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己樊
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1 第 39 卷分析化学 (FENXI HUAXUE) 研究第期 011 年月 Chinese Journal of Analytical Chemistry ~ 研究简报 DOI:10.374/SP.J 气相色谱 - 串联质谱法快速检测水果中的多效唑残留宋莹 1, 张耀海黄霞潘家荣 * 1 焦必宁 * 1 ( 中国农业科学院农产品加工研究所 / 农业部农产品加工与质量控制重点实验室, 北京 ) ( 中国农业科学院柑桔研究所 / 西南大学柑橘研究所, 重庆 40071) 摘要建立了农药残留快速检测 (QuEChERS)- 气相色谱 - 串联质谱法检测桃樱桃和荔枝中多效唑残留的分析方法样品用乙腈快速提取, 无水 MgSO 4 和 NaCl 除水后, 经 N- 丙基乙二胺和石墨化炭黑净化, 用气相色谱 - 串联质谱分析采用多反应监测正离子模式检测, 定性离子对为 m/z 36/15,36/167, 采用 m/z3615 进行定量分析在 0.005,0.05 和 0.5 mg/kg 添加水平下, 样品平均回收率为 86.7% ~ 16.7% ; 相对标准偏差为.0% ~19.6% ; 在桃樱桃和荔枝中的检出限分别为 0.4,0.5 和 0.5 mg/kg 结果表明: 本方法简便快速安全价格低廉, 重现性良好, 可用于水果样品中多效唑残留的快速确证检测关键词农药残留快速检测 ; 气相色谱 - 串联质谱法 ; 多效唑 ; 水果 1 引言多效唑 (Paclobutrazol), 是 0 世纪 80 年代末开发出的一种三唑类植物生长调节剂在果树上使用可以控制过量的营养生长, 促进成花, 提高产量, 应用广泛但多效唑在土壤中易被吸附且降解慢, 易累积, 加之果农大量施用或使用方法不当, 有可能导致果实中的残留量过高, 对人身安全产生危害瑞典等欧洲国家现已在果树上禁用多效唑, 日本新西兰韩国和澳大利亚等国家也制定了多效唑在多种水果中的最大残留限量 (MRL) [1] 目前我国仅规定了苹果中多效唑的最大残留限量值 (0.5 mg/kg) [] 常用于农产品中多效唑残留检测的方法主要有气相色谱法 (GC) [3,4] 液相色谱法 (LC) [5~ 7] 气相色谱 - 质谱法 (GC-MS) [8,9] 和液相色谱 - 串联质谱法 (LC-MS-MS) [10,11] 气相色谱法结合氢火焰离子化检测器 (FID) 或氮磷检测器 (NPD) 分析蔬菜和土壤中的多效唑残留已有报道 [3,4] 文献 [6,7] 采用液相色谱结合紫外检测器或荧光检测器测定了苹果中的多效唑残留但是常用的色谱法仅依靠保留时间进行定性分析, 易产生假阳性或假阴性的漏检 ; 文献 [8,9] 采用 GC-MS 法测定了粮谷苹果和蔬菜中的多效唑残留, 但 GC-MS 的检测灵敏度不高 MS-MS 技术具有定性准确, 抗干扰能力强, 检测灵敏度高等优点,Sancho [11] 等建立了 LC-ESI-MS/MS 分析梨中多效唑的方法, 检出限可达 0.7 mg/kg, 但样品前处理比较繁琐目前, 多效唑残留的前处理方法已多有报道, 如采用乙腈或丙酮浸泡提取样品中的多效唑 [3,8,9] ; 采用丙酮 / 水或 80% 甲醇提取样品中的多效唑, 二氯甲烷反提, 过层析柱或弗罗里硅土柱净化 [6,7] ; 国家标准 GB/T [1] 采用乙腈提取样品, 再用活性碳柱和氨基柱净化但这些前处理方法步骤繁琐耗时, 称样量大, 有机溶剂消耗量也大近年, 农药残留分析的样品前处理方法正向简单化节约化和微型化方向发展农药残留快速检测 (QuEChERS) 是 003 年由 Anastassiades 与 Lehotay 首次提出并予以报道, 其技术核心是在样品提取液中加入除水剂和净化剂, 以除去多余的水分和杂质, 净化液经离心后直接进行分析该方法因其快速简单廉价有效可靠安全, 已经广泛应用于蔬菜水果和农产品中的农药残留分析 [13~ 15] 本研究采用改进的 QuEChERS 方法提取和净化样品, 利用 GC-MS/MS 进行检测本方法简单方便易于操作, 能够满收稿 ; 接受本文系国际原子能机构技术援助项目 (No.CPR5018) 十一五国家 863 计划 (No.006AA10Z449) 十一五国家科技支撑计划项目 (Nos.007BAD47B07,009BADB7B04) 与现代农业 ( 柑桔 ) 产业技术体系建设专项资助 * panjr@ 63.net,bljiao@ tom.com

2 分析化学第 39 卷足水果中多效唑残留快速确证检测的要求, 并为制定多效唑在荔枝桃子及樱桃中的最大残留限量提供参考和依据实验部分.1 仪器与试剂 30 气相色谱 - 三重四极杆串联质谱仪 (Varian 公司 );VF-5MS 石英毛细管柱 (30 m 0.5 mm 0.5 m m),varian 公司 );CL31/CL31R 多用途离心机 (Thermo Fisher 公司 );KS 60 圆周式振荡摇床 ( 德国 IKA 公司 );EH 0B 微控电热板 ( 北京莱伯泰科仪器有限公司 ) 乙腈环己烷 ( 色谱纯, 德国 CNW Technologies GmbH 公司 ); 丙酮 ( 色谱纯, 成都市科龙化工试剂厂 );NaCl, 无水 MgSO 4 ( 分析纯, 国药集团化学试剂有限公司 );N- 丙基乙二胺 (PSA,CNW Technologies GmbH 公司 ); 石墨化炭黑 (GCB, 大连思谱精工有限公司 ); 多效唑标准品 ( 纯度 99.3%, 德国 Dr.Ehreṉ storfer 公司 ). 实验方法..1 色谱条件进样口温度 :50 ; 升温程序 :80 保持 1 min, 以 40 /min 升温至 40, 再以 5 /min 升温至 80, 保持 8 min; 载气 : 高纯氦气, 纯度 %, 流速为 1.0 ml/min; 进样方式 : 不分流进样, 进样体积为 1 ml.. 质谱条件 MS 电离方式为 EI, 电子能量 70 ev; 离子源温度 30 ; 传输线温度 80 ; 采用多反应监测 (MRM) 正离子模式检测 ; 定性离子对为 m/z 36/15,36/167, 定量离子对为 m/z 36/15.3 标准溶液的配制标准工作液 : 准确称取 10 mg( 精确至 0.1 mg) 多效唑标准品, 用丙酮 - 环己烷 (3 7,V/V) 溶解并定容至 10 ml, 配成 1 g/l 标准工作液,-50 避光保存准确吸取标准储备液, 用丙酮 - 环己烷 (3 7,V/V) 稀释定容, 配成 5 mg/l 标准工作液, 置于 4 冰箱保存基质空白标准溶液 : 准确吸取 50 ml 5 mg/l 标准工作液, 加到 1.0 ml 样品空白提取液中, 配成基质空白标准溶液, 现用现配本实验采用单点定量法测定.4 样品前处理方法准确称取.00 g( 精确至 0.01 g) 已粉碎的均质样品于 10 ml 聚四氟乙烯离心管中, 加入 ml 乙腈, 振荡 1 min, 加入 0. 8 g MgSO 4 和 0. g NaCl, 振荡 (500 r/min)5 min, 离心 (4000 r/min)5 min, 取.00 ml 上清液转入已加有 50.0 mg PSA 和 4.0 mg GCB 的 4 ml 聚四氟乙烯离心管中, 振荡混合 1 min, 离心 (4000 r/min)5 min, 取上清液 1.00 ml 置于电热板 45 下蒸至近干, 用丙酮 - 环己烷 (3 7,V/V) 定容至 1.00 ml, 供 GC-MS/MS 分析 3 结果与分析 3.1 QuEChERS 方法条件的选择提取丙酮乙酸乙酯和乙腈是常用的分析多效唑残留的提取剂与丙酮和乙酸乙酯相比, 乙腈不容易提取色素和基质中的蜡质脂肪等非极性成分, 而且乙腈通过盐析更容易去除样品中的水分故本实验选用乙腈作为提取剂采用 QuEChERS 方法, 以无水 MgSO 4 为除水剂, 可除去大部分水多效唑经过液 - 液提取后分配到乙腈层中, 但乙腈微溶于水, 所以有机相中仍有残留水分加入 NaCl, 可以通过饱和盐析作用促使水相和有机相分层, 减少共提取物质, 提高多效唑的回收率 NaCl 用量对多效唑回收率的影响如图 1 所示结果发现,NaCl 添加量为 0. g 时可获得较高的回收率根据称样量确定前处理过程中有机试剂用量 GB/T [1] 及文献 [13,14] 报道的方法的称样量为 10~0 g, 乙腈用量为 15~40 ml 本研究采用灵敏度较高的 GC-MS/MS 检测水果中多效唑残留, 将称样量降至 g, 乙腈用量仅为 4 ml, 样品和试剂的用量均大大降低 3.1. 净化 PSA 是弱离子交换的固相萃取材料, 去除脂肪酸的效果较好但去除色素甾醇和维生素的效果一般 ;GCB 去除色素维生素和甾醇的效果较好, 但对极性农药的吸附作用较强本方法在净化过程中除使用 PSA 外, 同时考虑 GCB 结果证明, 只用 PSA 净化时, 溶液中存在大量色素, 尤其是荔

3 第期宋莹等 : 气相色谱 - 串联质谱法快速检测水果中的多效唑残留枝提取液加入 PSA 后会产生黄色色素, 污染离子源, 干扰检测结果经过 GCB 净化的样品基本澄清但是当 GCB 过量时会吸附多效唑使其回收率降低本实验最终确定 PSA 和 GCB 用量分别为 50 和 4 mg 结果表明, 采用混合型分散固相萃取填料处理样品, 净化效果良好, 溶液澄清透明, 对目标物质无干扰, 定性与定量分析效果良好 3. 基质效应基质效应是指样品中除目标化合物以外的其它成分对目标化合物响应值的影响应用 GC-MS/MS 测定复杂基质样品时, 基质中除目标化合物以外的其它成分对目标化合物的响应值一般具有增强效图 1 NaCl 加入量对多效唑回收率的影响 Fig.1 Effect of addd Nac on recovery for paclobutrazol 应基质效应会降低方法的灵敏度, 影响方法的准确性取 0.005,0.05 和 0.5 mg/kg 的样品标准溶液进样, 得到的回收率分别为 1.3%,197.5% 和 189.6% 而采用空白样品提取液作为标准溶液的稀释液, 在相同的色谱条件下进样, 得到的回收率为 11.9%,10.5% 和 98.% 这是因为用空白样品提取液稀释标准溶液可以使标准溶液和样品溶液的离子化条件相同, 从而减弱基质效应 [10] 3.3 分析条件选择通过 0.5 mg/l 多效唑标准溶液单级质谱分析, 确定多效唑的特征碎片离子 m/z 36/15,36/167 将这两对特征碎片离子设为母离子, 进行子离子扫描, 碰撞电压设为 10 V 通过子离子扫描, 确定多效唑的特征碎片离子及相应的子离子, 建立 MRM 模式 3.4 方法评价用空白基质加标法进行回收率和精密度实验分别对空白荔枝桃子及樱桃 3 种基质进行 0.005, 0.05 和 0.5 mg/kg 水平的加标实验, 以.4 的方法对样品进行前处理, 平行测定 6 次, 计算得回收率为 86. 7% ~16.7%, 相对标准偏差为.0% ~19.6% ( 表 1), 表明本方法有较好的准确度和精密度, 可满足农药残留定量分析的要求检出限根据添加的最低浓度给出, 按照 3 倍信噪比设定得出桃樱桃及荔枝检出限分别为 0.4,0.5 和 0.5 mg/kg 3.5 实际样品测定多效唑作为植物生长调节剂, 在荔枝桃子及樱桃的生产过程中广泛应用从国内 3 个城市抽取荔枝桃子樱桃样品若干份, 采用 QuEChERS-GC-MS/MS 快速分析各样品中多效唑残留结果显示, 桃子中部分样品检出多效唑残留, 检出浓度为 0.004~0.036 mg/kg; 樱桃中多效唑残留检出浓度为 0.004~ mg/kg; 荔枝果肉中未检出多效唑残留, 这可能是因为多效唑是非内吸性农药, 荔枝果皮较厚, 多效唑难以通过果皮进入果肉组织内部图给出了检出多效唑的油桃样品色谱图表 1 方法的准确度和精密度 (n=6) Table 1Results of recovery and precision test (n=6) 桃 Peach 荔枝 Leechee 樱桃 Cherry 添加水平 Spiked (mg/kg) 本研究通过对 QuEChERS 方法的改进, 提高了方法的灵敏度和基质的净化效果, 结合 GC-MS-MS 应用于水果中多效唑残留的快速检测本方法与现有方法相比, 除操作图油桃实际样品的多效唑色谱图 Fig. Chromagram of paclobutrazol in real peach sample

4 分析化学第 39 卷简单快速准确灵敏度高重现性良好外, 检测成本也非常低 ( 测定一个样品仅需 ~3 元 ), 而且避免使用大量有机溶剂, 减少了对环境的污染, 可作为实验室多效唑残留的常规检测方法 References 1 MaximumResidueLimits (MRLs)ListofAgriculturalChemicalsinFoods [EB/OL].htp:// squarestart.ne.jp/foundation/search.html NY ,Maximum ResidueLimitsforPesticidesinFarm Products( 农产品中农药最大残留限量 ). MinistryofAgricultureofthePeople srepublicofchina( 中华人民共和国农业行业标准 ) 3 ZHAOJian,YANG Ting,ZHANG Huan,LV Yan( 赵健, 杨挺, 张欢, 吕燕 ).ActaAgriculturaeJiangxi( 江西农业学报 ),009,1(11):104~105 4 BhatacherjeeA K,SinghV K.IndianJournalofPlantPhysiology,00,7(3):8~84 5 CraightonS M,CRichardU,SylviaM B,LauraJL.J.PlantGrowthRegul.,1990,9(1):7~35 6 LIUSu,HUANG Wei-Dong,DAIYuṉQing( 刘肃, 黄卫东, 戴蕴青 ).Acta HorticulitureSinica( 园艺学报 ), 1994,1(1):91~93 7 QIANChuaṉFan,MINGJiu-Xue( 钱传范, 明九雪 ).Agrochemicals( 农药 ),1998,37(9):9~30 8 BAIHua,QIU Yue-Ming,HAO Nan,ZHANGQing( 白桦, 邱月明, 郝楠, 张青 ).InspectionandQuarantineScience( 检验检疫科学 ),004,14(3):54~55 9 LV Yan,ZHAOJian,YANGTing,WANGLi-Jun( 吕燕, 赵健, 杨挺, 王立君 ).ChinaMeasurementandTest( 中国测试 ),010,36(4):57~59 10 LIYan,ZHENG Fen,WANG Ming-Lin,PANG Guo-Fang( 李岩, 郑锋, 王明林, 庞国芳 ).ChineseJournalof Chromatograpy( 色谱 ),009,7():17~ SanchoJV,PozoOJ,ZamoraT,GrimaltS,HernaadezF.AgricFoodChem.,003,51:40~406 1 GB/T ,Methodfordeterminationof500pesticidesresiduesinfruitsandvegetables-GC-MS( 水果和蔬菜中 500 种农药及相关化学品残留量的测定气相色谱 - 质谱法 ).NationalStandardsofthePeople srepublicofchina ( 中华人民共和国国家标准 ) 13 AnastassiadesM,LehotaySJ,StajnbaherD,SchenckFJ.J.AOACInternational,003,86():41~ LehotaySJ,KokA D,HiemstraM,BodegravenPV.J.AOACInternational,005,88():595~ GUO Wei,LIU Yong,LIU Ning,WEIDong-Xu( 郭伟, 刘永, 刘宁, 魏冬旭 ).ChineseJ.Anal.Chem.( 分析化学 ),009,37(11):1638~1644 RapidDeterminationofPaclobutrazolinFruitsbyQuEChERSCleanupand GasChromatographȳtandem MasSpectrometry SONG Ying 1,,ZHANG Yao-Hai,HUANG Xia,PANJia-Rong *1,JIAOBi-Ning * 1 (InstituteofAgro-FoodSciencesandTechnology,ChineseAcademyofAgriculturalSciences,Beijing100193) (CitrusResearchInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalSciences/CitrusResearchInstitute, SouthwestUniversity,Chongqing40071) Abstract Inthisstudy,ananalyticalmethodwasestablishedforthedeterminationofpaclobutrazolin fruits(peach,leecheeandcherry)usingthequick,easy,cheap,efectiveruggedandsafe (QuECẖ ERS)cleanupandgaschromatographyṯandem massspectrometry. Thepaclobutrazoloffruitssamplewasextractedwithacetonitrile,removedthewaterwithanhydrousmagnesiumsulfateandsodium chloride,cleaned up with dispersive method on primarysecondaryamineand graphitizedcarbon black,anddetectedbygaschromatographyṯandem massspectrometryundermultiplereactionmonitoringmode.thequalitativeresults wereobtainedbasedonthecharacteristicm/z 36>15and m/z36>167,andthequantitationresultswereontheintensionofthecharacteristicm/z36>15.

5 第期宋莹等 : 气相色谱 - 串联质谱法快速检测水果中的多效唑残留 Therecoveriesofthepaclobutrazolwereintherangefrom86.7% to130% atthespikelevelsof0. 005,0.05and0.5 mg/kgintothreefruits matrixes,therelativestandarddeviations (RSDs)were between.0% and19.6%,andthelimitsofdetectionwere0.4,0.5,0.5 mg/kg.themethodissimple,quick,safe,cheapandreproducible,andapplicabletoconfirmpaclobutrazolresidueinthefruits sample. Keywords Rapid analysisofpesticideresidue;gaschromatographyṯandem massspectrometry; Paclobutrazol;fruits (Received18November010;accepted5January011)

g ml 10% ph 色谱条件 kinetex C μm 100 A 4. 6 mm 150 mm 25 5 μl A B 10 mmol /L ml /min

g ml 10% ph 色谱条件 kinetex C μm 100 A 4. 6 mm 150 mm 25 5 μl A B 10 mmol /L ml /min 25 4 2013 8 监测技术 5 1 2 1 ( 1. 江苏省疾病预防控制中心, 江苏南京 210009; 2. 南京医科大学第二附属医院, 江苏南京 210029) 5 Phenomenex kinetex C 18 2. 6 μm 4. 6 mm 150 mm 10 mmol /L ph 2. 5 + 60 40 DAD 280 nm 5 20. 0 mg /L ~ 100 mg /L 0.