超高效液相色谱_串联质谱法快速测定蔬菜中7种氨基甲酸酯类农药残留

超高效液相色谱-串联质谱法快速测定蔬菜中7种氨基甲酸酯类农药残留
孙涛X,刘河疆,胡开峰,乔昆云,周俊
(新疆农业科学院中心实验室,乌鲁木齐830091)
摘要:采用超高效液相色谱-串联质谱联用(UPLC-MS P MS)技术建立了同时检测蔬菜中7种氨基甲酸酯类农药多残留量的快速检测方法。

样品经乙腈提取,氨基固相萃取柱净化,Waters C18超高效液相色谱柱分离,进入电喷雾串联四极杆质谱进行检测,采用多反应监测(MRM)分析,对液质分离条件和样品前处理条件进行了优化。

结果表明7种氨基甲酸酯类农药在2~500L g P L范围内线性良好(r\019986)。

在01005~0101mg P kg范围内,平均加标回收率在7214%~ 11211%之间;相对标准偏差小于13%。

该方法检出限范围为1131~3172L g P L,测定结果满足多残留农残的检测要求。

关键词:多残留量检测;氨基甲酸酯类;固相萃取;蔬菜;超高效液相色谱-串联质谱
中图分类号:O657.63文献标识码:A文章编号:1000-0720(2010)04-087-05
氨基甲酸酯类农药是一类广谱杀虫剂,其在蔬菜中的残留以及对人类健康和环境造成的毒害也越来越为人们所关注[1]。

目前报道的检测氨基甲酸酯类农药的方法主要有酶联免疫法和快速酶法[2],气相色谱法(GC)[3,4],气相色谱-质谱法(GC-MS)[5],液相色谱法(HPLC)[6,7],液相色谱-质谱法(HPLC-MS)[1,9~14]等法。

超高效液相色谱-串联质谱法由于使用了电喷雾离子源和超惯压液相色谱柱Acquity BE H C18,不仅大大提高了检测灵敏度,同时缩短了样品分析时间。

本实验研究了蔬菜中克百威、三羟基克百威、涕灭威、涕灭威砜、涕灭威亚砜、灭多威、甲萘威等7种氨基甲酸酯类农药残留分析的样品前处理方法和UPLC-MS P MS 检测条件,715min完成一次分析。

结果表明,本方法简便、灵敏度高,大大提高了蔬菜中多种氨基甲酸酯类农药残留检测工作效率。

1实验部分
1.1仪器与试剂
AC QUI TY UPLC超高效液相色谱仪、Micromass Quattro Premier XE三重四极杆串联质谱仪(美国Waters公司),配有电喷雾离子源(ESI)。

高速组织捣碎机(德国IKA公司);旋转浓缩仪(日本EYELA 公司);Mill-i Q超纯水设备(美国Millipore公司);漩涡混合器;固相萃取装置(美国Supelco公司); Waters NH2固相萃取柱(60mg P3mL)。

NaCl(AR,用前120e烘4h);乙酸铵、乙腈、C H2Cl2、甲醇等均为色谱纯;其他试剂均为分析纯,水为超纯水。

1.2标准工作液的配制
将克百威、三羟基克百威、涕灭威、涕灭威砜、涕灭威亚砜、灭多威、甲萘威等标准品(1000mg P L,农业部农业环境监测总站)用甲醇配制成质量浓度为20mg P L的标准储备液,依据需要稀释成适当质量浓度的标准工作液,于4e下保存。

1.3色谱条件
色谱柱:Acquity BE H C18(211mm@50mm, 117L m)。

柱温:40e,样品室温度:10e;进样
)
87
)
X收稿日期:2009-06-17;修订日期:2009-08-20
作者简介:孙涛(1978-),男,实验师;E-mail:suntaotxy@
量:10L L流动相:溶剂A为甲醇,溶剂B为5mmol P L乙酸胺溶液。

梯度洗脱程序如表1。

表1流动相梯度洗脱程序
Tab.1Gradient elution program
时间t P min
流速
P(mL P min)
甲醇
U P%
乙酸铵
(5mmol P L)<P%
梯度变化
曲线
ini tial0.2020806 2.000.2020806 2.010.2020806 6.500.2060406
6.510.2020807
7.500.20208061.4质谱条件
离子源:电喷雾离子源(ESI);毛细管电压: 3.00kV;离子源温度:110e;锥孔反吹气流量: 50L P h;脱溶剂气温度:350e;脱溶剂气流量: 650L P h。

碰撞气:氩气,流量:0.22mL P min,驻留时间50ms,多反应监测扫描模式(MRM)。

溶剂延迟时间(0~ 1.00min, 6.80~7.50min)其他质谱参数见表2。

1.5样品采集
由蔬菜批发市场购买茄子、黄瓜、油白菜、芹菜、辣椒、豇豆、甘蓝、大白菜等各2kg,采用四分法均匀取样,匀浆处理。

做添加回收试验时,样品需用水清洗后再处理,做实际样品测定时,样品不经水洗,直接处理。

表2多反应监测扫描模式(MRM)的部分质谱参数
Tab.2MRM conditions for the determ ination of seven carbamate pesticides
农药分子量定性离子对
m P z
定量离子对
m P z
锥孔电压
E
CP
P V
碰撞气能量
E
CE
P V
保留时间
t
RT
P min
涕灭威亚砜206.27207.0>88.7
207.0>131.7
207.0>88.7
17
17
16
18
1.22
涕灭威砜222.26240.1>85.7
240.1>147.8
240.1>85.7
14
14
20
14
1.42
灭多威162.21162.9>105.7
162.9>87.7
162.9>87.7
12
12
10
10
4.24
三羟基克百威237.26220.0>134.8
220.0>162.9
220.0>162.9
28
28
13
10
4.25
涕灭威190.27208.0>88.8208.0>88.8920 5.25
克百威221.26222.1>164.9
222.1>122.7
222.1>164.9
22
22
9
22
6.15
甲萘威201.23202.0>144.8
202.0>126.8
202.0>144.8
19
19
13
28
6.43
1.6样品处理
提取:称取25g(精确到0.01g)匀浆后的样品,置于100mL烧杯中,加50mL乙腈,高速组织捣碎机中高速捣碎1min。

将捣碎后的样品过滤到100mL具塞量筒(量筒内已放入5g NaCl)内,收集滤液后具塞,剧烈振摇2min,静置30min(若大白菜、甘蓝等含水量少的样品出现乳化现象,两相分层不明显,可加入适量水,轻轻转摇量筒即可),待乙腈相与水相分层完全。

浓缩:准确吸取10mL上层乙腈相溶液于150mL平底浓缩瓶中,于40e水浴缓慢浓缩蒸发至近干。

净化:用2mL V(甲醇)B V(CH2Cl2)=5B95溶解样品,将其加到固相萃取柱(使用前先用4mL 上述甲醇:C H2Cl2液平衡该固相萃取柱)中。

用100mL浓缩瓶收集洗脱液,用5mL V(甲醇)B
)
88 )
V(C H2Cl2)=5B95洗涤浓缩瓶,并将其注入固相萃取柱(重复2次),合并洗脱液,旋转浓缩仪40e 蒸发至近干,用V(甲醇)B V(水)=20B80准确定容至215mL,过0122L m滤膜,待测。

2结果与讨论
2.1UPLC-MS P MS分离条件
氨基甲酸酯类农药的分离多采用常规10~ 25cm C18或C8液相色谱柱,本实验采用Waters公司的超高压液相色谱柱Acquity B EH C18(2.1mm@ 50mm,1.7L m)。

试验了不同的梯度程序,灭多威和三羟基克百威(分别为4.24和4.25min出峰)未能得到有效分离,但由于采用了多反应监测(MRM)模式,避免了灭多威和三羟基克百威相互干扰。

对各项质谱条件进行了优化(见表2),使各被测物的响应值达到最佳。

2.2样品前处理条件
蔬菜样本中含有叶绿素、叶黄素、花青素等植物色素,样本经乙腈提取后,提取液颜色较深,尤其是油白菜等叶菜类更加明显。

目测发现,采取弗罗里硅土小柱、C18固相萃取小柱和加入PSA 的方法都不能有效祛除提取液中色素。

本方法使用Waters NH2固相萃取柱,通过目测对比,祛除提取液色素效果较以上几种方法好;结合Waters UPLC-MS P MS仪器阀切换功能,使样品提取液在1min之前和6.8min之后切入废液池,能尽量减少色素等内源性杂质进入质谱系统造成的污染。

2.3线性关系、回收率、检出限
2.3.1线性关系选取空白样本提取液配制系列基质标准工作溶液,绘制标准曲线进行定量,线性关系和相关系数见表3。

结果表明,7种氨基甲酸酯类农药在浓度范围2~500L g P L线性良好。

表3线性关系、相关系数
Tab.3Linear equations,correlation coefficients
农药线性范围Q P(L g P L)线性方程相关系数涕灭威亚砜2~500y=1.32@107Q+2.30@1040.9994涕灭威砜2~500y=1.38@107Q-9.38@1030.9996灭多威2~500y=1.45@107Q-9.65@1040.9991三羟基克百威2~500y=7.18@106Q-1.97@1030.9986涕灭威2~500y=8.77@106Q+4.56@1030.9992克百威2~500y=5.09@106Q+4.95@1030.9987甲萘威2~500y=7.71@106Q-5.29@1020.9991
2.3.2回收率对7种氨基甲酸酯杀虫剂分别用黄瓜、芹菜、豇豆、甘蓝等4种蔬菜按01005、0101mg P kg添加水平进行了加标回收试验,黄瓜、芹菜、豇豆、甘蓝的回收率及其相对标准偏差(RSD)见表4。

由表4可以看出:在两个添加水平上,7种氨基甲酸酯杀虫剂的平均回收率在7214%~11211%之间,RSD[13%,符合农药多残留检测的要求。

表4氨基甲酸酯杀虫剂及其代谢物添加回收率
Tab.4The spiked recoveries of carbamate pesticides and metabolites(n=3)
农药添加水平
w P(mg P kg)
黄瓜
回收率P%RSD P%
芹菜
回收率P%RSD P%
豇豆
回收率P%RSD P%
甘蓝
回收率P%RSD P%
涕灭威亚砜0.005
0.10
73.4
95.0
5.3
3.6
82.0
94.6
13
3.2
89.0
92.3
2.5
3.5
89.4
93.4
4.8
5.5
涕灭威砜0.005
0.10
96.6
95.3
1.2
2.4
90.1
92.5
0.9
1.5
97.8
98.1
5.8
4.1
95.0
85.4
7.8
1.7
)
89
)
续表4(Conti nued Tab.4)
农药添加水平
w P(mg P kg)
黄瓜
回收率P%RSD P%
芹菜
回收率P%RSD P%
豇豆
回收率P%RSD P%
甘蓝
回收率P%RSD P%
灭多威0.005
0.10
98.6
90.6
6.8
4.2
96.1
95.9
3.5
2.1
72.4
82.1
12
3.7
94.8
96.2
3.3
1.3
三羟基克百威0.005
0.10
101.2
102.1
8.3
3.2
86.7
90.9
0.6
0.3
83.5
95.1
6.1
3.0
86.6
94.3
4.0
5.0
涕灭威0.005
0.10
92.8
109.9
9.7
6.5
94.9
95.1
2.9
8.1
87.1
90.2
8.6
0.9
89.8
91.6
1.3
3.5
克百威0.005
0.10
112.1
110.4
6.6
9.8
101.9
86.5
3.8
0.8
98.2
81.4
4.7
2.9
78.2
90.8
5.7
9.8
甲萘威0.005
0.10
97.1
98.5
7.2
3.1
94.3
89.0
2.2
6.7
96.8
104.3
6.8
1.9
85.7
90.8
4.8
8.7
2.3.3检出限按S P N=3计算,7种氨基甲酸酯杀虫剂的最低检出限分别为涕灭威亚砜1143L g P L,涕灭威砜1138L g P L,灭多威1131L g P L,3-羟基克百威2164L g P L,涕灭威2116L g P L,克百威3172L g P L,甲萘威2146L g P L。

2.4样品分析
选用Acquity BE H C18超高压液相色谱柱以及超高压液质串联技术,无需复杂的柱后衍生化技术,即可实现7种氨基甲酸酯类农药的快速定性和定量分析,在黄瓜、油白菜、豇豆、甘蓝等蔬菜基质中,5、10L g P kg添加浓度水平可达到良好的回收率,标准溶液2~500L g P L范围内线性良好。

采用本方法对所采蔬菜样品分析,其中,茄子样品检出克百威2.73@10-2mg P kg,三羟基克百威2.46@10-3m g P kg;辣椒样品检出克百威3.00@ 10-2mg P kg,三羟基克百威2.40@10-2mg P kg,其他样品未检出。

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Simultaneous determination of7kinds of carbamate pesticide residues in vegetables by ultra performance liq-uid chromatography-tandem mass spectrometry
SU N Tao*,LIUHe-jiang,H UKai-feng,QIAO Kun-yun and Z HOU Jun(Analytical Center of XinJiang Academy of Agricultural Science,Urumqi830091),Fenxi Shiyanshi,2010,29(4):87~91
Abstract:An ultra performance liquid chromatography-tande m mass spectrometric method(UPLC-MS P MS)has been )
90
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developed for the simultaneous determination of seven carbamate pesticide residues and the metabolites in vegetables. The carbamate pesticides were extracted with acetonitrile,cleaned up with NH2solid phase extrac tion cartridge (SPE).The UPLC analyses were performed on an acquity UPLC C18column with gradient eluation,combined with electrospray ionization in positive mode(ESI+)and multiple reac tion monitoring(MRM)mode.The linear range was 2~500L g P L,and the correlation coefficients were0.9986~0.9996.The average recoveries of seven carbamate pes-ticides in spiked vegetables(0.005and0.10mg P kg)ranged from72.4%to112.1%and the relative standard devia-tions were between0.3%and12.3%.The results indicate that the method developed is easy,fast,sensitive and has a good purification effect.The mult-i residue analysis method can meet the requirements for simultaneous determination of mult-i pesticides residues in vegetables.
Keywords:Mult-i residue analysis;Carbamates;Solid phase extraction;Vegetables;Ultra performance liquid chrom-atography-tande m mass spectrometry
)
91
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