QuEChERS结合GC-MS/MS法测定24批次桔梗中34种农药残留

2023-07-19 05:20张佳营
农药科学与管理 2023年6期
关键词:桔梗涡旋乙腈

田 瑶,张佳营,郑 露,李 鸿,张 钰,涂 星,4*

(1.湖南科技职业学院药学院,湖南 长沙 410118;2.湖北恩施学院,湖北 恩施 445000;3.湖北民族大学医学部,湖北 恩施 445000;4.湖北民族大学武陵山中药材检验检测中心,湖北 恩施 445000)

桔梗为桔梗科植物桔梗[Platycodongrandiflorum(Jacq.)A.DC.]干燥根,具有宣肺、利咽、祛痰、排脓的功效[1],其主要有效成分包括三萜皂苷类、黄酮类、酚类、甾醇类、多糖和聚炔类等,具有祛痰、镇咳、抗炎、抗肥胖、降血糖、降血脂、保肝、抗肿瘤等作用,临床上常用于咳嗽痰多,胸闷不畅,咽痛音哑,肺拥吐脓等症[2-3]。作为药食两用品种,桔梗市场需求量日益增加,在野生资源急剧减少的情况下,其人工栽培品已成为市场的主流产品。而栽培过程中田间除草、病虫害防治过程中农药的使用不可避免,其残留成为社会普遍关注的问题。中药中农药多残留检测近年来获得广泛的关注,色谱-质谱联用技术因其灵敏度高、专属性强、定性定量同步进行等特点逐渐用于农药残留的检测分析。QuEChERS法具有简单快速、安全廉价等特点,适用于复杂基质样品的前处理[4-5],QuEChERS法结合GC-MS/MS在中药和食品等产品种农药残留检测的运用日趋成熟[6-8]。目前,对桔梗进行农药残留测定的文献较少,且报道的时间较为久远,如单独对桔梗中的有机氯类农药残留[9]、拟除虫菊酯类农药残留[10]进行测定,对有机磷、广谱杀虫剂、杀螨剂等6种农药残留[11]进行测定,采用不同的样品处理方法、色谱条件分别测定桔梗中的有机氯类、拟除虫菊酯类农药残留[12]等。文献中涉及到的桔梗中农药残留测定的种类较少、覆盖面窄、测定过程复杂,难以满足目前不断提高的检验检测要求。本研究首次建立QuEChERS法结合GC-MS/MS测定24批次不同产地野生或栽培的桔梗中34种农药残留量的方法,为桔梗的质量控制提供参考和借鉴。

1 材料与方法

1.1 主要仪器设备 8890-7000 D气相色谱-三重四极杆串联质谱仪;VXMNAL涡旋振荡器;HMV-50 A多管涡旋混合器;ME204万分之一电子分析天平;HSC-20B水域氮吹仪;5810 R高速离心机;Milli-Q纯水系统。

1.2 药物与试剂 QuEChERS提取包(由无水硫酸镁6 g,无水醋酸钠1.5 g组成,批号60105-335-B)、分散固相萃取净化管(由无水硫酸镁900 mg,N-丙基乙二胺300 mg,十八烷基硅烷键合硅胶300 mg,硅胶300 mg,石墨化碳黑90 mg组成,批号:60105-509-B);54种禁用农药混合对照品(1.2 mL/瓶,批号:2102076)、杀虫脒对照品溶液(1.2 mL/瓶,批号:2102078);乙腈(LC-MS级,批号:32AA1437);桔梗空白基质样品(约20 g/瓶),其他试剂均为分析纯。

24批桔梗样品,经湖北民族大学医学部郜红利教授检定均为桔梗科植物桔梗[Platycodongrandiflorum(Jacq.)A.DC.]干燥根或加工品,基本信息(表1)。

表1 桔梗样品信息表

2 方法与结果

2.1 溶液的配制

2.1.1 混合对照品溶液的制备 分别精密移取54种禁用农药混合对照品溶液(20~200 μg/mL)0.1 mL,杀虫脒对照品溶液(100 μg/mL)40 μL,置于20 mL量瓶中,加乙腈稀释并定容至刻度,摇匀,即得。

2.1.2 内标溶液的制备 精密称取磷酸三苯酯对照品适量,加乙腈溶解并定容至0.1 μg/mL,即得。

2.1.3 供试品溶液及空白基质溶液的制备 参考中国药典2020年版四部通则2341第五法药材及饮片(植物类)中禁药农药多残留测定法中快速样品处理(QuEChERS法)[13],分别取24批次桔梗样品和桔梗空白基质样品(过三号筛)3 g,精密称定,置50 mL聚苯乙烯具塞离心管中,加入1%冰醋酸溶液15 mL,涡旋使药粉充分浸润,放置30 min,精密加入乙腈15 mL,涡旋使混匀,置振荡器上剧烈振荡(500次/min)5 min,加入QuEChERS提取包,立即摇散,再置振荡器上剧烈振荡(500次/min)3 min,于冰浴中冷却10 min,离心(4 000转/min)5 min,取上清液9 mL,置预先装有净化材料的分散固相萃取净化管中,涡旋使充分混匀,置振荡器上剧烈振荡(500次/min)5 min使净化完全,离心(4 000转/min)5 min,精密吸取上清液5 mL,置氮吹仪上于40℃水浴浓缩至约0.4 mL,加乙腈稀释至1.0 mL,涡旋混匀,滤过,取续滤液,即得桔梗样品溶液和桔梗空白基质样品溶液。

2.2 分析条件

2.2.1 色谱条件 DB-17 ms(50%苯基)-甲基聚硅氧烷为固定液的弹性石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm),载气为高纯度氦气。进样口温度250℃,不分流进样,恒压模式,柱前压力为146 kPa,进样量1μL。升温程序:初始温度60℃,保持1 min,以30℃/min升至120℃,再以10℃/min升至160℃,再以2℃/min升至230℃,最后以15℃/min升温至300℃,保持6 min。

2.2.2 质谱条件 以三重四极杆串联质谱仪检测,EI离子源,温度250℃,碰撞气为氩气。接口温度250℃,MRM质谱监测模式。农药混合对照品(34号峰为内标物磷酸三苯酯)总离子流图(图1),桔梗空白基质样品图(图2),各化合物具体离子对及CE值(表2)。

图1 34种农药混合对照品MRM的总离子流图(34号峰为内标物)

图2 桔梗空白基质样品图

表2 34种农药混合对照品质量浓度及其内标的GC-MS/MS参考值

2.3 方法学考察

2.3.1 标准曲线及定量限 取2.1.3项下桔梗空白基质样品溶液1.0 mL 6份,置氮吹仪上40℃水浴浓缩至约0.6 mL,分别加入混合对照品溶液10、20、50、100、150、20 μL,加乙腈稀释并定容至1 mL,涡旋混匀,即得系列浓度的标准品溶液。按2.2项下分析条件进行测试,经选择离子定量扫描,以相对响应值Y为纵坐标,质量浓度X为横坐标,绘制标准曲线;以定量离子信噪比为10(S/N=10)确定方法定量限(LOQ),结果(表3)。表3可见,34种农药在相应浓度范围内线性关系良好(r均>0.998),其LOQ在0.000 3~0.600 0 mg/kg之间。

表3 桔梗中34种农药的线性及范围、定量限、精密度、回收率考察结果

农药名称线性方程相关系数r浓度范围(ng/mL)LOQ(mg/kg)不同添加水平平均回收率及RSD(%)低水平中水平高水平回收率(%)RSD(%)回收率(%)RSD(%)回收率(%)RSD(%)蝇毒磷Y=1.775 3X+0.023 20.998 94.990~99.80.090 068.958.7165.9113.4469.986.87

2.3.2 精密度和回收率 精密称取桔梗空白基质样品3 g,分别添加75、150、300 μL混合标准品储备液,每个水平平行制备6份,按所建立的方法测定,结果(表3)。由表3可见,在低、中、高3个水平下,34种农药的回收率均在60%~130%范围内,RSD均≤15%。

2.4 桔梗样品中农药残留量测定 按2.1.3项下平行制备24批次桔梗样品供试品溶液3份,按照2.2项下分析条件进样,结果取平均值,结果(表4)。由表可见,从24批桔梗样品中,有18批次样品检出农药残留,检出率为75%;其中共10批次栽培桔梗和6批次桔梗饮片全部检出农药残留,检出率为100%;8批次野生桔梗样品中,有2批次检出农药残留,检出率为25%。共检出农药5种(对硫磷、甲基异柳磷、治螟磷、三氯杀螨醇和氟虫腈),检出率分别为70.8%、54.2%、29.2%、50%、12.5%,其含量均在0.001~0.015 mg/kg之间,低于药典规定的0.02 mg/kg的限度,所检样品合格率为100%;其余农药未检出。

表4 24批次桔梗样品中34种农药残留检出结果(mg/kg)

3 讨论

中药的农药残留量分析属于痕量分析,其农药残留量低、干扰物如色素、挥发油等含量较高,使得GC-MS/MS在其检测中的运用受到一定的限制[14]。本研究采用中国药典收录的QuEChERS法优化了样品的前处理方法,以乙腈作为提取溶剂,涡旋振荡为提取方法,采用分散固相萃取净化,减少了干扰物质,并较好地保留了目标化合物。本研究所建立的桔梗中34种农药残留分析方法线性关系良好,相关系数r均>0.998,回收率均在60%~130%范围内,RSD均≤15%,表明该方法可用于桔梗中34种农药残留物的定性定量分析。

本研究发现,桔梗药材及饮片中对硫磷、甲基异柳磷、治螟磷、三氯杀螨醇和氟虫腈残留量均在0.001~0.015 mg/kg之间,均低于药典规定的0.02 mg/kg的限度,所检样品合格率为100%;但这4种农药检出率较高,分别为70.8%、54.2%、29.2%、50%、12.5%,其安全性不容忽视。桔梗在种植过程中,农药使用主要在田间除草、调节生长和病虫害防治方面,而其主要病虫害包括根腐病、锈病、蚜虫、地老虎、蛴螬、蝼蛄、螟虫、红蜘蛛等[15-16],对硫磷、甲基异柳磷、氟虫腈和治螟磷是防治病虫害的常用农药。此外,本研究还发现,药材中检出三氯杀螨醇仅占30%,而饮片中100%检出,提示桔梗的农药污染可能不仅来源于种植环节,也可能来源于加工、贮藏和运输过程。

中药在国际贸易中受到农药残留、重金属及某些技术壁垒的影响,严重地影响了其出口创汇和国际口碑,从源头上做好管控,减少禁用农药的使用是当务之急。从本研究来看,禁用农药对硫磷、甲基异柳磷、治螟磷、三氯杀螨醇等仍然在全国多省份地区使用,应当对其禁用农药来源进行追查,切实保障中药材质量安全。

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