司文帥,張 穎,張耀丹,黃志英,白 冰,趙曉燕*

(1 上海市農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)與檢測技術(shù)研究所,上海 201403;2 上海健康醫(yī)學(xué)院,上海 201318)

烯啶蟲胺(Nitenpyram)和氟啶蟲胺腈(Sulfoxaflor)為新煙堿類廣譜殺蟲劑,主要通過激活煙堿型乙酰膽堿受體,作用于昆蟲的神經(jīng)系統(tǒng),對害蟲突觸受體具有神經(jīng)阻斷作用,表現(xiàn)出殺蟲活性[1-2]。 因作用位點(diǎn)不同,烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈與常規(guī)的有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類等殺蟲劑無交互抗性,且具有高效、低毒、內(nèi)吸等優(yōu)點(diǎn),被廣泛用于防治綠葉蔬菜上蚜蟲類、粉虱類、粉蚧類、葉蟬類、薊馬類等各種刺吸性害蟲,有較好的防治效果,入選了上海市2019 年農(nóng)藥品種推薦名錄(蔬菜),在上海市綠葉蔬菜種植中廣泛使用[3-5]。

隨著烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈的登記、推廣和使用,歐盟以及美國、韓國、日本、加拿大等地區(qū)對其制定了最大允許殘留限量(Maximum residue limits,MRLs)。 我國于2014 年開始對其制定臨時(shí)最大允許殘留限量,至2019 版仍為臨時(shí)限量,檢測標(biāo)準(zhǔn)仍為參照執(zhí)行[6]。 目前,在相關(guān)國家標(biāo)準(zhǔn)、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中,尚無烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈的檢測方法,不利于上海市綠葉蔬菜中農(nóng)藥殘留的監(jiān)測控制,所以十分有必要開展烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈殘留的快速、準(zhǔn)確的檢測方法研究。

烯啶蟲胺在水果、蔬菜以及其他農(nóng)作物中的殘留檢測方法已有報(bào)道,但多為液相色譜法[7]、氣相色譜法[8]、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[9],關(guān)于氟啶蟲胺腈的報(bào)道較少,現(xiàn)有方法存在操作步驟多、分析時(shí)間長,溶劑使用量大等弊端[10]。 本試驗(yàn)擬采用分散固相萃取方法進(jìn)行提取和凈化、高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行測定,建立烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈在綠葉蔬菜中的殘留分析方法,以期為烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈的殘留檢測工作提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(電噴霧離子源,美國 Waters 公司)、BEH C18 色譜柱(1.7 μm,2.1 mm ×100 mm,美國 Waters 公司)、渦動混合器(美國 TALBOYS 公司)、5424R 離心機(jī)(德國 Eppendorf 公司)、無水硫酸鎂(MgSO4)、石墨化炭黑(GCB)、十八烷基硅烷鍵合硅膠(C18)和乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠(PSA)凈化劑、0.22 μm 有機(jī)濾膜(美國 Agilent 公司)。

烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈標(biāo)準(zhǔn)品(純度≥98%,德國Dr. Ehrenstorfer 公司),乙腈和甲醇(色譜純,美國Merck 公司);甲酸(色譜純,美國Merck 公司);實(shí)驗(yàn)室用水為一級水。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配置

標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(1 000 mg∕L):準(zhǔn)確稱取10 mg(精確至0.1 mg)烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈標(biāo)準(zhǔn)品,用甲醇溶解并定容至10 mL,避光-18 ℃保存,有效期1 年。

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(10 mg∕L):準(zhǔn)確吸取0.1 mL 農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液于10 mL 容量瓶中,用甲醇定容至刻度,渦動混勻,裝瓶避光0—4 ℃保存,有效期1 個(gè)月。

1.3 儀器條件

1.3.1 液相色譜條件

流動相A 為甲醇,B 為含不同鹽的水相,分別以甲醇-10 mmol∕L 乙酸銨水溶液、甲醇-0.1%甲酸水溶液、甲醇-10 mmol∕L 乙酸銨+0.1%甲酸水溶液和甲醇-水溶液作為流動相,比較不同流動相對待測化合物測定的影響。 梯度洗脫程序:0 min,5%A;0—1.0 min,95% A;1.0—3.0 min,95% A;3.0—3.6 min,5%A;3.6—4.0 min,5% A。 流速:0.4 mL∕min;柱溫:45 ℃;進(jìn)樣量:5 μL。

1.3.2 質(zhì)譜條件

電噴霧離子源(ESI)正離子模式;毛細(xì)管電壓:2.5 kV;離子源溫度:150 ℃;脫溶劑溫度:450 ℃,霧化氣(氮?dú)?流速:1 000 L∕h;錐孔氣(氮?dú)?流速:150 L∕h;碰撞氣(氬氣)流速:0.11 L∕h。

1.3.3 樣品處理

樣品取樣、制備和貯存:蔬菜的取樣量按照GB∕T 8855—2008 規(guī)定執(zhí)行,測試樣品取樣部位按照GB 2763—2019 規(guī)定執(zhí)行。 將樣品切碎,充分混勻,用四分法取樣或直接放入組織搗碎機(jī)中勻漿,放入聚乙烯瓶中。 將試樣按照測試和備用分別存放于-18 ℃條件下保存。

提取:準(zhǔn)確稱取樣品10 g(精確到0.01 g)于50 mL 離心管中,加入乙腈20 mL,高速渦旋混勻20 min,然后加入氯化鈉約5 g,立即渦旋混勻約30 s,于8 000 r∕min 離心5 min,上清液備用。

凈化:吸取提取液約1.5 mL 于事先加有無水硫酸鎂150 mg、C1850 mg、GCB 10 mg 和PSA 50 mg 的2 mL塑料離心管中,渦流混勻30 s,8 000 r∕min 離心5 min。 取上清液0.5 mL,加一級水0.5 mL,混勻,過0.22 μm 濾膜后采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(LC-MS∕MS)測定。

1.4 試驗(yàn)方案

試驗(yàn)部分主要包括:樣品提取與凈化、質(zhì)譜和液相條件的優(yōu)化、基質(zhì)效應(yīng)、線性范圍、檢出限及定量限、方法的準(zhǔn)確度和精確度測定。

2 結(jié)果與分析

2.1 樣品提取與凈化

選取有代表性的綠葉蔬菜種類(菠菜、普通白菜和葉用萵苣)3 種樣品,添加烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈標(biāo)準(zhǔn)溶液(添加水平50 μg∕kg),選用農(nóng)藥提取常用溶劑乙腈和0.1%甲酸乙腈2 種溶劑比較提取效果。結(jié)果表明:乙腈和0.1%甲酸乙腈溶液對烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈的平均提取回收率分別約為94%、97%,無明顯差異,鑒于乙腈相對甲酸乙腈簡便、環(huán)保,因此采用乙腈為提取溶液。

采用目前應(yīng)用最為廣泛的分散固相萃取作為前處理凈化方式,研究MgSO4、PSA、GCB、C18吸附劑對烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈回收率的影響。 稱取加標(biāo)樣品10 g(添加水平50 μg∕kg),按照1.3.3 所述方法處理,比較不同凈化材料對樣品的凈化效果(表1)。 綜合考慮回收率和基質(zhì)效應(yīng),選擇150 mg 無水MgSO4、50 mg PSA、50 mg C18和10 mg GCB(編號4)對樣品進(jìn)行凈化。

表1 不同凈化材料對回收率的影響Table 1 Effects of different purification materials on recovery

2.2 質(zhì)譜和液相條件的優(yōu)化

在全掃描采集模式下,烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈在正離子模式下的響應(yīng)高于負(fù)離子模式時(shí)的響應(yīng),因此選取電噴霧正離子模式作為電離模式。 在MS∕MS 模式下,以[M +H]+離子為母離子得到二級碎片離子的全掃描質(zhì)譜圖,選擇豐度相對高和相對分子質(zhì)量較大的碎片離子,優(yōu)化碰撞能量,以化合物的特征碎片離子的靈敏度達(dá)到最大時(shí)的碰撞能量為最佳碰撞能量,最終質(zhì)譜參數(shù)見表2。

表2 烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈的MS 參數(shù)Table 2 MS parameters of nitenpyram and sulfoxaflor

在不同流動相條件下,當(dāng)流動相為甲醇-0.1%甲酸水溶液時(shí),烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈的峰型最好、儀器響應(yīng)最佳。

2.3 基質(zhì)效應(yīng)、線性范圍、檢出限及定量限

選擇空白的綠葉蔬菜樣品,按照1.3.3 樣品處理步驟處理后添加混合標(biāo)準(zhǔn)中間液,配制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線。 通過溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線計(jì)算發(fā)現(xiàn),該方法的基質(zhì)效應(yīng)為7%—13%,小于20%,屬于弱基質(zhì)效應(yīng),因此可采用溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量。

添加回收結(jié)果表明,烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈分別在5 μg∕kg 和10 μg∕kg 的添加水平下信噪比(S∕N)大于3 和10,所以規(guī)定方法檢出限為5 μg∕kg,定量限為10 μg∕kg。 在5—200 μg∕L 范圍內(nèi),烯啶蟲胺標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=13 456x+451,氟啶蟲胺腈標(biāo)準(zhǔn)曲線為Y=38 642x+659,質(zhì)量濃度與儀器響應(yīng)呈良好線性關(guān)系,r2＞0.998。

2.4 方法的準(zhǔn)確度和精確度測定

在菠菜、普通白菜和葉用萵苣中添加不同水平(10 μg∕kg、50 μg∕kg 和 100 μg∕kg)的烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈,測定計(jì)算結(jié)果顯示:方法的回收率為92.6%—105.3%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.6%—6.8%(表3—4)。 該方法的回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均可以滿足分析要求。

表3 烯啶蟲胺的加標(biāo)回收結(jié)果Table 3 Results of nitenpyram recovery test

表4 氟啶蟲胺腈的加標(biāo)回收結(jié)果Table 4 Results of sulfoxaflor recovery test

3 結(jié)論

本研究建立了烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈殘留的LC-MS∕MS 分析方法。 蔬菜樣品經(jīng)乙腈渦旋提取20 min,用無水MgSO4、PSA、GCB 和C18分散固相萃取凈化后,可采用LC-MS∕MS 進(jìn)行定量檢測。 在菠菜、普通白菜和葉用萵苣樣品中添加3 個(gè)水平的烯啶蟲胺和氟啶蟲胺腈,回收率為92.6%—105.3%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.6%—6.8%,能滿足綠葉蔬菜中烯啶蟲胺、氟啶蟲胺腈殘留分析的要求。 該方法前處理簡便易行,在一定程度上縮短了分析時(shí)間、降低了溶劑用量,且儀器準(zhǔn)確度好、靈敏度高,可以用于綠葉蔬菜風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測和評估,保障食品安全。