液相色谱-串联质谱法测定洋葱中灭多威和杀线威残留量

2018-01-22 05:34倪永付闫秋成
理化检验-化学分册 2017年7期
关键词:氨基甲酸酯质谱法乙腈

倪永付,朱 涛,闫秋成

(济宁出入境检验检疫局,济宁272000)

灭多威、杀线威均属于氨基甲酸酯类杀虫剂,其结构式见图1。目前已报道的关于这两种农药的测定方法有 气 相 色 谱 法[1-2]、液 相 色 谱 法[3-4]、气 相 色谱-质谱 法[5]、液 相 色 谱-串 联 质 谱 法[6-8],国家标准GB 2763-2014《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》[9]中关于蔬菜、水果中灭多威的测定方法为 NY/T 761-2008[10],杀线威的测定方法为NT/T 1453[11]和 SN/T 0134-2010[12]。NY/T 761-2008使用乙腈提取,氨基固相萃取柱净化,采用高效液相色谱法测定;NT/T 1453使用乙酸乙酯提取,硅胶固相萃取柱净化,采用液相色谱-串联质谱法测定;SN/T 0134-2010使用乙腈提取,活性炭柱和弗罗里硅土固相萃取柱净化,采用液相色谱-串联质谱法测定。固相萃取法虽然能达到满意的净化效果,但操作较为繁琐,分散固相萃取技术因其具有使用成本低、操作简便、快速等特点,在农药残留检测中比固相萃取技术更受青睐。液相色谱串联质谱技术由于其检测速度快、灵敏度高,在分析领域得到越来越广泛地应用。石墨烯是一种二维碳材料,比表面积大,与常规的吸附剂C18、N-丙基乙二胺(PSA)、碳黑(GCB)相比,具有更强的吸附能力。目前关于使用石墨烯作为分散固相萃取吸附剂测定洋葱中灭多威、杀线威残留的研究鲜见报道。本工作采用石墨烯作为分散固相吸附剂,提出了石墨烯分散固相萃取结合液相色谱-串联质谱法测定洋葱中灭多威、杀线威残留量的分析方法。

图1 灭多威和杀线威的结构式Fig.1 Structural formulae of methomyl and oxamyl

1 试验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent 1290-6460型液相色谱-串联质谱仪,配电喷雾离子源;IKA GM 200型高速均质机;MMV-1000W型振荡器;CR 22GⅢ型高速冷冻离心机;IKA MS 3型涡旋混匀器。

灭多威标准溶液:100.0mg·L-1。

杀线威标准溶液:100.0mg·L-1。

灭多威、杀线威混合标准储备溶液:将100.0mg·L-1的灭多威、杀线威标 准 溶 液 各1.00mL转移至100mL容量瓶中,用甲醇定容,混匀备用。

甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯、甲酸均为色谱纯;无水硫酸钠为分析纯,于650℃灼烧4h,冷却后贮存于干燥器中,备用;试验用水为超纯水。

1.2 仪器工作条件

1)色谱条件 Agilent Poroshell 120EC-C18色谱柱(3.0mm×100mm,2.7μm),柱温30℃;进样体积5μL;流量0.35mL·min-1;流动相A为水,B为甲醇。梯度洗脱程序:0~1.0min时,B为10%;1.0~2.0min时,B由10%升至90%,保持3min;5.0~7.1min时,B由90%降至10%,保持0.9min。

2)质谱条件 喷射流离子聚焦电喷雾离子源,正离子扫描模式;多反应监测(MRM)模式;干燥气温度325℃,干燥气流量10L·min-1;雾化气压力310.3kPa;鞘气温度350℃,鞘气流量11L·min-1;毛细管电压4 000V;碰撞气为高纯氮(纯度不小于99.999%);各离子对驻留时间均为100ms。其他质谱参数见表1。

表1 质谱参数Tab.1 MS parameters

1.3 试验方法

称取试样5.000 0g于离心管中,加入乙腈10mL,均质1min,加入无水硫酸钠5g,涡旋混匀,振荡提取30min后,于6℃以9 000r·min-1转速离心5min,取乙腈层2mL至15mL离心管中,加入石墨烯14mg,涡旋30s,离心,取上清液经0.22μm有机相滤膜过滤后,按仪器工作条件进行测定。

2 结果与讨论

2.1 色谱行为

在优化的色谱及质谱条件下对灭多威、杀线威的混合标准溶液进行测定,其色谱图见图2。

2.2 样品前处理条件的选择

2.2.1 提取剂

根据国家标准GB 2763-2014推荐的测定方法,比较了乙腈、乙酸乙酯、丙酮等常用的农药残留提取剂对灭多威和杀线威回收率的影响。试验结果表明:3种提取剂的提取效率接近;使用乙酸乙酯提取,需要转溶后再进行分散固相萃取,后续处理操作较繁琐;而使用丙酮提取,提取杂质较多,不利于后续净化;使用乙腈不仅能够满足回收率要求,而且分散固相萃取净化后直接上机检测,无需转溶操作,能够节约时间,提高效率。试验采用乙腈为提取剂。

图2 混合标准溶液的MRM色谱图Fig.2 MRM chromatograms of mixed standard solution

2.2.2 分散固相萃取净化剂

分散固相萃取吸附材料需要满足对杂质吸附而对目标物不产生吸附或者虽产生吸附但能满足检测回收率的要求。试验采用空白洋葱基质提取液配制10μg·L-1的基质标准溶液,考察了 C18、PSA、GCB、石墨烯作为分散固相萃取吸附剂对基质的净化效果。结果表明:4种净化剂均对基质有较好的净化作用,但达到相同的净化效果时,石墨烯的用量更少,更符合经济、环保的要求。试验选择石墨烯作为分散固相萃取净化剂。

2.2.3 分散固相萃取净化剂用量

分散固相萃取净化剂的用量是影响净化效果的一个重要因素。试验考察了石墨烯用量分别为1,2,8,14,20mg时对净化效果(峰面积为指标)的影响。结果表明:石墨烯用量在1~14mg之间时,灭多威、杀线威的峰面积呈上升趋势;当石墨烯的用量为14mg时,两种化合物的峰面积均达到最大;继续增加石墨烯用量,两种化合物的峰面积无明显变化。试验选择石墨烯用量为14mg。

2.2.4 溶液酸度

溶液的酸度能够影响分散固相萃取剂和目标化合物性质及其结合方式。由于灭多威、杀线威在碱性条件下会迅速分解,根据农药大典[13]介绍,杀线威的半衰期在pH为5时大于31d,在pH为7时是8d,在pH为9时是3h。试验根据实际情况考察了酸度在pH 4~7范围内变化时对分散固相萃取效率的影响,结果表明:目标物随酸度变化无明显变化。试验在实际操作中不对酸度进行调整。

2.2.5 离子强度

溶液中加盐可以降低待测物的溶解度,进而影响目标物在吸附剂和样品溶液之间的分配系数,但高含量的盐会产生粘滞阻力,从而降低萃取效率。试验在溶液中加入氯化钠来调节离子强度,分别配制氯化钠质量分数为0,5%,10%,15%,20%,25%的样品溶液,考察离子强度对萃取效率的影响。结果表明:溶液的离子强度对目标物的峰面积影响不大。试验不对离子强度进行调节。

2.3 流动相的选择

使用10μg·L-1的灭多威、杀线威混合标准溶液进样,分别考察了甲醇-0.1%(体积分数,下同)甲酸溶液、乙腈-0.1%甲酸溶液、甲醇-水、乙腈-水为流动相体系时对灭多威、杀线威的峰形和响应值的影响。结果表明:4种流动相体系,灭多威、杀线威的峰形均能达到满意效果,但响应值有较大的差别。甲醇-水为流动相时,两种化合物的响应值明显高于乙腈-水为流动相时的响应值;相对于甲醇-水流动相体系,在甲醇-0.1%甲酸溶液流动相体系下,灭多威响应值变化不大,而杀线威的响应值下降,峰面积减小。通过调节甲醇、水的比例及流量发现,在梯度洗脱条件下能够获得快速分析的色谱条件,优化的色谱条件见1.2节。

2.4 质谱条件的选择

根据两种化合物的结构特征,选择电喷雾正离子源(ESI+)作为电离模式。首先进行一级质谱分析,得到每种化合物的分子离子峰,选取相应的母离子峰对其碎裂电压进行优化,然后在最佳碎裂电压下对其进行二级质谱分析、优化,得到碎片离子、碰撞能量等信息。将优化得到的母离子、子离子、碎裂电压、碰撞能量建立灭多威、杀线威检测的多反应监测(MRM)参数,见表1。

2.5 标准曲线及检出限

配制质量浓度分别为5.00,10.0,20.0,50.0,100,200μg·L-1的空白洋葱基质标准溶液系列,按仪器工作条件进行测定。以化合物的质量浓度为横坐标,对应的定量离子峰面积为纵坐标绘制标准曲线,其线性参数见表2。以3倍信噪比计算方法的检出限(3S/N),以10倍信噪比计算方法的测定下 限(10S/N),结果见表2。

表2 线性参数、检出限与测定下限Tab.2 Linearity parameters,detection limits and lower limits of determination

2.6 精密度和回收试验

称取空白试样 5.000 0g,在 10.0,20.0,50.0μg·kg-1等3个浓度水平下按试验方法进行加标回收试验,每个添加水平平行测定6次,其结果见表3。

表3 精密度和回收试验结果(n=6)Tab.3 Results of tests for precision and recovery(n=6)

由表3可知:加标回收率在66.5%~94.0%之间,相对标准偏差(RSD)在7.4%~11%之间。

2.7 样品分析

按试验方法对送检的10份洋葱样品进行测定,结果表明,均未检出灭多威、杀线威。

本工作以石墨烯作为分散固相萃取吸附剂,建立了石墨烯分散固相萃取-液相色谱-串联质谱法测定洋葱中灭多威、杀线威残留量的方法,并对提取剂、净化剂及其用量、溶液酸度、离子强度、色谱条件和质谱条件等影响因素进行了优化。结果表明,石墨烯作为分散固相萃取吸附剂具有用量少的优点,方法具有较高的精密度,回收率、检出限和测定下限均能满足测定要求,适用于洋葱中灭多威、杀线威残留量的测定。

[1] 金伟,李晨光,钱立新.应用气相色谱-质谱法对蔬菜样品中灭多威的检测[J].中国卫生检验杂志,2013,23(5):1082-1083.

[2] 张蕴,吴香伦,汪尤刚,等.磁分散固相萃取-气相色谱法测定水中8种氨基甲酸酯类农药[J].中国卫生检验杂志,2016,26(11):1521-1523.

[3] 马纪伟,闫冬良.HPLC法测定猕猴桃中氨基甲酸酯类农药残留量[J].安徽农业科学,2008,36(26):11195-11196.

[4] 韩宇.高效液相色谱法测定白菜中7种氨基甲酸酯类农药残留技术的优化[J].浙江农业科学,2016,57(8):1284-1286.

[5] 李晨光,张丽娟.应用食品安全快速检测法和GC-MS联合检测有机磷及氨基甲酸酯类农药中毒样品[J].中国卫生工程学,2015,14(6):544-546.

[6] 刘洁,佟玲,孟文婷,等.固相萃取-超快速液相色谱-串联质谱法测定当归中135种农药及其代谢物残留[J].色谱,2015,33(12):1257-1268.

[7] 何华丽,徐小民,吕美玲,等.液相色谱-串联质谱法测定生姜中的氨基甲酸酯类农药及其代谢物残留[J].分析测试学报,2014,33(2):197-202.

[8] 赵晓琳,霍乃蕊,花锦,等.超高效液相色谱-电喷雾串联四极杆质谱法检测芦笋中20种氨基甲酸酯类农药残留[J].食品安全质量检测学报,2015,6(1):252-259.

[9] GB 2763-2014 食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量[S].

[10] NY/T 761-2008 蔬菜和水果中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药多残留的测定[S].

[11] NY/T 1453-2007 蔬菜及水果中多菌灵等16种农药残留测定 液相色谱-质谱-质谱联用法[S].

[12] SN/T 0134-2010 进出口食品中杀线威等12种氨基甲酸酯类农药残留量的检测方法 液相色谱-质谱/质谱法[S].

[13] 朱永和,王振荣,李布青.农药大典[M].北京:中国三峡出版社,2006.

猜你喜欢
氨基甲酸酯质谱法乙腈
高纯乙腈提纯精制工艺节能优化方案
捏合机辅助干法制备氨基甲酸酯淀粉及其在高支毛纱上浆中的应用
QuEChERS-气相色谱-质谱法测定植物油中16种邻苯二甲酸酯
吹扫捕集-气相色谱-三重四极杆质谱法同时测定饮用出厂水中6种卤乙腈
气相色谱-串联质谱法测定PM2.5中7种指示性多氯联苯和16种多环芳烃
气相色谱-质谱法检测食品中的丙烯酰胺
N-丁氧基丙基-S-[2-(肟基)丙基]二硫代氨基甲酸酯浮选孔雀石的疏水机理
7-ACT缩合反应中三氟化硼乙腈络合物代替液体三氟化硼乙腈的可行性分析
丁二酮肟重量法测定双乙腈二氯化中钯的含量
小形变下聚氨酯/聚氨基甲酸酯纤维复合材料的增强和阻尼性