超高效液相色谱-串联质谱法测定铁皮石斛中啶氧菌酯残留
付岩, 王全胜, 张亮, 朱勇, 赵健, 吴银良*
宁波市农业科学研究院,浙江 宁波 315040
通讯作者:吴银良(1975—),男,教授级高工,博士,从事农产品质量安全研究工作,E-mail:wupaddyfield@sina.com

作者简介:付岩(1987—),女,工程师,博士,从事农产品质量安全工作,E-mail:fuyan0574@126.com

摘要

建立了QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱 (UPLC-MS/MS)测定铁皮石斛中啶氧菌酯残留量的分析方法。铁皮石斛样品用乙腈提取,N-丙基乙二胺 (PSA)净化,电喷雾正离子反应监测模式监测,基质匹配外标法定量。结果表明,在0.001~0.1 mg·L-1,啶氧菌酯的质量浓度与对应的峰面积呈良好的线性关系,相关系数为0.998。方法检出限为1×10-13 g,定量限为0.005 mg·kg-1。在0.005、0.01、0.5和5 mg·kg-1添加水平下,铁皮石斛样品中的平均回收率83.3%~88.0%,相对标准偏差为2.2%~9.1%。

关键词: 超高效液相色谱-串联质谱; 啶氧菌酯; 铁皮石斛
中图分类号:TS207.5 文献标志码:B 文章编号:0528-9017(2018)10-1903-03

啶氧菌酯是一种广谱、内吸性的甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂, 其作用机制是通过在细胞色素b和c1间电子转移抑制线粒体的呼吸[1, 2]。广泛应用于水稻、花生、黄瓜、葡萄等作物[3], 主要用于防治叶面病害如叶枯病、叶锈病、颖枯病、褐斑病、白粉病等[4]

铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)为兰科石斛属多年生草本植物, 具有很好的免疫调节作用, 目前浙江省的石斛产业化基地已超过100个, 种植面积近2 000 hm2, 产值27亿元[5, 6]。随着铁皮石斛的人工栽培和大规模种植, 病虫害问题日益突出。据报道, 铁皮石斛主要病害有软腐病、炭疽病, 疫病, 叶锈病等, 在生产栽培中啶氧菌酯被用来防治叶锈病[7]。虽然啶氧菌酯毒性不大, 但若使用不当造成残留超标, 会对消费者的健康产生危害[8]。我国尚未制定啶氧菌酯在铁皮石斛中的最大残留限量(MRL), 欧盟规定了啶氧菌酯在草本植物中的最大残留限量为0.01 mg· kg-1[9]。目前已有对铁皮石斛中有机磷、菊酯类、三唑类等农药残留检测的相关报道[10, 11, 12, 13, 14, 15, 16], 但是铁皮石斛中啶氧菌酯残留量的测定方法尚未见文献报道。本研究采用改良的QuEChERS前处理方法, 电喷雾正离子反应监测模式监测, 建立了准确、灵敏和快速的铁皮石斛中啶氧菌酯UPLC-MS/MS分析方法。

1 材料与方法
1.1 仪器与设备

Waters Xevo TQ MS超高相液相色谱-串联质谱仪(UPLC-MS/MS)及Waters ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱(2.1 mm× 100 mm, 1.7 μ m, 美国Waters公司); KS4000ic恒温振荡器(德国IKA 公司); 3K15高速离心机(德国Sigma公司); GENIUS3旋涡混合器(德国IKA 公司); 万分之一电子天平(瑞士Mettler Toledo公司)。

1.2 试剂与材料

啶氧菌酯标准品(99%, 德国Dr.Ehrensorfer公司)。乙腈(色谱纯, 德国Merck公司); 甲酸(色谱纯, 美国Tedia公司); PSA(40~60 μ m, 上海安谱公司), 无水硫酸镁和氯化钠均为分析纯, 试验用水为Milli-Q超纯水。

1.3 样品前处理

称取铁皮石斛样品5 g置于50 mL离心管中, 加入10.0 mL纯净水浸泡20 min后, 加入15.0 mL乙腈, 以350 r· min-1振荡提取30 min, 加入 1.5 g氯化钠和4.0 g硫酸镁剧烈震荡1 min, 再以9 500 r· min-1离心3 min, 取2 mL上清液于5 mL离心管中, 加入100 mg PSA和300 mg硫酸镁, 漩涡1 min, 9 500 r· min-1离心3 min。吸取净化上清液0.40 mL至另一试管中并加入0.60 mL 0.1%甲酸溶液混合均匀, 过0.22 μ m滤膜后供UPLC-MS/MS测定。

1.4 仪器条件

色谱柱:Acquity BEH C18(100 mm× 2.1 mm, 1.7 μ m); 流动相:A相为0.1%甲酸水溶液, B相为乙腈; 梯度洗脱条件:B相在0.5 min内保持40%后, 在1.0 min内线性增至80%, 保持2.0 min, 然后在0.1 min内降至40%, 保持2.0 min; 流速0.30 mL· min-1; 进样量10 μ L。ESI源正离子模式电离, 多反应监测(MRM), 毛细管电压2.5 kV, 萃取锥孔电压20 V, RF透镜电压0.5 V, 离子源温度150 ℃, 脱溶剂气温度500 ℃, 锥孔气流速50 L· h-1, 脱溶剂气流速1 000 L· h-1, 锥孔电压为14 V; 啶氧菌酯定量离子对为368.10> 204.96, 碰撞电压为8 eV; 定性离子对为368.10> 144.87, 碰撞电压为14 eV。

2 结果与分析
2.1 质谱条件的优化

选择ESI+离子模式。为优化质谱条件, 配制啶氧菌酯100 ng· mL-1的标准溶液。利用该标准溶液在全扫描方式下, 优化毛细管电压、锥孔电压、裂解温度、脱溶剂气流速等参数, 得到待测物最强的分子离子峰。然后在以上的质谱条件下, 对选定的母离子进行子离子扫描, 优化碰撞能量等参数。再经仪器自带Intellistart软件优化和空白样品测定后确定啶氧菌酯的定量离子对为368.10/204.96, 定性离子对为368.10/144.87。

2.2 流动相的选择

经过色谱条件试验发现, 选择乙腈为有机相时, 同样梯度洗脱条件下出峰时间比甲醇为有机相时更快; 水相中加入0.1%甲酸后, 响应更高, 峰型更好。因此, 最终确定流动相为0.1%甲酸水溶液-乙腈梯度洗脱, 流速为0.3 mL· min-1。此时分析时间较短, 峰型较好, 出峰时间为3.0 min, 保留时间适中。

2.3 标准曲线

准确称取啶氧菌酯标准品0.01 g(精确至0.1 mg)于100 mL容量瓶中, 用乙腈溶解并定容, 配制成质量浓度为100 mg· L-1的标准母液。采用基质外标法定量。将100 mg· L-1的啶氧菌酯标准母液用铁皮石斛空白基质提取液稀释配制成0.10、0.05、0.01、0.005、0.001 mg· L-1的系列标准工作液溶液。按1.4条件进行测定。以进样质量浓度为横坐标, 定量离子对峰面积为纵坐标, 绘制标准曲线(图1)。分析结果表明, 啶氧菌酯在0.001~0.1 mg· L-1浓度范围内线性关系良好, 标准曲线方程为y=93 529 743 x+97 188, R2=0.998。

图1 铁皮石斛空白基质中啶氧菌酯标准曲线

2.4 方法的灵敏度、准确度和精密度

通过3倍信噪比(S/N)计算得出方法的检出限为1× 10-13 g, 灵敏度较高。取铁皮石斛的空白样品进行回收率试验, 添加啶氧菌酯标准溶液, 使添加水平分别为0.005、0.01、0.50、5.0 mg· kg-1, 按前述前处理步骤进行处理, 每浓度处理重复5次, 基质匹配外标法定量。如表1所示, 啶氧菌酯在铁皮石斛中平均添加回收率为83.3%~88.0%, 相对标准偏差为2.2%~9.1%。说明该方法准确度和精密度均较好, 符合农药残留分析的要求[17]

表1 啶氧菌酯在铁皮石斛中的添加回收率
3 小结与讨论

目前, 关于啶氧菌酯残留分析方法的研究报道较少, 主要有超高效液相串联质谱法[2]、液相色谱法[8]、气相色谱法[18]等。胡秀卿等[2]使用乙腈提取葡萄和土壤中的啶氧菌酯, HLB小柱净化, UPLC-MS/MS测定, 结果表明, 仪器的最小检出量(LOD)为4× 10-13 g, 最低检出浓度(LOQ)为0.01 mg· kg-1。孙扬等[8]采用液相色谱分析方法研究了啶氧菌酯在黄瓜中的残留, LOQ为0.02 mg· kg-1。段丽芳等[18]采用气相色谱分析方法研究了啶氧菌酯在西瓜和土壤中的残留, LOD为1× 10-11 g, LOQ为0.01 mg· kg-1

本文所建立的方法采用改良的QuEChERS法提取、PSA净化, 缩短了前处理时间。同时方法检出限为1× 10-13 g, 定量限为0.005 mg· kg-1, 与已报道的方法相比, 灵敏度和准确度较高。本研究通过对色谱及质谱条件的优化, 建立了铁皮石斛中啶氧菌酯残留的UPLC-MS/MS方法, 灵敏度、准确度均符合农药残留分析的要求, 可为中药材铁皮石斛中啶氧菌酯的检测提供方法依据。

The authors have declared that no competing interests exist.

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