的豐度最大,這進(jìn)一步解釋了選取519.2作為苯丁錫母離子的合理性,故選擇響應(yīng)較強(qiáng)的519.2作為母離子。進(jìn)一步進(jìn)行子離子掃描(Product ion scan),選擇463.1,351.0和196.8為子離子(圖2)。選擇517.2作為母離子,進(jìn)一步掃描子離子并優(yōu)化碰撞能(CE)、去簇電壓(DP)等參數(shù),采用MRM模式進(jìn)樣,雖然也可以滿足靈敏度要求,但選用519.2作為母離子靈敏度更高,更有利于方法研究。
2.2.1 提取溶劑選擇
此次試驗(yàn)對(duì)象為堅(jiān)果類基質(zhì),其富含油脂和蛋白,苯丁錫為極性分子,難溶于大多數(shù)有機(jī)溶劑;分別考察了正己烷、乙腈、正己烷飽和的乙腈為提取溶劑,結(jié)果發(fā)現(xiàn)正己烷提取效率最低,乙腈和正己烷飽和的乙腈最好,但是正己烷飽和的乙腈提取到的干擾物質(zhì)更少,主要是因?yàn)闃悠坊|(zhì)富含油脂緣故。最終選取正己烷飽和的乙腈作為提取溶劑。
2.2.2 除水劑用量的選擇
無(wú)水硫酸鎂相較無(wú)水硫酸鈉具有更好的吸水能力,考察了1,2,3,4和5 g無(wú)水硫酸鎂對(duì)苯丁錫提取回收率的影響。隨著無(wú)水硫酸鎂用量的增加,回收率逐漸提高,當(dāng)用量大于4 g時(shí),苯丁錫回收率逐漸下降,故最終選擇添加4 g無(wú)水硫酸鎂。
2.2.3 凈化材料的選擇
目前農(nóng)藥殘留測(cè)定中運(yùn)用比較廣泛的分散固相萃取凈化材料主要有石墨炭黑(GCB)、乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)、十八烷基硅膠鍵合相(C18)等,此次試驗(yàn)主要考察以上3種凈化材料比例用量對(duì)目標(biāo)物提取效率的影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),加入GCB、PSA凈化后,樣品中苯丁錫回收率明顯下降。分析原因是苯丁錫為多苯環(huán)結(jié)構(gòu)物質(zhì),石墨炭黑是平面結(jié)構(gòu)材料,相似相溶,可能導(dǎo)致苯丁錫被吸附從而導(dǎo)致回收率下降;乙二胺-N-丙基硅烷對(duì)苯丁錫有吸附,可能是由于分子間的作用力。C18粉對(duì)于小極性和非極性干擾物具有很好的吸附作用,可吸附脂肪等干擾物,堅(jiān)果類基質(zhì)的干擾物主要是蛋白質(zhì)和脂肪,進(jìn)一步對(duì)C18用量做了優(yōu)化。將1.2.1前處理提取液分別用10,20,40,60和100 mg C18粉進(jìn)行凈化,結(jié)果顯示,當(dāng)C18粉用量大于40 mg時(shí),回收率逐漸降低(圖3);故C18粉的最佳用量為40 mg。
圖1 苯丁錫全掃質(zhì)譜圖-同位素分布圖
圖3 不同質(zhì)量C18粉用量對(duì)苯丁錫回收率影響
準(zhǔn)確稱取4.0 g陰性樣品,按照1.2.1處理方法處理,制得若干基質(zhì)空白提取液,并以之逐級(jí)稀釋得到一系列質(zhì)量濃度(0.10,0.20,0.50,1.00,2.00和5.00 ng/mL),以苯丁錫定量離子峰面積為縱坐標(biāo),質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,其回歸方程為Y=6.8×104X+1.2×105(r=0.999 4)。定量限以10倍S/N計(jì)算,該方法定量限為0.50 μg/kg。
采用1.2.1前處理方法,分別在杏仁、核桃仁中添加不同濃度水平的苯丁錫進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),結(jié)果如表2所示。該方法的回收率均在81.7%~89.7%之間,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.10%~4.56%之間。
表2 方法回收率和精密度
此次試驗(yàn)建立了液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定堅(jiān)果類中苯丁錫的檢測(cè)方法,該方法前處理簡(jiǎn)便、靈敏度高,定量限可達(dá)0.50 μg/kg,適用于堅(jiān)果中苯丁錫的定性、定量檢測(cè)。此次試驗(yàn)彌補(bǔ)了堅(jiān)果類中苯丁錫檢測(cè)方法的缺失,同時(shí)也為苯丁錫相關(guān)液質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)方法的制定提供參考。