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嘉峪检测网 2025-09-01 21:49
摘 要: 利用气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)检测技术10 min快速测定三七中56种农药残留的分析方法。样品经乙腈直接提取,采用Agilent 7890B/7000C型气相色谱-三重四级杆质谱仪及HP-5MS UI(20 m×0.18 mm,0.18 μm)毛细色谱柱方法运行10 min测定,内标法定量。该方法中56种农药在质量分数0.01~0.8 mg/kg内与对应的色谱峰面积具有良好的线性相关性,相关系数均大于0.998;在0.02、0.06、0.20 mg/kg 3个质量浓度水平下做加标试验,加标回收率为69.4%~116.7%,测定结果的相对标准偏差均小于10%(n=6),检出限为0.01 mg/kg。该方法大大缩短了仪器分析时间,为快速测定多农残方法开发提供依据和数据支撑。
关键词: 气相色谱-串联质谱法; 农药残留; 三七; 快速测定
三七为五加科植物三七的干燥根和根茎[1],因其播种后三至七年挖采而且每株长三个叶柄,每个叶柄生七个叶片,故名“三七”。三七喜温暖而阴湿的环境,怕严寒和酷暑,容易引起细菌滋生和病虫害[2]。随着近几年中药材需求量大幅增长,人工栽培技术不断进步[3‒4],三七生长过程不可避免地会使用农药。目前,三七中农药残留的测定方法有气相色谱法、气相色谱-串联质谱法、液相色谱-串联质谱法等,三七中多种农药残留的仪器测定方法都在20 min及以上[5‒10],工作量较大。笔者采用Agilent 7890B/7000C型气相色谱-三重四级杆质谱仪及HP-5MS UI (20 m×0.18 mm,0.18 μm)毛细色谱柱运行10 min测定三七中56种农药残留,大大缩短了仪器分析时间,可为快速测定多种农药残留方法开发提供依据和数据支撑。
1 实验部分
1.1 主要仪器与试剂
气相色谱-三重四级杆质谱仪:7890B/7000C型,配有电子轰击(EI)源,美国安捷伦科技有限公司。
涡旋振荡器:Multi Reax型、Reax top型,德国海道尔夫仪器设备(上海)有限公司。
全自动氮吹仪:N1-50型,上海屹尧仪器科技发展有限公司。
冷冻台式离心机:X3R型,美国赛默飞世尔科技公司。
电子分析天平:XSE105型,感量为0.1 mg,德国METTLER TOLEDO公司。
超声波清洗器:IDH30型,德国爱安姆科技有限公司。
Milli-Q超纯水系统:美国密理博公司。
移液器:100~1 000 μL,法国GILSEN公司。
乙腈、乙酸乙酯:均为色谱纯,诺尔施科技有限责任公司。
外环氧七氯:10 mg,德国Dr. E公司。40种农药标准品:质量浓度均为100 μg/mL,产品号为1ST021943-100B,天津阿尔塔科技有限公司。
吡唑醚菌酯、烯酰吗啉、久效磷、杀螟硫磷、二嗪磷、氟氰戊菊酯、三唑酮、三唑醇、乙烯菌核利、嘧霉胺、氟胺氰菊酯、异菌脲、五氯硝基苯、丙环唑、咯菌腈、啶酰菌胺标准品:编号分别为25311YB、22145YB、4195YB、22809YB、21753YB、22965YB、26131YB、26133YB、26491YB、25361YB、23063YB、23565YB、24763YM、25235YB、22967XA、20689YA,质量浓度均为1 000 μg/mL,北京曼哈格生物科技有限公司。三七样品:市售。
1.2 仪器工作条件
1.2.1 色谱仪
色谱柱:HP-5MS UI毛细管柱 (20 m×0.18 mm,0.18 μm,美国安捷伦科技有限公司);进样体积:1.0 μL;进样口温度:280 ℃;分流比:不分流;柱流量:1.05 mL/min;升温程序:初始温度60 ℃保持0.5 min,以80 ℃/min升温至170 ℃,然后以20 ℃/min升温至310 ℃,保持2 min。1.2.2 质谱仪离子源温度:280 ℃;传输线温度:280 ℃;溶剂延迟:3 min;采集方式:多反应监测模式(MRM)。56种农药名称、保留时间、前级离子、产物离子、碰撞能量参数见表1。
表1 56种农药及其质谱参数
Tab. 1 56 kinds of pesticides and their mass spectrum parameters
1.3 溶液配制
56种农药混合标准使用液:分别精密量取16种农药标准品100 μL于10 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容后得到质量浓度为10 μg/mL的16种农药混合标准储备液。精密量取40种农药标准品100 μL及16种农药混合标准储备液1 mL于同一10 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容后得到各组分质量浓度均为1 μg/mL的56种农药混合标准使用溶液。
内标工作溶液:准确称取10.08 mg外环氧七氯标准品于10 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容,得到质量浓度为990.36 μg/mL的环氧七氯标准储备液。取环氧七氯标准储备液0.5 mL于25 mL容量瓶中,用乙酸乙酯定容至25 mL,得到质量浓度为19.807 2 μg/mL的环氧七氯内标工作溶液。
基质匹配系列混合标准工作溶液:分别取同样品处理后的4 mL阴性基质样品于8只15 mL离心管中,于40 ℃氮吹至干后,分别加入56种农药混合标准使用溶液0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.40、0.60、0.80 mL,用乙酸乙酯定容至1.00 mL,分别加入50 μL环氧七氯内标混匀后,得到各组分质量浓度均分别为10、20、50、100、200、400、600、800 μg/L的基质匹配系列混合标准工作溶液。
1.4 实验方法
1.4.1 样品处理
取三七样品粉碎过150 μm (100目)筛后,称取5.0 g三七粉于50 mL离心管中,加入20 mL乙腈,振摇30 min,以4 700 r/min离心5 min后取出上清液4 mL,于40 ℃氮吹至近干后用乙酸乙酯定容至1 mL,加入50 μL质量浓度为20 μg/mL环氧七氯内标溶液混匀后,过0.2 μm有机滤膜后作为样品溶液上机测定。1.4.2 样品测定将基质匹配系列混合准工作溶液和样品溶液按照仪器工作条件进行测定,以保留时间和定性离子定性,定量离子色谱峰面积内标法定量。
2 结果与讨论
2.1 质谱条件优化
选择安捷伦MRM农残数据库中响应最高的3对离子对来定性定量这56种农药。通过安捷伦Qualitative Analysis B.07.00定性软件确定56种农药的保留时间,保留时间确定后发现10 min条件下各农药的保留时间刚好是传统20 min的一半。同时对部分农药的离子对进行了优化,比如,杀螟硫磷的离子对m/z 125.1、47.0和m/z 125.1、79.0丰度虽然高,但是在多种农药残留测定时有干扰,因此选择离子对m/z 277.0、260.0和m/z 277.0、109.0;异菌脲的离子对选择m/z 243.9、187.0时基线不平,会导致积分定量不准确,因此选择m/z 313.8、244.9和m/z 313.8、55.9。结合MRM数据库离子对、驻留时间、左右变化量以及基质标点,得到最优质谱参数条件见表1,三七基质标点总离子流图见图1。
图1 三七中56种农药总离子流图
Fig. 1 The TIC of the 56 pesticides in ginseng powder
2.2 基质效应评价(白菜基质与三七基质结果比较)
有文献表明三七中农药残留测定存在基质效应,应采用基质标准曲线来定量[11‒14]。在三七样品中农药残留未知的情况下,采用实验室现有的白菜阴性基质来初筛,获得三七阴性样品,因此,采用大白菜基质和三七阴性样品基质分别对市售三七中农药残留定量,结果见表2。经t检验P>0.05,两种方法测定三七中农药残留无显著性差异[15]。
表2 某市售三七白菜基质与三七基质定量结果比较
Tab. 2 Comparison of quantitative results between Chinese cabbage matrix and Notoginseng matrix in a city
2.3 方法学性能指标验证
基质匹配混合标准工作溶液中各组分在质量分数为0.01~0.8 mg/kg内与对应的色谱峰面积线性关系良好,相关系数为0.998以上,利用Agilent MassHunter定量分析软件结合信噪比大于3,确定该方法的检出限为0.01 mg/kg。在三七阴性样品基质中添加0.02、0.06、0.2 mg/kg水平的56种农药混合标准使用溶液,分别测定6次,结果见表3。由表3可知,各组分的加标回收率为69.4%~116.7%,测定结果的相对标准偏差(RSD)均小于10%,回收率和精密度均能满足GB 5009.295—2023《食品安全国家标准 化学分析方法验证通则》的要求。
表3 测定56种农药的线性相关系数、回收率、精密度及检出限(n=6)
Tab. 3 Determination of linear correlation coefficient,recovery rate,precision and detection limit of 56 pesticides(n=6)
2.4 两根色谱柱测定结果比较
通过查询文献[2,5-9,13],目前用气相色谱-质谱法测定多种农药残留的方法运行时间都在20 min以上,大多数采用的是DB-5MS/HP-5MS毛细管色谱柱(30 m×0.25 mm,0.25 μm) 20 min以上程序升温。为了验证方法的准确性和适用性,将两根色谱柱的测定结果进行了比较,经t检验,无显著性差异,从图2、图3的带状可以很形象地体现出来。
图2 三七样品中16种农药残留测定结果对比图
Fig. 2 Comparison of the determination results of 16 pesticide residues in Panax notoginseng samples
图3 三七样品中19种农药残留测定结果对比图
Fig. 3 Comparison of the determination results of 19 pesticide residues in Panax notoginseng samples
3 结语
利用气相色谱-串联质谱检测技术建立了一种10 min快速测定三七中56种农药残留的方法。通过方法学验证以及与常用的多农残测定用气相色谱柱进行比较,结果均能满足标准要求。该方法简单、快速,可为三七中多农残快速测定方法建立提供数据参考。
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来源:化学分析计量