在线净化⁃液相色谱串联质谱技术测定蔬菜中氟虫腈及其代谢物残留

随着氟虫腈的广泛使用,其在作物中半衰期长､对环境不友好､残留物在生物体内富集等毒副作用也日益显现.本文建立了在线净化 / 液相色谱串联质谱技术测定蔬菜中氟虫腈及其代谢物的方法.

　　

欧盟法律规定，氟虫腈不得用于人类食品产业链的畜禽养殖过程，食品中的氟虫腈残留不能超过每千克中0.005毫克。本月炒的沸沸扬扬的欧洲“毒鸡蛋”事件就是受到了杀虫剂“氟虫腈”的污染。“毒鸡蛋”大闹七国 欧洲食品就安全？ 轻信你就错了

 

如何检测食品中的“氟虫腈”残留呢？

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摘 要

本文建立一种在线净化⁃液相色谱串联质谱检测蔬菜中氟虫腈及其代谢物残留的方法.蔬菜样品经乙腈涡旋提取､离心后的提取液经在线净化柱(Cyclone P)净化,以 5 mmol·L-1乙酸铵⁃乙腈溶液将目标物洗脱至 C18 分析柱上,用 LC⁃MS / MS 检测.本方法在 1—50 ng·mL-1浓度范围内有良好的线性关系,检出限分别为氟虫腈 0.5 μg·kg-1､氟虫腈硫醚 0.1 μg·kg-1､氟虫腈砜 0.1 μg·kg-1､氟甲腈 0.1 μg·kg-1.该方法前处理简便快速､试剂用量少､回收率高､灵敏度和重现性好,适用于蔬菜中氟虫腈及其代谢物检测.

 

关键词

在线净化, 蔬菜, 氟虫腈, LC⁃MS / MS

 

氟虫腈(Fipronil)是由法国罗纳⁃普朗克公司在 1987 年开发研制的一种苯基吡唑类广谱杀虫剂.氟虫腈的杀虫谱广,具有触杀､胃毒和一定的内吸作用,可用于防治水稻､蔬菜､棉花等多种作物害虫,因其防虫效果好､用量低､起效时间长等优点曾作为代替高毒有机磷农药的首选品种.随着氟虫腈的广泛使用,其在作物中半衰期长､对环境不友好､残留物在生物体内富集等毒副作用也日益显现.在正常使用下,氟虫腈代谢产物主要有 MB45950(氟虫腈硫醚)､MB46136(氟虫腈砜)､MB46513(氟甲腈),都具有一定毒性,有的毒性甚至高于母体.目前氟虫腈及其代谢物的检测方法主要有液相色谱法､气相色谱法和气相色谱-质谱联用法.TurboflowTM是一种针对复杂基质样品在线净化技术,该技术结合了体积排阻和反相保留原理,在捕获目标化合物的同时能够快速净化基质样品.本文利用 Turboflow 在线净化技术与液相色谱串联质谱技术联用测定氟虫腈及其代谢产物在蔬菜中的残留

 

1 实验部分

1.1 试剂与仪器
氟虫腈､氟虫腈砜､氟虫腈硫醚､氟甲腈标准溶液(均为 1000 mg·L-1,农业部环境保护科研监测所);乙腈､甲醇､乙酸､乙酸铵(HPLC 级);实验用水为 milli⁃Q 超纯水.TSQ Quantum Ultra 三重四极杆质谱仪,Transcend 在线样品前处理设备(美国 ThermoFisher 公司);5804R 冷冻离心机(德国 Eppendorf 公司);电子分析天平(德国 Sartorius 公司);涡旋混合器(德国 IKA 公司).

 

1.2 样品前处理
蔬菜样品取可食部分,粉碎均匀后装入干净密封容器中,于-18 ℃冷冻保存.准确称取解冻样品5.0 g,置于 50 mL 塑
料离心管中,加入 10 mL 乙腈,于涡旋混合器上涡旋 1 min,6000 r·min-1离心 5 min,取 1 mL 上清液过 0.22 μm 滤膜,上机
测定.

1.3 在线净化条件
在线净化柱:Cyclone⁃P (0.5×50 mm);上样溶剂(A):5 mmol·L-1乙酸铵水溶液;洗脱溶剂( B):甲醇;清洗溶剂( C):异丙醇 / 乙腈 / 丙酮(1 / 1 / 1,V/ V/ V),洗脱流速:2.0 mL·min-1,进样体积:50 μL.分析柱:Hypersil GOLD(100×2.0 mm,1.9 μm),流动相 A 相:5 mmol·L-1乙酸铵水溶液,流动相 B 相:乙腈.在线净化
程序见表 1.

 

1.4 质谱条件
电喷雾离子源(ESI),负离子扫描,电喷雾电压:2500 V,离子源温度:400 ℃ ,鞘气压力:40 psi,辅助气压力:15 psi,源内诱导解离电压:10 V,毛细管温度:350 ℃ ,Q1,Q3 单位分辨率:0.7 Da;选择反应监测(SRM)工作模式,SRM 优化参数列表见表 2.

 

 

2 结果与讨论

2.1 质谱条件优化
用蠕动注射泵注射 1.0 μg·mL-1混标溶液进入质谱(流速 5 μL·min-1),调节喷雾电压､鞘气､辅助气等质谱条件,在负离子扫描模式下分别进行一级全扫描,获得各化合物准分子离子峰,以其作为母离子进行二级质谱扫描,选取响应信号较强的两个特征碎片离子,与母离子组成多反应监测离子对,并优化子离子碰撞能量.

 

2.2 在线净化条件的优化
TurboFlowTM技术通过扩散溶解､尺寸排阻､柱层析技术将蛋白等一些大分子物质滤掉,将小分子保留,其在线净化过程主要包括上样､洗脱转移和淋洗条件化.上样是在流动相推动下,样液中的目标化合物被在线净化柱吸附,而大分子杂质流出净化柱而进入废液.本实验选用反相混合聚合物基质的 Cyclone⁃P 柱,以 5 mmol·L-1乙酸铵溶液为上样溶液,使4 种目标化合物均能有效保留,且在洗脱转移时能被完全洗脱.洗脱转移是使用洗脱环中的洗脱液将在线净化柱上保留的目标化合物洗脱下来进入分析柱;优化 5 mmol·L-1乙酸铵溶液与乙腈不同比例来洗脱分析物,发现 5 mmol·L-1乙酸铵溶液+乙腈(20+80,V/ V)既保证化合物洗脱效率,又能达到不错的峰型和分离度.

 

2.3 UHPLC 条件的优化
UHPLC 条件主要是洗脱泵的流路组成和配比,在线净化柱流出的目标化合物由在线净化洗脱液和 HPLC 流动相带入分析柱, TurboFlow 洗脱液和 UHPLC 流动相的初始比例对目标化合物的峰型和分离影响较大,洗脱液为 5 mmol·L-1乙酸铵溶液+乙腈(20+80,V/ V),为了减小有机溶剂效应,实验的 Step2 转移洗脱采用低 TurboFlow 流速(0.06 mL·min-1 )和高 HPLC 流速 (0.4 mL·min-1),HPLC 流动相起始比例为 95%A,进一步稀释了进入分析柱的在线净化洗脱液中的乙腈比例.在 UHPLC 流动相选择上,考察了水溶液､5 mmol·L-1乙酸铵水溶液､10 mmol·L-1乙酸铵溶液为水相( A),乙腈或甲醇为有机相(B),结果表明加 5 mmol·L-1乙酸铵水溶液和 10 mmol·L-1乙酸铵水溶液的流动相,目标物峰型较好且响应无明显差异,为了简化实验程序,采用 5 mmol·L-1乙酸铵水溶液,与 TurboFlow 上样溶剂一致.

 

2.4 标准曲线线性和方法检出限
为消除基质效应的影响,本实验采用空白基质液加标的混合标准工作液,选用甘蓝､油麦菜空白基质溶液,添加混标溶液配制 1—50 ng·mL-1范围的标准工作液,上机测定,以浓度为横坐标,测试物峰面积为纵坐标绘制标准曲线,在 1—50 ng·mL-1浓度范围内各组分均呈良好的线性.以目标物在空白样品中 3 倍信噪比计算检出限:氟虫腈 0.5 μg·kg-1､氟虫腈硫醚 0.1 μg·kg-1､氟虫腈砜 0.1 μg·kg-1､氟甲腈 0.1 μg·kg-1.甘蓝空白样品及添加样品中氟虫腈及其代谢物的 SRM 数据见图 1.

 

 

2.5 添加回收率和精密度
在甘蓝､油麦菜空白基质中分别添加目标物浓度为 5.0､10.0､50.0 μg·kg-1,进行 3 个水平的回收试验,按本方法提取,结果表明目标物的回收率都在 84.5%—97.3%,相对标准偏差都<6.7%.回收率及精密度见表 3.

 

 

2.6 实际样品的测定
采用本方法检测市售的甘蓝和油麦菜各 10 份,结果均未检出氟虫腈及其代谢产物农药残留.

 

3 结论

本文建立了在线净化 / 液相色谱串联质谱技术测定蔬菜中氟虫腈及其代谢物的方法.本方法采用先进的 TurboflowTM在线净化技术,前处理简单,试剂用量减少,可快速全自动处理分析样品,并且可以降低基质干扰的影响.采用乙腈提取目标物,提取液直接在线净化,串联质谱测定,方法检出限为 0.1—0.5 μg·kg-1.该方法回收率稳定,重现性良好,适用于蔬菜中氟虫腈及其代谢产物残留量的检测,已经应用于本单位的日常样品检测中.

 

作者：堵燕钰,罗漪涟,王洁琼,吴冬梅,翟云忠,殷雪琰,徐牛生

作者单位：常州市农畜水产品质量监督检验测试中心,赛默飞世尔科技(中国)有限公司