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QuEChERS凈化—超高效液相色譜—串聯質譜法同步測定荔枝中10種植物生長調節劑殘留

2020-01-21 15:36吳學進劉春華羅金輝李春麗馬晨樂淵吳南村
南方農業學報 2020年10期
關鍵詞:質譜法液相回收率

吳學進 劉春華 羅金輝 李春麗 馬晨 樂淵 吳南村

摘要:【目的】建立同步測定荔枝中甲哌啶、矮壯素等10種植物生長調節劑(PGRs)殘留的QuEChERS凈化—超高效液相色譜—串聯質譜法(UPLC-MS/MS),為荔枝中多種PGRs殘留同步檢測提供技術參考?!痉椒ā坷笾悠芬?%(v/v)乙酸—乙腈提取,經優化QuEChERS前處理后,凈化后的樣品提取液以Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18柱為分離色譜柱,甲醇—5 mmol/L乙酸銨水溶液(含0.1%甲酸,v/v)緩沖溶液為流動相梯度洗脫,以UPLC-MS/MS在選擇反應監測模式下對甲哌啶等10種PGRs目標物殘留進行測定?!窘Y果】在5~100 μg/kg范圍內,10種PGRs質量濃度與對應的峰面積呈良好線性,相關系數(r2)均>0.9950;檢出限范圍為0.03~0.60 μg/kg。在10、25和100 μg/kg 3個添加水平范圍內,平均回收率在71.8%~109.2%,相對標準偏差(RSD)在0.6%~10.0%。用優化的QuEChERS凈化-UPLC-MS/MS對40份荔枝樣品進行檢測,其中1份樣品檢出多效唑,1份樣品檢出蕓苔素內酯,PGRs檢出率為5.0%?!窘Y論】建立的QuEChERS凈化-UPLC-MS/MS簡便、快速,具有良好的靈敏度、準確度和精密度,可用于同步測定甲哌啶等10種PGR在荔枝中的殘留。

關鍵詞: 荔枝;QuEChERS;植物生長調節劑(PGRs);超高效液相色譜—串聯質譜(UPLC-MS/MS)

中圖分類號: S482.8? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標志碼: A 文章編號:2095-1191(2020)10-2532-08

Simultaneous determination of ten plant growth regulators residues in litchi by QuEChERS clean up-ultra high perfor-mance liquid chromatography-tandem mass spectrometry

WU Xue-jin, LIU Chun-hua*, LUO Jin-hui, LI Chun-li, MA Chen, LE Yuan, WU Nan-cun

(Analysis and Testing Center, Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences/Hainan Provincial Key Laboratory of Quality and Safety for Tropical Fruits and Vegetables, Haikou? 571101,China)

Abstract:【Objective】A method for simultaneous determination of ten plant growth regulators(PGRs) residues in litchi,such as meperidine,chlorpromazine and others,was developed by using ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS) in combination with QuEChERS methodology, to provide reference for simultaneous determination of multiple PGRs residue in litchi. 【Method】The litchi samples were extracted with acetonitrile containing 1%(v/v) acetic acid and purified by the optimized QuEChERS pretreatment method, then the purified sample extracting solutions were separated in Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18 column with methanol-5 mmol/L ammonium acetate solution(containing 0.1% formic acid,v/v) as mobile phase by gradient program,and analyzed by using UPLC-MS/MS in selective reaction monitoring(SRM) mode for mepiquat chloride and other nine PGRs residues in samples. 【Result】The mass concentrations of ten PGRs showed good linearity with the corresponding peak area in the range of 5-100 μg/kg,and the correlation coefficient(r2) was more than 0.9950. The limits of detection(LODs) ranged from 0.03 to 0.60 μg/kg. The average recoveries at three spiked levels of 10,25,100 ?g/kg for all target compounds in the samples were in the range of 71.8%-109.2%,with relative standard deviations(RSD) between 0.6% and 10.0%. The optimized UPLC-MS/MS in combination with QuEChERS methodology mention above was used to detect 40 litchi samples,paclobutrazol was detected in one sample and so was brassinolide ,the detection rate of PGRs was 5.0%. 【Conclusion】The QuEChERS purofied-UPLC-MS/MS method is simple,rapid with high sensitivity and good repeatability, accuracy and precision, which can be used for simultaneous determination of ten PGR residues above mentioned in litchi.

Key words: litchi; QuEChERS; plant growth regulators(PGRs); ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS)

Foundation item: Major Project of National Agricultural Product Quality and Safety Risk Assessment(GJFP2019 013);Basic Research Project of Chinese Academy of Tropical Agricultural Sciences(1630082020009,1630082017001,1630082020002)

0 引言

【研究意義】荔枝(Litchi chinensis Sonn)是無患子科(Sapindaceae)荔枝屬(Litchi Sonn.)果樹,在我國有2000多年的種植記載歷史。荔枝果實口感鮮甜,營養豐富,深得大眾青睞。荔枝作為大眾果盤的重要水果,其鮮果的產品質量安全一直受到密切關注,但長期以來人們更多關注于荔枝中的農藥殘留(王運儒等,2018),卻忽視了荔枝中植物生長調節劑(Plant growth regulators,PGRs)的殘留。PGRs是化學合成與植物內源激素有相似生理作用的一類物質,能調節植物的生長發育和代謝過程,達到增產增效、改善品質等目的,在現代高效農業生產中得到廣泛應用。盡管大多數的PGRs在進入植物體內會隨著植物的新陳代謝而逐漸降解,具有高效、低毒、低殘留的特點,但濫用PGRs也會造成安全隱患,殘留的PGRs或其降解產物通過食物鏈積累和生物放大,會造成發育毒性,甚至可致畸、致癌、致突變等嚴重后果(馬晨等,2019;張新中等,2019)。目前我國對PGRs實行登記管理,有40多種在我國作物上登記使用(張宏軍等,2017),但GB 2763—2019《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》中僅規定了2,4-D、矮壯素、胺鮮脂、單氰胺、丁酰肼、多效唑、氟節胺、復硝酸鈉、甲哌鎓(助壯素)、抗倒酯、氯苯胺靈、氯吡脲、萘乙酸、噻苯隆、噻節因、四氯硝基苯、調環酸鈣、烯效唑、乙烯利和抑芽丹等20種PGRs殘留限量標準及配套的檢測標準;S-誘抗素、超敏蛋白、三十烷醇、幾丁聚糖、氨基寡糖素和香菇多糖等6種PGRs因不存在安全風險,按照國際慣例列入豁免制定限量標準農藥名單,不需要制定殘留標準;其他PGRs的殘留限量標準和相關檢測標準還有待進一步研究制定??傮w上,我國PGRs殘留限量標準的項目數量和覆蓋食品類別不足,對PGRs缺乏完整的控制標準,其相關的殘留檢測技術也在發展和完善中。因此,研究開發快速、簡便地檢測多組分PGRs在荔枝中殘留的方法,不僅可進一步完善荔枝產業技術體系建設,而且對于提高荔枝產品質量安全、促進荔枝產業健康發展,乃至保障人民群眾的食品安全均具有重要意義?!厩叭搜芯窟M展】目前PGRs殘留的檢測方法有氣相色譜法(周艷明等,2010)、氣相色譜—質譜法(張文華等,2016)、液相色譜法(胡曉科等,2018)和液相色譜—質譜法(邱世婷等,2018)等。其中,氣相色譜法有時需對樣品進行衍生反應處理,步驟繁瑣,且易衍生不完全導致定量檢測不準確;液相色譜法在檢測復雜基質樣品時,存在基質干擾及檢測的假陽性現象;此外,氣相和液相在PGRs檢測過程中還存在確證性不足的缺陷,因此當前PGRs殘留檢測多以色譜—串聯質譜聯用技術為主(莫迎等,2019)。由于大部分PGRs極性大、不易揮發、熱穩定性差,應用液相色譜—串聯質譜法具有樣品不需衍生化反應、檢測靈敏度高、選擇性好等優點,因而成為PGRs殘留檢測的優選方法。QuEChERS樣品前處理方法是近年來國際上發展起來的一種用于農產品中農藥殘留檢測的快速樣品前處理技術,該技術具有溶劑使用量少、污染小、成本低廉、操作簡便、分析速度快等優點,已被廣泛應用于蔬菜水果基質中多種農藥殘留檢測的前處理(嚴煌倩等,2018)。目前已陸續有QuEChERS結合超高效液相色譜—串聯質譜法(UPLC-MS/MS)同步測定多組分PGRs在水果殘留的報道。邱暑婷等(2017)采用乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠(PSA)和無水硫酸鎂(MgSO4)作為QuEChERS前處理的凈化劑,建立了UPLC-MS/MS同時測定葡萄中18種PGRs殘留的方法,該方法的平均回收率為71.0%~120.2%,定量限(LOQ)為0.56~8.70 μg/kg。夏虹等(2018)采用PSA、C18和MgSO4作為QuEChERS前處理的凈化劑,建立了測定柑橘中矮壯素等12種PGRs殘留的UPLC-MS/MS方法,其平均回收率為70.3%~109.7%,相對標準偏差(RSD)為0.9%~10.1%。樂淵等(2018a)采用C18和MgSO4作為QuEChERS前處理的凈化劑,建立了UPLC-MS/MS同時測定蓮霧中氯吡脲等18種PGRs殘留的方法,該方法的平均回收率為71.0%~124%,RSD為0.6%~11.2%,定量限為0.30~5.0 μg/kg??紫榧龋?019)采用PSA和MgSO4作為QuEChERS前處理的凈化劑,建立了蘋果中胺鮮酯殘留的氣相質譜檢測方法,其評價平均回收率為74.1%~84.2%,RSD為1.5%~4.1%,定量限為8.0 μg/kg?!颈狙芯壳腥朦c】盡管目前已有采用QuEChERS結合UPLC-MS/MS測定多組分PGRs在多種水果基質中殘留的研究報道,但針對多組分PGRs在荔枝殘留的檢測尚未見相關研究報道?!緮M解決的關鍵問題】通過優化MgSO4、PSA和C18等凈化材料組合,建立QuEChERS樣品前處理結合UPLC-MS/MS同步測定甲哌啶等10種PGRs在荔枝基質中殘留快速檢測方法,為多組分PGRs在荔枝殘留檢測、風險評估及標準制定等相關食品質量安全監督工作提供參考依據,以促進我國荔枝產業持續健康發展。

1 材料與方法

1. 1 試驗材料

試驗所用荔枝樣品采自海南、廣東和廣西3?。▍^),共40份。矮壯素(Chlormequat chloride,CCC)、甲哌啶(Mepiquat chloride,DPC)、氯吡脲(Forchlorfenuron,CPPU)和噻苯?。═hidiazuron,TDZ)購自美國Cato公司;胺鮮酯(Diethyl aminoethyl hexanoate,DA-6)、6-芐基腺嘌呤(6-benzylaminopurine,6-BA)、蕓苔素內酯(Brassinolide,BR)、抑芽唑(Triapentheno)和抗倒酯(Trinexapac-ethyl)購自德國Dr. Ehrenstorfer公司;多效唑(Paclobutrazol,PP333,1000 mg/L)購自農業農村部環境質量監督檢驗測試中心。以上標準物質質量濃度均大于97%。甲醇、乙腈和甲酸(HPLC級)購自美國Fisher公司;乙酸銨(HPLC級)購自美國TEDIA公司;試驗用水經Milli-Q超純水系統制備;乙二胺—丙基硅烷(PSA,50~70 μm)購自美國安捷倫公司;石墨化炭黑(GCB,50~120 μm)和碳十八吸附劑(C18,50 μm)購自上海安譜科學儀器有限公司;氯化鈉(NaCl)和MgSO4(分析純)購自廣州化學試劑有限公司。

主要儀器設備:TSQ Quantum Access MAX超高壓液相—三重四極桿質譜儀(美國Thermo Scientific公司);梅特勒AB-204N型電子天平(梅特勒—托利多儀器有限公司);MS 3basic圓周振蕩器(德國IKA公司);Eppendorf 5415R小型冷凍離心機(艾本德中國有限公司);LXJ-Ⅱ型B離心機(上海安亭科學儀器廠);TXW-80A微型渦旋混合儀(上海滬西分析儀器廠有限公司)。

1. 2 試驗方法

1. 2. 1 標準溶液配制 標準工作液:分別將甲哌啶等10種PGRs標準品用甲醇配制成1.0 mg/L的標準工作液,用于質譜工作條件優化;將該溶液置于4 ℃冰箱內避光保存(有效期7 d)。

溶劑混合標準溶液:將甲哌啶等10種PGRs標準品用甲醇配制成質量濃度為5、10、25、50和100 μg/L系列混合標準上機溶液,置于4 ℃冰箱內避光保存(有效期7 d)。

基質混合標準上機溶液:將甲哌啶等10種PGRs標準品用空白荔枝基質溶液配制成質量濃度為5、10、25、50和100 μg/kg系列基質混合標準上機溶液,置于4 ℃冰箱內避光保存(有效期7 d)。

1. 2. 2 樣品前處理 荔枝鮮果樣品取全果去核打碎勻漿,制成待測樣品,分裝于潔凈容器,置于-18 ℃冰箱中備用。

樣品提?。簻蚀_稱取10.00 g樣品置于50 mL具塞離心管中,加入10.0 mL含1%(v/v)乙酸—乙腈溶液,加入2.0 g NaCl在MS 3basic圓周振蕩器于1800 r/min振蕩勻質2 min;然后以4500 r/min離心3 min。

樣品凈化:取1.5 mL上清液置于2 mL QuEChERS分散凈化試劑管(內含優化確定后凈化材料組合),渦旋混勻1 min后于12000 r/min離心3 min;上清液用一次性注射器吸取,過0.22 μm有機濾膜,濾液按儀器優化工作條件進行測定。

1. 2. 3 儀器工作條件 UPLC條件:采用Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18(3.0 mm×100 mm,2.7 μm)色譜柱;柱溫35 ℃,樣品室溫35 ℃,進樣體積2.0 μL,流速0.25 mL/min;流動相A為5 mmol/L乙酸銨和0.1%甲酸(v/v)水緩沖溶液,流動相B為甲醇;梯度洗脫程序如表1所示。

ESI-MS/MS條件:采用電噴霧離子源(ESI),選擇反應監測(SRM)掃描;離子化溫度350 ℃,離子傳輸管溫度320 ℃,離子化電壓+3200 V;鞘氣壓力45.0 Arb;輔助氣壓力8.0 Arb。10種PGRs的定量、定性離子對、錐孔電壓和碰撞能量等其他具體參數見表2。

1. 2. 4 凈化方案設計 設計5種組合方案:①150 mg MgSO4+50 mg PSA;②150 mg MgSO4+50 mg PSA+50 mg C18;③150 mg MgSO4+50 mg PSA+50 mg C18+50 mg GCB;④150 mg MgSO4+50 mg PSA+50 mg C18+25 mg GCB;⑤150 mg MgSO4+50 mg PSA+50 mg C18+7.5 mg GCB,用以考察不同凈化材料組合對待測PGRs化合物回收率的影響。

取空白提取樣品,配制質量濃度為0.50 μg/kg的上述10種PGRs基質標準混合液,吸取1.5 mL混合標準液加入2 mL QuEChERS分散凈化試劑管(分別內含上述5種不同凈化材料組合),渦旋混勻1 min后于12000 r/min離心3 min;上清液用一次性注射器吸取,過0.22 μm有機濾膜,濾液按儀器優化工作條件進行測定。每種凈化方案做6個平行樣品。通過考察其平均回收率評價不同方案的凈化效果,最終確定樣品的凈化方案。

1. 2. 5 基質效應評價 以荔枝的空白基質溶液和甲醇稀釋一系列相同濃度標準溶液,分別計算基質標準曲線與甲醇標準曲線的斜率比值(胡勝杰等,2019),以比值評價其基質效應(ME)。ME按下式計算:

ME(%)=[kmatrixksolvent-1]×100

式中,kmatrix為基質匹配標準曲線的斜率,ksolvent為溶劑標準曲線的斜率。當ME>0時,表明基質對待測物有基質增強效應,ME<0為基質抑制效應;若|ME|≤20%,表明基質效應不明顯;若20%<|ME|≤50%,表明基質效應中等;若|ME|>50%,則表明基質效應很強(樂淵等,2018b)。

2 結果與分析

2. 1 UPLC-MS/MS工作條件優化結果

采用ESI,在正、負離子互切換監測模式下,通過蠕動泵將上述質量濃度為1.0 mg/L的10種PGRs單標準溶液以50 μL/min流速分別持續注入離子源,通過全掃描模式確定豐度較高且穩定的母離子及對應套管透鏡電壓值,而后進一步優化噴霧電壓、鞘氣壓力、輔助氣壓力等參數。在此基礎上,對確定母離子給予一定的碰撞能量,做子離子碎片掃描,每個化合物選取2對豐度相對較高、干擾小的碎片離子分別作為定量和定性離子對。在10種PGRs中,6-芐基腺嘌呤、氯吡脲、噻苯隆和蕓苔素內酯在正、負離子模式下均有響應,但正離子模式下響應值較高,最終10種PRGs均采用正離子模式掃描,其具體優化條件見表2。圖1是標準質量濃度為100 μg/kg 10種PGRs的SRM色譜圖。

2. 2 色譜柱條件的考察選用

由于C18色譜柱對強極性化合物的保留性不佳,因此本研究選用極性較強的甲哌啶在色譜柱保留的峰形作為色譜柱選取的考察指標,考察其在以下色譜柱:(a)Thermo Hypersil Gold C18柱(100 mm×2.1 mm,1.9 μm);(b)Waters Acquity BEH C18(100 mm×2.1 mm,1.7 μm);(c)Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18(2.1 mm×150 mm,1.8 μm);(d)Agilent InfinityLab Poroshell 120 SB-C18(2.1 mm×100 mm,2.7 μm);(e)Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18(3.0 mm×100 mm,2.7 μm);(f)Agilent ZORBAX SB-Aq C18(2.1 mm×100 mm,1.8 μm)的保留時間和峰形,結果見圖2。如圖所示,甲哌啶在6種色譜柱保留的時間分別為0.41、0.59、0.89、1.05、1.83和5.83 min,其中在前4種色譜柱的保留時間均小于或接近1.00 min,盡管在第6種色譜柱的保留時間為5.83 min,但其保留峰拖尾嚴重,也不適合選用;故最終選用Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18作為后續試驗的分離柱。

2. 3 流動相的考察選用

采用100 μg/L甲哌啶標準溶液為考察指示待測物,在不同的流動相[①乙腈—水;②甲醇—水;③甲醇—水(含0.1%甲酸,v/v)]下,以甲哌啶在Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18的保留時間和響應值作為選用流動相的依據。如圖3所示,甲哌啶在①乙腈—水的保留時間為1.52 min,響應值為1.93×106 AU,在②甲醇—水的保留時間為3.37 min,響應值為1.12×106 AU,且峰形稍有拖尾,兩者響應值均能滿足檢測需要,但從環保和成本角度考慮,優選②甲醇—水。進一步考察還發現,在②甲醇—水加入0.1%甲酸后,甲哌啶的保留時間為1.83 min,響應值為7.24×105 AU,且峰形更尖銳對稱;在水相中加入5.0 mmol/L的乙酸銨后,甲哌啶的保留時間為1.83 min,但響應值增至7.95×105 AU。根據目標待測物的保留峰形和響應值,最終確定甲醇—5 mmol/L乙酸銨水溶液(含0.1%甲酸,v/v)緩沖溶液體系作為后續試驗的流動相。

2. 4 凈化方案選擇結果

5種凈化方案的回收率見表3,結果表明,PSA和C18對氯吡脲等10種PGRs均無明顯吸附作用,但同時含有PSA和C18的方案②凈化效果比只含有PSA的方案①更佳,其回收率在86.5%~107.7%;GCB對氯吡脲、噻苯隆、6-芐基腺嘌呤和蕓苔素內酯均有吸附,當方案③的GCB用量為50 mg時,氯吡脲和噻苯隆的回收率分別為4.7%和6.1%,6-芐基腺嘌呤和蕓苔素內酯的回收率分別為38.9%和34.2%;隨著GCB用量由50 mg降至25 mg,噻苯隆、6-芐基腺嘌呤和蕓苔素內酯的回收率上升(方案④),當GCB用量降至7.5 mg時,蕓苔素內酯和6-芐基腺嘌呤的回收率分別達84.8%和68.7%,而噻苯隆和氯吡脲的回收率也達42.6%和35.6%(方案⑤)。由此可見,GCB對具有平面結構的PGRs化合物有吸附作用,特別是對噻苯隆和氯吡脲具有強吸附效應。綜上考慮,最終確定150 mg MgSO4+50 mg PSA+50 mg C18(方案②)作為后續試驗樣品凈化方案。

2. 5 基質效應評價結果

10種PGRs的基質效應分析結果見表4,6-芐基腺嘌呤的ME為438%,為顯著基質增強效應;其余9種PGRs的|ME|≤20%,表明其基質效應不明顯。為校正基質效應的影響,提高定量的準確度和可靠性,采用基質匹配外標校準曲線對樣品殘留的PGRs殘留進行定量。

2. 6 方法的線性范圍、檢出限和定量限

經優化比較,最終確定QuEChERS凈化-UPLC-MS/MS為:儀器條件見1.2.3,選用Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18作為分離色譜柱;樣品前處理方法見1.2.2,其中提取液為1%(v/v)乙酸—乙腈溶液,樣品凈化材料為150 mg MgSO4+50 mg PSA+50 mg C18。

以空白荔枝樣品凈化液配制成質量濃度為5、10、25、50和100 μg/kg系列基質混合標準工作溶液,在經優化后確定的UPLC-MS/MS條件下進行測定。以待測目標化合物定量離子的峰面積y為縱坐標、質量濃度x(μg/kg)為橫坐標繪制標準曲線,即得到10種PGRs的線性方程及相關系數(表4)。結果顯示,在質量濃度為5~100 μg/kg范圍內,10種PGRs校正曲線呈良好的線性,其相關系數(r2)>0.9950。

選擇較低濃度的基質標準溶液進樣,逐級稀釋上機檢測,分別以3倍信噪比(S/N≥3)計算上述方法的檢出限,以10倍信噪比(S/N≥10)計算該方法的定量限,結果見表4。氯吡脲等10種PGRs的檢出限在0.03~0.60 μg/kg,定量限在0.10~2.00 μg/kg。

2. 7 添加回收試驗結果

在荔枝空白樣品添加濃度分別為10、25和100 μg/kg 3個水平,每個水平各6份(n=6),采用基質匹配標準結合外標法定量,計算平均回收率和RSD,考察方法的準確度和精密度,結果見表5。結果顯示,10種PGRs在10、25和100 μg/kg 3個水平的回收率為71.8%~109.2%,RSD為0.6%~10.0%,符合方法學要求。

2. 8 實際樣品檢測結果

采用建立優化后的QuEChERS凈化-UPLC-MS/MS測定采集于海南、廣東和廣西3?。▍^)荔枝樣品40份,共有2份樣品檢出PRGs,檢出率為5.0%;其中1份樣品檢出多效唑,殘留值為0.12 mg/kg,1份樣品檢出蕓苔素內酯,殘留值為0.18 mg/kg。檢測結果表明當前PGRs在荔枝的殘留現象存在,其安全隱患不容忽視。

3 討論

多組分PRGs殘留快速檢測方法的建立需要考慮兩方面:一是考察儀器對目標待測物檢測的可行性和檢測條件的優化,如胺鮮酯的分子結構僅有1個羧基,羧基的吸收波長多為100~200 nm,不具備產生紫外吸收的C=C共軛及苯環結構,因此胺鮮酯不適合用HPLC—光電二極管陣列檢測器檢測(孔祥吉等,2019);二是樣品的前處理環節。

本研究選取的10種PGRs在液相串聯質譜是可行的,其儀器檢測的條件優化包括質譜參數、色譜柱和流動相條件優化選取。當應用不同液相—串聯質譜儀檢測相同目標化合物時,在儀器最優的條件下,目標待測物的主要離子碎片大小和豐度差異不明顯,即其定性定量離子對質量數差異不大,但所對應的碰撞電壓和碰撞能量等質譜儀參數因儀器不同會有所差異,應以儀器具體優化參數為準,不能一概而論。因此,本研究優化所得10種PGRs的液相串聯質譜檢測的定量和定性離子對與邱世婷等(2018)的研究結果差異不大,但碰撞能量等具體儀器參數以本研究應用的儀器優化條件為準。其次是由于不同色譜柱填料極性不同,目標待測物在不同色譜柱的保留時間和峰形有所差異,多組分分析方法的建立需兼顧極性差異較大的各種化合物。C18色譜柱對極性強的化合物保留較差,極性較強的化合物在C18色譜柱出峰較快,甚至是在色譜柱的出峰“死時間”附近。因此,在色譜柱考察過程中,本研究選擇極性較強的甲哌啶保留狀況作為色譜柱選取的考察指標,根據甲哌啶在6種色譜柱的保留時間,并綜合考慮待測物的峰形、響應值和分離度,最終選用Agilent InfinityLab Poroshell 120 EC-C18色譜柱作為后續試驗的分離柱。另外,液相流動相的組成不僅會影響目標化合物的保留時間和保留峰形,還會影響離子化效率,進而影響檢測靈敏度和準確性。經考察,在乙腈—水和甲醇—水這2個流動相體系中,10種PGRs待測化合物均具有良好的分離度和響應值,從節約成本和環保角度考慮,優選甲醇—水流動相體系。進一步考察發現,在甲醇—水中加入0.1%甲酸能有效改善目標待測物的峰形;在水相中加入5.0 mmol/L乙酸銨后,化合物電離的效果得到改善,更能促進目標化合物的保留、分離及改善化合物保留峰形。因此最終確定甲醇—5.0 mmol/L乙酸銨水溶液(含0.1%甲酸,v/v)緩沖溶液體系作為后續試驗的流動相。

樣品前處理是多組分農藥殘留快速檢測方法建立的一個重要環節。PGRs在植物體內經代謝后殘留量較少,處于微量和痕量水平,且荔枝果肉含有大量的多糖、維生素、脂肪酸和黃酮醇類等干擾成分會使檢測靈敏度降低,影響目標化合物檢測的準確度,因此荔枝的提取液在儀器檢測前需進行凈化處理。QuEChERS樣品前處理方法中常用MgSO4作為除水劑,用PSA、C18及GCB作為凈化材料。PSA可利用乙二胺-N-丙基官能團極性作用和離子交換作用去除待測樣品中的有機酸、脂肪酸和糖分等干擾物質;C18具有非極性吸附作用,對樣品中所含有極性較弱的脂肪酸、烯烴類和甾醇類具有較好的吸附效果;GCB具有片層結構,可去除葉綠素、類胡蘿卜素及固醇類雜質,有很好的吸附效果,但同時對平面結構特別是含有芳香環及對稱性結構的農藥也具有較強的吸附作用,會導致部分具有平面結構農藥化合物的回收率偏低。凈化試驗結果表明,PSA和C18 的用量均為50 mg時,對目標待測物無吸附作用,但GCB用量為50 mg時,對氯吡脲、噻苯隆、6-芐基腺嘌呤和蕓苔素內酯具有吸附作用,即使GCB用量降為7.5 mg時,對噻苯隆和氯吡脲仍存在吸附作用。因此,本研究只選用PSA和C18作為凈化材料,且3個添加水平的回收率也取得較好效果。

當前,針對PGRs這一大類農業生產化學投入品,我國在PGRs殘留限量標準的項目數量和覆蓋食品類別不足,且相應檢測技術方法標準不完善,難以滿足日趨嚴苛的殘留限量要求。如我國國家標準GB 2763—2019《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》僅規定多效唑在荔枝的殘留限量為0.5 mg/kg;對胺鮮酯、噻苯隆和抗倒酯僅在水果規定臨時限量值(未針對荔枝);而對甲哌啶、矮壯素、氯比脲、6-芐基腺嘌呤、蕓苔素內酯和抑芽唑未規定其在水果的殘留限量值。此外,在GB 2763—2019中目前尚未指定胺鮮酯的檢測方法;甲哌啶、矮壯素、6-芐基腺嘌呤、多效唑和抗倒酯這5種PGRs指定檢測方法GB/T 20769—2008《水果和蔬菜中450種農藥及相關化學品殘留量的測定 液相色譜—串聯質譜法》規定其檢出限分別為0.23、0.03、17.7、0.14和17.67 μg/kg;甲哌啶、芐腺嘌呤和氯吡脲指定檢測方法GB/T 20770—2008《糧谷中486種農藥及相關化學品殘留量的測定 液相色譜—串聯質譜》規定其檢出限分別為0.45、35.40和5.70 μg/kg;而矮壯素僅在糧油規定其殘留限量值,相應指定檢測方法GB/T 5009.219—2008《糧谷中矮壯素殘留量的測定》規定矮壯素的檢出限為10 μg/kg。本研究建立的10種PGRs檢測方法的檢出限與GB 2763—2019中所指定的檢測方法相比較,其檢出限均符合相應的檢測技術要求。

4 結論

通過優化質譜條件和色譜條件,考察不同流動相和凈化材料,建立的QuEChERS凈化-UPLC-MS/MS簡便、快速,具有良好的靈敏度、準確度和精密度,可用于同步測定甲哌啶等10種PGRs在荔枝中的殘留。

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(責任編輯 羅 麗)

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