QuEChERS-HPLC-MS/MS 法测定九华黄精中26 种农药残留

2024-01-18 09:52邢海燕朱志祥程桂林胡金玲孙丽婷
现代食品 2023年21期
关键词:九华黄精甲酸

◎ 邢海燕,汪 安,朱志祥,程桂林,黎 睿,胡金玲,孙丽婷

(池州市质量监督检验研究院,安徽 池州 247000)

黄精是我国传统的药食同源植物,其使用历史至今已有两千余年。九华黄精获批中国国家地理标志保护产品,为百合科黄精属多花黄精,主产于九华山周边,十大皖药之一[1],具有补中益气、滋阴润肺、抗疲劳、增强免疫、调节血糖和延缓衰老等功效[2]。近年来池州市政府坚持绿色发展理念,依托优质的生态环境和自然资源,推广林下种植方式,大力发展九华黄精产业,种植面积超过4 000 hm2,产量约达3 000 t。

由于野生黄精资源有限,市场需求大,人工种植发展迅速。黄精生长过程中,会有蛴螬等幼虫在土壤中为害根部,且易滋生杂草影响产量。为提高预防治疗病虫害和除草效率,有部分药农采取物理化学药物相结合的方法。另外,由于在其他农业种植中使用的农药有80%~90%进入土壤中,污染土壤和水源,从而影响到种植用地和用水,使黄精在种植过程中富集农药存在可能,如果农药残留超标,会给人们的健康带来危害[3]。

目前农残检测常见的样品前处理技术有固相萃取法、分子印迹萃取技术、QuEChERS 法等。常用的分析技术有HPLC 法、GC 法、HPLC-MS 法和GC-MS法。本文以产于池州地区的九华黄精生品为研究对象,优化前处理提取净化方法,采用HPLC-MS/MS 法测定九华黄精中26 种农药残留量的分析方法,为农业部门、检测机构、九华黄精种植加工企业提供应用参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

26 种混合标准溶液,质量浓度均为100 μg·mL-1,介质为乙腈,北京迪马科技有限公司;甲醇、乙腈(色谱纯),美国赛默飞公司;乙酸乙酯、二氯甲烷(色谱纯),国药集团化学试剂有限公司;甲酸铵(色谱纯),美国阿拉丁公司;甲酸(优级纯),山东西亚化学股份有限公司;氯化钠、乙酸钠、乙酸、无水硫酸镁(分析纯),国药集团化学试剂有限公司。

乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶(PSA)、十八烷基硅烷键合硅胶(C18)、石墨化炭黑(GCB),粒径均为40~60 μm,天津博纳艾杰尔科技有限公司;分析用水为实验室用水由FST-TOP-A22 超纯水净化处理系统制备,符合一级水要求。

1.2 仪器与设备

1290-6470 三重四极杆液相-质谱/质谱联用仪,美国安捷伦公司;高速离心机:美国赛默飞公司;超声仪,德国艾尔玛公司;JA3103N 电子天平,上海民桥精密科学仪器有限公司;FST-TOP-A22 超纯水机,上海富特诗仪器设备有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理

将样品粉碎混匀后称取1 g(精确至0.01 g)于50 mL 塑料离心管中,加9 mL 水涡旋混匀,放置30 min。加入10.0 mL 提取剂及1 颗陶瓷均质子,剧烈振荡1 min,加入6 g 无水硫酸镁1.5 g 乙酸钠,剧烈振荡2 min 后,以8 000 r·min-1的转速离心5 min。定量吸取上清液1.5 mL 至装有220 mg 无水硫酸镁和净化剂(100 mg C18+100 mg PSA +30 mg GCB)的2 mL 离心管中,涡旋混匀1 min。以8 000 r·min-1的转速离心5 min,取上清液过0.22 μm 滤膜后上机测定。同时用阴性九华黄精作为样品基质做空白试验,得到空白基质溶液,用于配制标准系列和计算加标回收率。

1.3.2 标准系列的配制及定量测定

准确吸取混合标准溶液使用液,用空白基质溶液逐级稀释配制成质量浓度为0 μg·mL-1、0.002 μg·mL-1、0.005 μg·mL-1、0.010 μg·mL-1、0.020 μg·mL-1、0.050 μg·mL-1、0.100 μg·mL-1、0.200 μg·mL-1的标准系列,供HPLC-MS/MS 分析测定。以标准系列工作溶液的质量浓度(x)和定量子离子的质量色谱图响应值(y)绘制标准工作曲线,按外标法定量。

1.3.3 仪器条件

(1)色谱条件。色谱柱:Agilent ZORBA plus C18(50 mm×2.1 mm,1.8 μm);进样量:2 μL;柱温:40 ℃;柱流速:0.3 mL·min-1;流动相:A 相为2 mmol·L-1的甲酸铵-甲酸(0.01%)甲醇溶液,B 相为2 mmol·L-1的甲酸铵-甲酸(0.01%)水溶液。梯度 洗脱程序:0~0.9 min,2% A;1.0~3.0 min,15% →50% A;3.1~8.0 min,50% →70% A;8.1~12.0 min,70% →98% A;12.1~14.0 min,98%→2% A;14.1~15.0 min,2% A。

(2)质谱条件。离子化方式:电喷雾电离;扫描方式:正离子扫描;毛细管电压:3 500 V;检测方式:MRM 多反应监测;鞘气温度和流速:300 ℃和10 L·min-1;干燥气温度和流速:200 ℃和6 L·min-1;质谱优化后的方法条件见表1。

2 结果与分析

2.1 实验条件的优化

2.1.1 提取剂的选择

测定农药残留量时,常用的提取溶剂有乙腈、甲醇、乙酸乙酯、二氯甲烷,通过进行26 种农药的平均加标回收率来比较这4 种溶剂的提取效率,发现乙腈提取率最佳,平均回收率可达到88%(表2),故确定用乙腈作为提取剂。

2.1.2 净化材料的选择

由于九华黄精中含有丰富的多糖、甾体皂苷、总黄酮、氨基酸、生物碱、脂肪等成分[4],萃取时共萃取物较多,对提取物净化处理要求较高。C18可去除样品基质中存在的脂肪和脂类等非极性干扰物质,PSA可去除糖类、脂肪酸、有机酸和酚类等干扰物,GCB可去除色素和甾醇[5]。本文研究C18、PSA、和GCB 3 种净化材料组合使用对待测物回收率的影响,见表3。在以乙腈作为提取剂的前提下,综合考虑平均回收率和对色谱柱、检测器的保护,最终选择100 mg C18+100 mg PSA+30 mg GCB 作为净化材料。

表3 不同净化剂的平均加标回收率表

2.2 线性方程、相关系数、检出限、定量限

以阴性九华黄精为空白基质,准确添加适量标准工作溶液配制成0 μg·mL-1、0.002 μg·mL-1、0.005 μg·mL-1、0.010 μg·mL-1、0.020 μg·mL-1、0.100 μg·mL-1、0.200 μg·mL-1的标准系列,以质量浓度(x)和定量子离子的质量色谱图响应值(y)进行线性回归,得到线性方程和相关系数。用空白样品加标的方法,分别以3 倍信噪比和10 倍信噪比计算26 种农药的方法检出限和定量限。由表4 可见26 种农药的线性关系良好,相关系数在0.996 0~0.999 9。当取样量为1 g,加入提取剂为10.0 mL 时,方法检出限在0.01~0.05 mg·kg-1,定量限在0.03~0.15 mg·kg-1。

表4 26 种化合物的线性方程、相关系数、检出限、定量限、不同加标水平的平均回收率及其精密度表

2.3 精密度和准确度

在1 g 空白基质样品中按0.002 mg·kg-1、0.020 mg·kg-1、0.200 mg·kg-1加标水平添加26 种农药混合标准使用液,同样品处理。每个添加水平平行测定6 次,回收率和精密度见表4。不同加标水平的相对标准偏差范围在0.5%~9.1%(n=6),平均加标回收率在62.8%~108.6%,均能够满足《实验室质量控制规范食品理化检测》(GB/T 27404—2008)附录F 所规定的技术要求。

2.4 样品检测

采用优化后的前处理方法处理九华黄精未知样品,这26 种农药均未检出,在一定程度上说明九华黄精在农药使用上安全性较高。在最佳条件下,26 种农药化合物经提取净化后进行定性与定量检测,色谱图如图1 所示。

3 结论

本研究分别从提取试剂、净化材料等方面对九华黄精中26 种农药残留量测定的前处理方法进行优化,降低了黄精中所含的多糖、甾体皂苷、总黄酮、氨基酸、生物碱、脂肪等成分给前处理带来的影响,提高了前处理效率。优化后的前处理方法,操作方便快捷、提取净化效果较好,可提高检测效率、降低检测成本,有助于政府监管部门执法,规范九华黄精的种植及其深加工产品的生产加工。

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