刘万礼 管金富 曾淑云 陈彩霞
宁夏泰益欣生物科技有限公司 宁夏回族自治区 银川市 750205
摘 要:目的:采用高效液相色谱 - 串联质谱法(HPLC - MS/MS)建立了一种快速检测土壤中麦穗宁残留的分析方法。方法:试样通过乙腈溶剂提取后进行盐析,再利用固相萃取技术做预处理净化、过 0.29μm 有机滤膜,固定相采用 Sepax C18-H(2.1mm * 150mm,3.0- μm)色谱柱,流动相主要以甲醇 - 0.2% 甲酸水的混合溶液进行梯度洗脱,通过串联质谱法测定和外标法进行定量分析。结果:麦穗宁杀菌剂的浓度在 0.10~1.00μg/ml 之间线性良好(R2 > 0.9967),标品添加回收率和相对标准偏差分别在90.7%~101.6%和0.4%~1.7%之间,其检出限和定量限分别为0.13和 0.45μg/kg (RSD < 2% )。结论:该方法能满足土壤中麦穗宁杀菌剂残留量的测定,具有试样前处理简单、高灵敏度、高效等优点。
关键词:HPLC-MS/MS;土壤;麦穗宁;残留
麦穗宁属于苯并咪唑类农药,是一种传统的杀菌剂及抗寄生虫药,但由于其半衰期较长,又具有一定的毒性,使用不当均可以危害土壤的质量,从而间接地影响农作物的产量[1-2]。麦穗宁纯品为白色晶体性粉末,熔点为285~286℃,在25℃条件下,能够有效地溶于乙腈和甲醇等溶剂,但难溶于水[3]。目前,全国各研究者对土壤中麦穗宁的残留都十分关注,研究苯并咪唑类药物的残留分析方法,对麦穗宁在农作物及土壤中的残留分析具备潜在的指导意义 [4]。因此,建立了一种快速检测土壤中麦穗宁残留的分析方法,能够有效地丰富农药残留准侧的检测方法。
由于麦穗宁多被用作农药和兽药,国内外关于该药在农业领域、动物组织、动物源性以及血清中的残留检测报道较多。相关报道表明,在苯并咪唑类农药残留的基质样品的前处理方法中, 固相萃取技术是常见的一种净化处理技术;检测方法可以通过液相色谱 - 质谱法来进行测定[5-7],但麦穗宁在土壤中残留方面的检测方法至今没有见过相关报道。
本研究采用HPLC -MS/MS对土壤中的麦穗宁残留进行检测,该方法具备前处理简单、灵敏度高、检测速率快等优势,为麦穗宁在土壤中的残留建立了可靠的检测方法。
1 材料与方法
1.1材料与试剂
褐土来自于河南辉县,用于栽培花生。
标样:麦穗宁99.9%(市售);HCOOH、NaCl、PSA和MgSO4(分析纯);CH3OH和乙腈(色谱纯);纯化水。
1.2仪器与设备
Wtaers液相-软电离气相-串级质谱分析仪(Xevo? TQ-S,TQS)、超声清洗器(SK-5200H)、离心机(Sigma-2-16)、万分之一分析天平(FA1004)、振荡器等仪器设备。
1.3测定条件
1.3.1色谱条件
色谱柱:Sepax C18-H(2.1mm * 150mm,3.0- μm);T:40℃;进样体积:3.0微升;检测波长:270nm。流动相:Methanol + 0.2% Formic acid water(V/V);流速:0.3ml/min。梯度洗脱顺序:0~1min,90%A;1~2min,90%A~40%A;2~5min,40%A~0%A;5~6min,0%A~90%A,并维持至0.5h。
1.3.2质谱条件
质谱条件主要是通过正离子进行扫描,采取MRM检测模式;电喷雾电压(Electrospray Voltage,EV):5000V;氮气通常可以作为雾化气和干燥气两种用途;高纯度的氮气一般用作碰撞气,压力为:0.1 MPa;雾化气压力(Atomizing Gas Pressure,AGP):60 psi(1 psi= 6894.8 Pa),气体流速:15.0 L/min;碰撞电压:2.0kV;IST(Ion Source Temperature):350 ℃。
1.4 标准溶液配制
精确称取适量麦穗宁标准品 10.0 mg置于体积为 100mL 的定量瓶中,用色谱纯的乙腈溶液将其溶解、并定容至刻度,配制成浓度为100μg/mL的标样。移取该标样1.0m L置于体积为 50m L 的定量瓶中,用色谱纯的乙腈溶液定容至刻度,配制成浓度为2.0μg/mL的标样。再将2.0μg/mL的标样进行稀释,分别配制成浓度为1.0μg/mL和0.5μg/mL的标样,将以上三种浓度的对照品储备液置于0~4℃的条件下保存、待检。
1.5样品前处理
本研究采用固相萃取技术(SPE)对土壤中的麦穗宁样品进行前处理。其原理主要是通过相应的固体吸附剂及其他一些相关试剂,使样品基体和一些干扰物质得到有效的分离,再通过相关的洗脱液进行除杂,从而达到样品基体净化的目的。该预处理技术具备操作方便、高效等优势,普遍应用在农药研究领域中的残留样品预处理方面。
提取:精确称取 0.01kg(0.01) 上述所采集的褐土样品置于体积为 50mL 的塑料离心管中,添加10.0ml提取液乙腈溶液和5.0ml纯化水,先用振荡器充分震荡5.0min、再用砂芯漏斗抽滤得提取液。
净化:向提取液中添加4.0g MgSO4和1.0g NaCl,继续使用振荡器充分震荡5.0min、随后置于离心机中,在4800r/min的条件下高速离心5.0min,取其上清液;最后,在上清液中添加50mg PSA和150mg MgSO4,涡旋1.0min、离心5.0min,过孔径为0.29μm的有机滤膜,待检。
1.6回收率实验
通过在空白土壤样品中加入麦穗宁标液,分别添加三个浓度做回收实验,该浓度分别为:1.0μg/kg、5.0μg/kg和10.0μg/kg,具体操作步骤如1.5节所述。
2 结果与分析
2.1 HPLC-MS/MS 条件的选择
麦穗宁的分子量通常为184.19,其在 ESI+ 正离子模式下有着相对较高的离子化效率。首先,对麦穗宁的母离子进行扫描,确定了其离子准分子离子峰[M+H] + 为185.2;随后,再对麦穗宁的子离子进行扫描,通过改变锥孔电压和碰撞电压,从而寻找其子离子。因此,麦穗宁杀菌剂检测的质量条件参数见表1,并且也能够通过选择该离子质量参数对麦穗宁进行定性定量分析(见图1)。
表1 麦穗宁杀菌剂检测的质量条件参数
图1 麦穗宁的定性定量分析
根据图1结果表明,以子离子129.75作为定量离子时,麦穗宁的出峰保留时间为1.76,此时的相对峰面积为9.26*107。
2.2 标准曲线
精确移取 2.0μg/ml 的标样储备液 0.5、1.0、2.0、4.0、5.0ml分别置于体积为 10ml 的定量瓶中,用色谱纯的乙腈溶液将其溶解、并定容至刻度,分别配制成浓度为0.1、0.2、0.4、0.8、1.0μg/ml 的标准系列,分别进样、进样体积为 10μl。根据标品的浓度及其所对应的峰面积,做线性回归方程(见图2)。麦穗宁的线性回归方程为 Y=9.40*106 X + 39355.82,R2=0.9967,在0.1~1.0μg/ml 的范围内线性良好。
图2 麦穗宁的标准曲线
2.3 样品添加回收率
在添加浓度为 1.0、5.0、10.0μg/kg 三个添加浓度范围内,麦穗宁的添加回收率在90.7%~101.6% 之间,RSD在0.4%~1.7% 之间(见表2)。
表2 麦穗宁的添加回收
注:样品测定次数(n=3)。
2.4 检出限和定量限
取空白土壤提取液,加入浓度为 1.0μg/kg 的麦穗宁标准样品进行检出限和定量限的测定,样品前处理步骤同1.5节,进样量为10μl。依照农药残留的检测标准要求,检测土壤中麦穗宁残留的检出限和定量限分别为 0.13和 0.45μg/kg (RSD < 2% )。
3 结 论
本研究采用高效液相色谱-串联质谱法(HPLC-MS/MS) 建立了一种快速检测土壤中麦穗宁残留的分析方法:线性回归方程为 Y=9.40*106 X + 39355.82,R2=0.9967;标品添加回收率及相对标准偏差范围分别在90.7%~101.6% 和 0.4%~1.7%之间;其检出限和定量限分别为0.13和0.45μg/kg (RSD < 2% ),均达到了《新农药残留准则》的要求。该项研究丰富了苯并咪唑类药物在农药残留准则方面的检测方法,同时也为农药残留检测工作奠定了夯实地理论基础。
参考文献
[1]李朝静, 李培培, 陈敏,等. 高效液相色谱-荧光法同时检测葡萄汁中3 种苯并咪唑类农药[J]. 食品科学, 2016, 37(12):192-196.
[2]赵领军,岳晖,郭栋梁,崔锦,赵善仓.UPLC-MS/MS法测定苹果中苯并咪唑类农药残留[J].食品科学,2009,30(12):209-212.
[3]尤娟, 郭宏斌, 曾绍东,等. 苯并咪唑类杀菌剂性质及检测技术[J]. 农药, 2016(12):859-863.
[4]杨敏. 丙硫多菌灵在烟草及土壤中的残留检测研究[D]. 贵州大学, 2007.
[5]付新梅, 张丽静, 武荣兰,等. 液相色谱-质谱法同时测定甜瓜样品中的噻菌灵、甲基托布津、扑海因[J]. 分析化学, 2004(08):69-71.