气相色谱串联质谱测定蔬菜中农药多残留快速检测方法

2019-10-07 12:27姜伟
食品界 2019年8期
关键词:检出限净化农药

食品中危及人身健康和环境安全的农药残留分析检测是环境监测工作者的重要研究内容之一。但因其体系复杂、痕量组分,给快速分离和准确测定带来了很大的困难。一次成功的分析需要许多条件的正确选择和结合,尤其是萃取和净化方法的成功应用。传统样品的前处理技术存在许多不足,如单个样品提取、净化时间较长,有毒溶剂消耗量大,给操作者及环境带来危害。现代样品制备技术正向着经济、节约、减少环境污染、微型化和自动化的方向发展。建立一种快速、简便、廉价、有效、灵敏、安全的多残留农药检测方法是目前国际上的热点研究课题。

材料与方法

仪器与实验装置。GCMS- TQ8040 岛津气相色譜串联质谱(日本),MJ - 868型食物调理机(麦捷电器),FJ - 200S型匀浆机(湖南力晨仪器科技有限公司)。

试剂与材料。正己烷(农药残留级),乙腈(农药残留级),50ml 提取管(4g无水硫酸镁,1g氯化钠),2ml净化管(150mg无水硫酸镁,50mg PSA,50mg石墨化碳)或 2ml净化管(150mg无水硫酸镁,50mg PSA),甲基异柳磷,对硫磷,毒死蜱、甲氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯标准品(农业部环境监测总站提供)。

气相色谱测定条件

色谱柱:TG- 5MS 30m×0.25mm×0.25μm

进样口温度:250℃

离子源温度:250℃

传输线温度:280℃

进样方式:PTV 进样口,不分流进样

柱温:60℃保持2min,以15℃/min升到150℃,保持2min,以10℃/min升到300℃,保持7min

载气流速:1.0mL/min

进样量:1uL

样品的前处理

样品处理。将蔬菜先切成块,然后在食物调理机中加工样品,将加工好的样品装入聚乙烯瓶中。

样品提取。采用Thermo 50ml 提取管(4g无水硫酸镁,1g氯化钠),向提取管中加入20mL 1%醋酸的乙腈溶液。震摇离心管,使溶剂和粉末混匀,加入10g蔬菜样品,匀浆1min,3700rcf离心3.0min。

结果与讨论

色谱柱和柱温的选择。色谱柱的选择对检出限的影响很大,应根据所测农药的性质选择极性不同的色谱柱。对于GC- MS/MS选用TG-5MS石英毛细管柱效果较好,它具有分离能力强,分析速度快,需要样品量少等特点。从表1可以看出用TG- 5MS色谱柱测得的检出限。

选择离子对和碰撞电压的选择。特征离子对是指在谱图中能够反应化合物结构特征的一些离子对,包括母离子和特定子离子。表2为本方法所选择的农药测定的特征离子对。

综上所述,采用TG- 5MS色谱柱,合理的柱温,选择适当特征离子对和碰撞电压的MRM扫描方式,分离效果较佳,峰型较好。图1给出了测定农药在本研究所选定条件下,采用MRM扫描所得的色谱图。

气质联用测定六种农药在五种蔬菜中的回收率和变异系数。根据以上研究得到的方法采用MRM扫描方式测定了六种农药在五种蔬菜中的检出限结果,见表3。

从上述结果可以看出通过MRM扫描方式,六种农药在五种蔬菜中回收率最低为75%,最高为128%;变异系数最低为3.5%,最高为18.1%;完全符合蔬菜中农药残留检测的要求。

结论

将GC- MS/MS方法应用于蔬菜中的多农药残留的分析研究,初步了解了这些常用农药的EI- MS断裂机理。本试验通过对串联质谱的选择离子对和碰撞能量进行分析和优化,最终选择最佳MS/MS条件,优化了实验方法。建立了蔬菜农药多残留GC- MS/MS的快速筛选、定量及确证的分析方法,和使用大剂量溶剂提取,采用旋转蒸发净化的传统处理方法不同,本研究仅用20ml乙腈提取、采用PSA和石墨化碳高速离心净化的前处理方法,并在此基础上选择成品的提取柱和净化柱,并对QuEChERS方法中的提取和净化步骤进行改进,使样品前处理比以前更稳定、快速,减少了溶剂用量,缩短了实验时间,降低了实验成本,简化了实验步骤,减少了有机溶剂的污染,保障了实验人员的身体健康。一个实验人员每天可以处理35- 40个蔬菜样品,每个样品的前处理费用大约为30元,真正实现农残的快速、简便、廉价、有效、灵敏、安全检测。在选择离子监测模式(MRM)下检测,结果表明:最小检出限在0.00104mg/kg~0.0555mg/ kg之间,方法回收率在75%~128%之间,相对标准偏差在3.5%~18.1%之间。该方法具干扰目标物检测的杂质少,溶剂用量小、操作简便、快速等特点。可满足国内及对外出口蔬菜农产品的农残监测分析,将是各实验室常规检测农药多残留物的首选方法。

作者简介:

姜伟(1990-),男,辽宁岫岩县人,助理工程师,本科,主要从事农产品质量安全工作。

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