2016 年 11 月 Vol.34 11 October 2016 Chinese Journal of Chromatography 1055 ~ 1062 研究论文 DOI: 10.3724 / SP.J.1123.2016.07007 超高效液相色谱 四极杆 飞行时间质谱法快速筛查辣椒粉中 27 种农药残留 刘永强, 李凯, 许文娟, 郭礼强, 孙军 ( 潍坊出入境检验检疫局, 山东潍坊 261041) 摘要 : 建立了超高效液相色谱 四极杆 飞行时间质谱 (UPLC Q TOF / MS) 快速筛查辣椒粉中 27 种农药残留的检测 方法 样品采用乙腈提取, 经 Carb / NH 2 固相萃取小柱净化, 用乙腈 乙酸乙酯 (3 1, v / v) 洗脱, 电喷雾正离子模式 检测 在一级质谱模式下, 以目标物的保留时间 精确质量数 同位素分布和同位素丰度比定性, 以准分子离子峰 的峰面积定量 在 Targeted MS / MS 模式下, 通过相应碰撞能量下的离子碎片信息进一步确证 27 种化合物在各 自的线性范围内线性关系良好, 相关系数均大于 0 997 27 种化合物的定量限为 2 5~ 5 0 μg / kg, 在 3 个添加水平 下的回收率为 72 3 ~ 118 9, 相对标准偏差 (RSD) 为 0 21 ~ 12 7 (n = 6) 该方法快速 灵敏 准确, 适用于辣 椒粉中多种农药残留的同时检测 关键词 : 超高效液相色谱 四极杆 飞行时间质谱 ; 筛查 ; 农药残留 ; 辣椒粉 中图分类号 :O658 文献标识码 :A 文章编号 :1000 8713(2016)11 1055 08 Rapid screening of 27 pesticide residues in chili powder by ultra performance liquid chromatography coupled with quadrupole time of flight mass spectrometry LIU Yongqiang, LI Kai, XU Wenjuan, GUO Liqiang, SUN Jun (Weifang Entry Exit Inspection and Quarantine Bureau, Weifang 261041, China) Abstract: An analytical method was established for the simultaneous determination of 27 pesti cide residues in chili powder by ultra performance liquid chromatography coupled with quadru pole time of flight mass spectrometry ( UPLC Q TOF / MS). The samples were extracted with acetonitrile, and cleaned up by solid phase extraction ( SPE) with Carb / NH 2 cartridges, and eluted with acetonitrile ethyl acetate (3 1, v / v). The eluent was determined by UPLC Q TOF / MS with electrospray ionization in positive mode. The confirmatory analysis was carried out by comparing the retention times, accurate masses, isotope abundance and isotope spacing of all the compounds and fragment ions with Targeted MS / MS. The correlation coefficients ( r) were greater than 0 997 in the linear ranges of the 27 pesticides. The limits of quantification (LOQs) of the 27 pesticides were 2 5-5 0 μg / kg. At the three spiked levels, the recoveries were between 72 3 and 118 9, with the relative standard deviations (RSDs, n = 6) ranging from 0 21 to 12 7. The method is efficient, sensitive and accurate, and can meet the requirement of the determination of the 27 pesticides in chili powder. Key words: ultra performance liquid chromatography quadrupole time of flight mass spectrome try ( UPLC Q TOF / MS); screening; pesticide residues; chili powder 收稿日期 :2016 07 06 通讯联系人.E mail:liuyongqianga@ 163.com. 基金项目 : 山东出入境检验检疫局科研课题 (SK201613); 潍坊市科学技术发展计划项目 (2015Z J1101). Foundation item: Program of Shandong Entry Exit Inspection and Quarantine Bureau ( SK201613); Weifang Science and Technology Development Plan Project ( 2015Z J1101).
1056 色谱第 34 卷 农药在现代农业的生产过程中起到不可替代的 作用, 为粮食 果蔬的增产做出了重大贡献 然而农 药的广泛使用伴随着日益严重的农药残留问题, 农 药的滥用对人体健康和生态环境等方面造成了严重 危害 [1] 随着新型农药的使用和农药最大残留限 量 ( MRLs) 的日益严格, 研发高效 简便 准确的农 药多残留检测方法成为检测人员的首要任务 目前辣椒中农药多残留的分析方法主要有气相 色谱 (GC) 法 [2-4] [5] 气相色谱 质谱 ( GC MS) 法和 液相色谱 串联质谱 (LC MS / MS) 法 [6] GC 法定性 能力较弱 ;GC MS 和 LC MS / MS 法均采用低分辨 质谱, 全扫描模式下的灵敏度较低 [7], 选择离子监 测 (SIM) 和多反应监测 ( MRM) 模式下需分组检测 目标物 [8-10] 此外,GC GC MS 和 LC MS / MS 法的 定性分析必须有标准物质进行比对 近年来高分辨 质谱法在农药多残留检测方面的发展为以上问题提 供了良好的解决途径 四极杆 飞行时间质谱 ( Q TOF / MS) 是一种四 极杆和飞行时间质量分析器相结合的高分辨质谱技 术, 具有较高的灵敏度, 理论上可同时扫描目标物的 数量无上限, 真正实现高通量分析 [11-13] Q TOF / MS 还可通过目标化合物的保留时间 精确质量数 同位素分布和同位素丰度比等信息, 利用建立的筛 查谱库, 实现在无标准品比对的情况下对目标物进 行准确定性 [14] 因此,Q TOF / MS 的高分辨率和高 质量精度的特点可以有效降低化学噪音, 从而提高 定性结果的可靠性和定量结果的准确度, 尤其适合 复杂基质体系中未知化合物的痕量分析 [15] 本文采用固相萃取的前处理方法, 建立了超高 效液相色谱 四极杆 飞行时间质谱 ( UPLC Q TOF / MS) 同时分析辣椒粉中常见的 27 种农药残留的快 速筛查方法 该方法利用 UPLC Q TOF / MS 技术 建立了包含精确质量数 保留时间和 3 个碰撞能量 (10 20 40 ev) 下碎片离子质谱图信息的 27 种农药 筛查谱库, 通过筛查谱库对检测结果进行检索分析, 实现了无标准品情况下对辣椒粉样品中 27 种农药 的快速筛查和确认, 同时可对检测到的目标物进行 准确定量 1 实验部分 1.1 仪器与试剂 Agilent 1290 6530 超高效液相色谱 四极杆 飞 行时间质谱仪 ( 美国 Agilent 公司 ); T25 均质器 ( 德 国 IKA 公司 ); 5810R 高速冷冻离心机 ( 德国 Eppendorf 公司 ); R 210 旋转蒸发仪 ( 瑞士 BUCHI 公司 ); MMV 1000W 振荡器 ( 日本 EYELA 公司 ) 27 种农药标准品 ( 纯度 91 5 ~ 99 7) 均购自德国 Dr. Ehrenstorfer 公司 ; 正己烷 乙腈 乙酸乙酯 ( 色谱纯 ) 和甲酸 ( 分析纯 ) 均购自美国 Merck 公司 ; 无水硫酸钠 ( 分析纯 ) 购自天津天大化工实验厂 ; 氯化钠 ( 优级纯 ) 购自天津科密欧化学试剂有限公司 ; 乙酸铵 ( 色谱纯 ) 购自上海晶纯生化科技股份有限公司 ; 石墨化碳 氨丙基键合硅胶复合固相萃取柱 (Carb / NH 2, 500 mg / 500 mg / 6 ml) 购自北京迪马欧泰科技发展中心 ; 乙腈饱和的正己烷 : 将乙腈和正己烷按 1 1( v / v) 混合, 振荡, 上层即为乙腈饱和的正己烷 ; 实验用水为纯水系统 ( 美国 Millipore 公司 ) 制得 1.2 标准溶液的配制准确称取 10 mg( 精确至 0 01 mg) 标准品, 置于 10 ml 棕色容量瓶中, 用甲醇定容至刻度, 得单标准储备液, 于 -18 避光保存 用甲醇稀释并配制中间浓度的标准工作液, 于 4 避光保存 用空白辣椒粉提取液配制标准工作液, 现用现配 分别量取 50 μl 27 种农药单标准储备液至 100 ml 棕色容量瓶中, 用甲醇定容至刻度, 得到质量浓度为 500 μg / L 的 27 种农药混合标准溶液, 现用现配 1.3 样品前处理称取辣椒粉 2 g( 精确至 0 01 g), 置于 100 ml 塑料离心管中, 加入 15 ml 水, 涡旋 0 5 min, 浸泡 30 min, 加入 40 ml 乙腈溶液, 以 11 000 r / min 均质 1 min 后, 加入 5 g 氯化钠, 以 11 000 r / min 均质 1 min, 以 4 000 r / min 离心 5 min 后, 取 20 ml 乙腈层于 250 ml 梨形分液漏斗中, 分别加入 20 ml 乙腈和 10 ml 乙腈饱和的正己烷, 振荡 4 min, 将乙腈层置于 250 ml 尖底旋蒸瓶中, 旋蒸至近干, 加入 3 ml 乙腈 乙酸乙酯 (3 1, v / v) 溶液, 溶解残渣, 待净化 将 Carb / NH 2 固相萃取小柱固定于装置上, 加入 2 g 无水硫酸钠后, 用 8 ml 乙腈 乙酸乙酯 (3 1, v / v) 溶液预淋洗小柱, 流速为 1 ml / min 将 3 ml 溶解液过柱, 于旋蒸瓶中加入 3 ml 乙腈 乙酸乙酯 (3 1, v / v) 溶液后, 过柱 用 25 ml 乙腈 乙酸乙酯 (3 1, v / v) 洗脱, 收集全部洗脱液于 250 ml 尖底旋蒸瓶中, 旋蒸至近干, 用 0 1 ( v / v) 甲酸 乙腈 (9 1, v / v) 定容至 2 ml, 待分析 1.4 色谱 质谱条件色谱柱 :Poroshell 120 SB C18(100 mm 3 0 mm, 2 7 μm) 流动相 :A 为含 5 mmol / L 乙酸铵的 0 1 (v / v) 甲酸水溶液, B 为乙腈 梯度洗脱程
第 11 期刘永强, 等 : 超高效液相色谱 四极杆 飞行时间质谱法快速筛查辣椒粉中 27 种农药残留 1057 序 :0 ~ 5 00 min, 1 B ~ 40 B; 5 00 ~ 8 00 min, 40 B; 8 00 ~ 14 00 min, 40 B ~ 60 B; 14 00 ~ 18 00 min, 60 B ~ 90 B; 18 00 ~ 20 00 min, 90 B; 20 00 ~ 20 01 min, 90 B ~ 1 B; 20 01 ~ 24 00 min, 1 B 流速 :0 4 ml / min 柱温 :40 电喷雾离子 ( ESI) 源, 正离子模式 ; 干燥气温度 :325 ; 干燥气流速 :10 L / min; 雾化器压力 :276 kpa; 鞘气温度 :325 ; 鞘气流速 :11 L / min; 参比离子 :m / z 121 050 9 922 009 8; 扫描方式 : 全扫描 ; 扫描范围 :m / z 100 ~ 1 000; MS 扫描速率 :3 spec tra / s; MS / MS 扫描速率 :2 spectra / s; 二级质谱数据在 Targeted MS / MS 模式下采集, 在 Targeted List Table 中设置母离子 保留时间 碰撞能量等信 息 ; 采用 Agilent MassHunter Workstation (Version B05 01) 软件进行数据采集与处理 1.5 筛查谱库的建立配制 27 种农药的混合标准溶液, 在一级质谱模式下进行测定, 获得化合物的精确质量数 保留时间和母离子信息 ; 在 Targeted MS / MS 模式下, 对化合物进行数据采集, 每种化合物选择 3 个碰撞能量 (10 20 40 ev) 下的碎片离子质谱图, 并将其导入 PCDL 软件, 与对应农药的保留时间和精确质量数等信息相关联, 从而建立筛查谱库 27 种农药的分子式 保留时间 理论质量数 CAS 号 母离子 碰撞能量和相对丰度最高的 2 ~ 3 个质谱碎片离子及对应的相对丰度比见表 1 Table 1 表 1 27 种农药的分子式 保留时间 理论质量数 CAS 号 母离子 碰撞能量和碎片离子信息 Formulas, retention times (t R ), theoretical masses, CAS numbers, precursors, collision energies (CE) and fragmentation ions information of the 27 pesticides Compound Formula 1 methamidophos ( 甲胺磷 ) t R / min Theoretical mass CAS Precursor (m / z) CE / ev Fragment ions (m / z) ( relative abundance ratio) C 2 H 8 NO 2 PS 2 49 141 0013 10265 92 6 142 0086 20 94 0055 (100), 124 9816 (25 4), 78 9949 (10 6) 2 acephate ( 乙酰甲胺磷 ) C 4 H 10 NO 3 PS 2 81 183 0119 30560 19 1 184 0192 20 142 9925 (100), 94 9897 (82 6), 124 9819 (54 5) 3 omethoate ( 氧乐果 ) C 5 H 12 NO 4 PS 3 11 213 0225 1113 02 6 214 0297 20 124 9823 (100), 154 9930 (37 4), 109 0055 (36 0) 4 aldicarb sulfoxide ( 涕灭威亚砜 ) 5 aldicarb sulfone ( 涕灭威砜 ) C 7 H 14 N 2 O 3 S 3 36 206 0725 1646 87 3 207 0799 20 89 0423 (100), 69 0580 (25 3), 65 0063 (15 4) C 7 H 14 N 2 O 4 S 3 86 222 0674 1646 88 4 223 0752 20 86 0643 (100), 76 0433 (38 1), 81 0047 (36 3) 6 monocrotophos ( 久效磷 ) C 7 H 14 NO 5 P 4 04 223 0609 6923 22 4 224 0683 20 127 0512 (100), 98 0605 (29 4) 7 methomyl ( 灭多威 ) C 5 H 10 N 2 O 2 S 4 17 162 0463 16752 77 5 163 0535 20 88 0230 (100), 106 0333 (50 5) 8 thiamethoxam ( 噻虫嗪 ) C 8 H 10 ClN 5 O 3 S 4 51 291 0193 153719 23 4 292 0296 20 211 0651 (100), 181 0544 (77 6), 131 9670 (44 1) 9 clothianidin ( 噻虫胺 ) C 6 H 8 ClN 5 O 2 S 4 99 249 0087 210880 92 5 250 0162 20 169 0538 (100), 131 9666 (77 7), 113 0166 (35 3) 10 mevinphos ( 速灭磷 ) C 7 H 13 O 6 P 5 69 224 0449 26718 65 0 225 0524 20 127 0149 (100), 109 0047 (11 2) 11 imidacloprid ( 吡虫啉 ) C 9 H 10 ClN 5 O 2 5 21 255 0523 105827 78 9 256 0598 20 175 0928 (100), 209 0595 (68 5), 211 0569 (22 6) 12 dimethoate ( 乐果 ) C 5 H 12 NO 3 PS 2 5 37 228 9996 60 51 5 230 0069 20 124 9819 (100), 170 9696 (19 5), 88 0223 (16 2) 13 carbofuran ( 克百威 ) C 12 H 15 NO 3 7 40 221 1052 1563 66 2 222 1126 20 123 0443 (100), 165 0914 (37 6) 14 carbaryl ( 甲萘威 ) C 12 H 11 NO 2 7 90 201 0789 63 25 2 202 0864 20 145 0645 (100), 127 0539 (30 8), 117 0697 (21 2) 15 imazalil ( 抑霉唑 ) C 14 H 14 Cl 2 N 2 O 7 98 296 0483 35554 44 0 297 0599 20 297 0565 (100), 158 9764 (69 1), 299 0536 (63 9) 16 atrazine ( 莠去津 ) C 8 H 14 ClN 5 8 11 215 0938 1912 24 9 216 1013 20 174 0551 (100), 216 1024 (39 8), 176 0521 (32 7) 17 malathion ( 马拉硫磷 ) C 10 H 19 O 6 PS 2 13 65 330 0361 121 75 5 331 0436 20 99 0081 (100), 127 0388 (31 8), 124 9820 (26 6) 18 isoprocarb ( 异丙威 ) C 11 H 15 NO 2 8 96 193 1103 2631 40 5 194 1176 10 95 0499 (100), 137 0961 (29 1), 152 0707 (13 2) 19 propazine ( 扑灭津 ) C 9 H 16 ClN 5 10 40 229 1094 139 40 2 230 1170 20 188 0702 (100), 146 0231 (84 3), 230 1173 (58 1) 20 fenamidone ( 咪唑菌酮 ) C 17 H 17 N 3 OS 12 32 311 1092 161326 34 7 312 1168 20 92 0502 (100), 236 1186 (57 2), 103 0545 (15 1)
１０５８ 色 第 ３４ 卷 谱 表 １ 续 Ｔａｂｌｅ １ Ｃｏｎｔｉｎｕｅｄ Ｎｏ Ｃｏｍｐｏｕｎｄ Ｆｏｒｍｕｌａ ｔｒ ｍｉｎ Ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌ ｍａｓｓ ＣＡＳ Ｎｏ Ｐｒｅｃｕｒｓｏｒ ｍ ｚ Ｆｒａｇｍｅｎｔ ｉｏｎｓ ｍ ｚ ｒｅｌａｔｉｖｅ ａｂｕｎｄａｎｃｅ ｒａｔｉｏ ＣＥ ｅｖ ２１ ｍｙｃｌｏｂｕｔａｎｉｌ 腈菌唑 Ｃ １５ Ｈ１７ ＣｌＮ４ １２ ４０ ２８８ １１４２ ８８６７１ ８９ ０ ２８９ １２１７ ７０ ０４１１ １００ １２５ ０１５３ １４ ８ ２２ ｅｔｈｏｐｒｏｐｈｏｓ 灭线磷 Ｃ ８ Ｈ１９ Ｏ２ ＰＳ ２ １２ ６０ ２４２ ０５６４ １３１９４ ４８ ４ ２４３ ０６４０ ２３ ａｌａｃｈｌｏｒ 甲草胺 Ｃ １４ Ｈ ＣｌＮＯ２ １３ ７４ ２６９ １１８２ １５９７２ ６０ ８ ２７０ １２５７ １３０ ９３８０ １００ ９６ ９５０９ ４７ ９ １７２ ９８４７ ３７ ４ ２４ ｔｒｉａｚｏｐｈｏｓ 三唑磷 Ｃ １２ Ｈ１６ Ｎ３ Ｏ３ ＰＳ １３ ８５ ３１３ ０６４９ ２４０１７ ４７ ８ ３１４ ０７２４ ２５ ｂｕｐｉｒｉｍａｔｅ 乙嘧酚磺酸酯 Ｃ １３ Ｈ２４ Ｎ４ Ｏ３ Ｓ １３ ９３ ３１６ １５６９ ４１４８３ ４３ ６ ３１７ １６４３ ｂｕｐｒｏｆｅｚｉｎ 噻嗪酮 Ｃ １５ Ｈ１６ Ｃ ｌ３ Ｎ３ Ｏ２ １４ ７２ Ｃ １６ Ｈ２３ Ｎ３ ＳＯ ３７５ ０３０８ ６７７４７ ０９ ５ ３７６ ０３８２ ２６ ２７ ２ ｐｒｏｃｈｌｏｒａｚ 咪酰胺 １７ ６５ ３０５ １５６２ ６９３２７ ７６ ０ ３０６ １６３６ ２ １ １ 提取方法的优化 相比于其他溶剂 乙腈具有提取效率高 去除脂肪 蛋白质和糖分等杂质效果好和挥发性低 等优点 因而本实验采用乙腈作为提取溶剂 分析脱水蔬菜样品时 检测前需加适量水浸泡 以提高农药残留的提取效率 １６ 辣椒粉属脱水蔬 菜 因此本实验对比了直接提取和加水浸泡后再提 Ｆｉｇ １ ３０８ ００１０ １００ ３０９ ９９８１ ６５ １ １０６ ０６５７ １００ １１６ ０５３１ ４０ ６ １ １０５９ ３０ ２ 围内 其余农药的加标回收率仅为 ６ ０ ５９ 三唑 目前农残检测中多采用乙腈作为提取溶 剂 １６６ ０９７５ １００ ２１０ １６０２ ５６ ８ ２７２ １０６８ ３４ ４ 时 只有灭多威和马拉硫磷的加标回收率在正常范 前处理条件的优化 ５ ６ ８ １０ １６２ ０６６０ １００ ２４７ ０７５１ ８２ ９ ３１７ １６４８ ６３ ８ 取对回收率的影响 见图 １ 结果表明 直接提取 结果与讨论 ２ １ １６２ １２７９ １００ ２３８ ０９９６ ４７ ３ １６３ １１８１ ２１ ６ 磷 咪唑菌酮和甲草胺的回收率几乎为 ０ 加水浸泡 后再提取的样品中 ２７ 种农药的加标回收率为 ６４ １１０ 满足实验要求 且直接提取和加水浸泡后 提取的样品经 ＳＰＥ 小柱净化后 洗脱液的颜色分别 呈淡黄色和无色 说明直接提取的提取液中含有较 多色素和基质干扰物 导致后续净化不彻底 加水浸 泡后 样品中部分干扰物转移至水相 有利于样品的 净化 因此本实验采用加水浸泡后再提取的方式 图 １ 直接提取和加水浸泡后再提取对 ２７ 种农药回收率的影响 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｒｅｃｔ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｉｍｍｅｒｓｉｏｎ ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ２７ ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ 本实验考察了振荡器振荡 均质和超声 ３ 种提 取方式对回收率的影响 结果表明 振荡器振荡 均 ２ １ ２ 净化方法的优化 辣椒粉中含有大量油脂 色素和生物碱 属于复 质和超声 ３ 种提取方式下 ２７ 种目标物的回收率在 杂基质 １７ 如果净化不彻底 容易对目标物的检测 均质的提取效率最高 采用均质提取时放热较多 柱和质谱系统造成严重污染 从而增加日常维护仪 有利于农药残留的提取 且均质可有效保证样品与 器的人力和财力 因此对辣椒粉样品的净化显得尤 试剂充分接触 因此最终选择均质作为提取方式 为重要 ７０ １ 范围内的数量分别为 １８ 和 １５ 其中 产生干扰 影响定性和定量的准确性 同时会对色谱
第 １１ 期 刘永强 等 超高效液相色谱 四极杆 飞行时间质谱法快速筛查辣椒粉中 ２７ 种农药残留 １０５９ 将辣椒粉样品的提取液旋蒸后 会明显观察到 旋蒸瓶内壁有油脂状的液滴 正己烷对油脂具有较 好的溶解性 用乙腈饱和的正己烷对提取液进行液 液萃取能够快速地去除样品中的油脂 去除油脂 后 提取液旋蒸后已无明显的油脂状液滴 见图 ２ 当乙腈饱和的正己烷与提取液乙腈的比例为 １ ４ ｖ ｖ 时 去除油脂的效果最好 考察了去除油脂 和未除油脂 ２ 种情况下 ２７ 种目标化合物的回收率 结果表明 去除油脂时 ８５ ２ 的目标物的回收率为 ７０ １ 未除油脂时 ５５ ６ 的目标物的回收率 为 ７０ １ 除速灭磷外 其余 ２６ 种化合物在去 除油脂情况下的回收率均高于未除油脂的情况 见 图 ２ 除油脂和不除油脂情况下旋蒸后的提取液 Ｆｉｇ ２ Ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ ａｆｔｅｒ ｒｏｔａｒｙ ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ ｗｉｔｈ ｏｒ ｗｉｔｈｏｕｔ ｏｉｌ ｒｅｍｏｖａｌ 图 ３ 表明除去油脂后更有利于目标物的检测 且 造成的损失相对更少 Ｆｉｇ ３ 图 ３ 除油脂对 ２７ 种农药回收率的影响 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｏｉｌ ｒｅｍｏｖａｌ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ２７ ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ 固相萃取柱的选择对净化效果起着至关重要的 作用 本实验采用乙腈 乙酸乙酯 ３ １ ｖ ｖ 作为洗 脱液 比 较 了 不 同 固 相 萃 取 小 柱 Ｃａｒｂ ＮＨ ２ 柱 采集速率越高 色谱峰的信号强度越小 在 Ｔａｒｇｅ ｔｅｄ ＭＳ ＭＳ 模式下 需合理地设定一级质谱 ＭＳ 和二级质谱 ＭＳ ＭＳ 数据的采集速率 以获得较好 ＮＨ ２ 柱和 ＳＡＸ ＰＳＡ 柱 对目标物 回 收 率 的 影 响 的检测结果 以莠去津等 ９ 种化合物为研究对象 对马拉硫磷 三唑磷和噻嗪酮等目标物的回收率过 ４ ３ ２ ３ ３ ３ ４ ４ ２ ４ ３ 和 ４ ４ 以化合物的峰面积来 结果表明 ＮＨ ２ 柱和 ＳＡＸ ＰＳＡ 柱的回收率相近 但 低 Ｃａｒｂ ＮＨ ２ 柱的回收率整体上要高于另 ２ 种固 相萃取柱 ７７ ８ 的目标化合物的回收率在 ７０ １ 范围内 见图 ４ 从净化效果看 Ｃａｒｂ ＮＨ ２ 将 ＭＳ 和 ＭＳ ＭＳ 的采集速率分别设为 ２ ２ ２ ３ ２ 衡量色谱峰的信号强度 结果表明 对同一种化合 物 当 ＭＳ 的采集速率相同时 随着 ＭＳ ＭＳ 采集速 率的增大 色谱峰的信号强度逐渐降低 当 ＭＳ ＭＳ 柱去除基质干扰物的能力最强 能够有效去除辣椒 采集速率相同时 ＭＳ 的采集速率变化对色谱峰信 有双 ＮＨ ２ 基团 能够去除部分色素和脂肪酸 净化 别为 ３ ｓｐｅｃｔｒａ ｓ 和 ２ ｓｐｅｃｔｒａ ｓ 时 色谱峰的信号 因此本实验最终选择 Ｃａｒｂ ＮＨ ２ 固相萃取小柱作为 ２ ３ ２ ２ 由筛查谱库筛查 影响筛查结果的 ４ 个主要因素为 粉中的色素 脂肪酸 有机酸等杂质 ＳＡＸ ＰＳＡ 柱具 效果次之 ＮＨ ２ 柱对辣椒粉样品的净化效果最差 净化柱 质谱条件的优化 在 质 谱 的 各 项 参 数 中 质 谱 图 的 采 集 速 率 ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｒａｔｅ ｓｐｅｃｔｒａ ｓ 是十分重要的参数 号强度影响不大 当 ＭＳ 和 ＭＳ ＭＳ 的采集速率分 强度最大 见图 ５ 筛查确证分析 实际样品在一级质谱模式下测定 获得的数据 精确质量偏差 保留时间偏差 同位素分布和同位素 丰度比 在 ＬＯＱ 的添加水平下考察 ２７ 种目标化合
１０６０ 色 Ｆｉｇ ４ 第 ３４ 卷 谱 图 ４ 不同固相萃取柱对 ２７ 种农药回收率的影响 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ＳＰＥ ｃｏｌｕｍｎｓ ｏｎ ｔｈｅ ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ ｏｆ ｔｈｅ ２７ ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ 离子即可获得 ２ 个确证分数 二级质谱中的每个子 离子可获得 ２ ５ 个确证分数 在筛查谱库中 每种 化合物均有 ２ ３ 个特征碎片离子 因此 结合本文 建立的 筛 查 谱 库 ２７ 种 农 药 化 合 物 均 能 被 准 确 确证 ２ ４ 基质效应 基质效应 ｍａｔｒｉｘ ｅｆｆｅｃｔ 是指目标分析物以外 的其他组分对测定值的影响 通常包括基质抑制和 基质增强 ２ 种效应 当使用 ＥＳＩ 源时 在离子化过 程中基质组分与目标分析物产生竞争 更易出现基 图５ Ｆｉｇ ５ 不同的一级质谱和二级质谱采集速率组合 对峰面积的影响 Ｅｆｆｅｃｔ ｏｆ ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｓ ｏｆ ＭＳ ａｎｄ ＭＳ ＭＳ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｒａｔｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｐｅａｋ ａｒｅａｓ 物的精确质量偏差和保留时间偏差的数值 结果表 明 所有化合物的精确质量偏差均低于 １０ １０ ６ １０ 质抑制效应 本实验采用空白基质提取液和甲醇配 制系列质量浓度 ５ １０ ５０ １００ μｇ Ｌ 的混合标 准溶液 以目标物响应值的峰面积对质量浓度作标 准曲线 比较 ２ 条标准曲线的斜率 从而判断基质效 应的存在情况 计算公式 基质效应 基质标准曲 线斜率 溶 剂 标 准 曲 线 斜 率 １８ 当 比 值 为 ０ ８５ ｐｐｍ ２７ 种目标化合物的日间保留时间的最大偏 １ １５ 时 基质效应较弱 当比值大于 １ １５ 时 存在 偏差窗口分别设置为 １０ ｐｐｍ 和 ０ ３０ ｍｉｎ 含天然 强的基质抑制效应 ２７ 种农药中有 １５ 种农药的比 差值低于 ０ ３０ ｍｉｎ 因此将精确质量和保留时间 同位素的化合物在质谱图中存在着明显的同位素 较强的基质增强效应 当比值小于 ０ ８５ 时 存在较 值在 ０ ８５ １ １５ 范 围 内 １２ 种 农 药 的 比 值 小 于 峰 如吡虫啉中含 １ 个氯原子 同位素峰的 ｍ ｚ 为 ０ ８５ 为尽可能地减小基质效应的影响 本实验采 中含 ２ 个 氯 原 子 同 位 素 峰 的 ｍ ｚ 为 ２９６ ０４８ ３ ２ ５ ２５５ ５ ２ 和 ２５７ ０４９ ６ 相对丰度比为 ３ １ 抑霉唑 ２９８ ０４５ ６ 和 ３００ ０４３ １ 相对丰度比为 ９ ６ １ 同位 素的分布和相对丰度比均有特定的规律 因此 在 一级质谱模式下测定的数据使用筛查谱库筛查时 可以通过精确质量数 保留时间 同位素的分布和相 对丰度比在无标准品的情况下对可能存在的目标化 合物进行准确筛查 筛查出的疑似化合物在 ＭＳ ＭＳ 模式下进行确 证 根据欧盟 ０２ ６５７ ＥＣ 决议 使用高分辨质谱 作为确证技术时 检测到 １ 个具有精确质量数的母 用基质匹配法进行定量分析 方法学验证 ２ ５ １ 线性范围和定量限 将 ２７ 种农药的混合标准溶液用空白样品提取 液稀释并配制成不同质量浓度的标准溶液 以峰面 积 Ｙ 对相应的质量浓度 Ｘ μｇ Ｌ 作标准曲线 以 １０ 倍信噪比 Ｓ Ｎ 计算定量限 ＬＯＱ ２７ 种目 标化合物的线性范围 线性方程 相关系数 ｒ 定 量限 ＬＯＱ 见表 ２ ２７ 种目标化合物在线性范围 内的相关系数均大于 ０ ９９５ 定量限 ＬＯＱ 为 ２ ５ ５ ０ μｇ ｋｇ
第 11 期刘永强, 等 : 超高效液相色谱 四极杆 飞行时间质谱法快速筛查辣椒粉中 27 种农药残留 1061 Table 2 Linear range / (μg / L) 表 2 辣椒粉中 27 种农药的线性范围 线性方程 相关系数 (r) 和定量限 Linear ranges, linear equations, correlation coefficients ( r) and LOQs of the 27 pesticides in chili powder Linear equation r LOQ / Linear range / (μg / L) Linear equation 1 2.5-3000 Y = 1.67 10 4 X+1.90 10 5 0.9996 2.5 15 2.5-3000 Y = 4.70 10 4 X-8.40 10 4 0.9995 2.5 2 2.5-1500 Y = 1.01 10 4 X+1.51 10 5 0.9998 2.5 16 2.5-3000 Y = 2.93 10 4 X-2.55 10 4 0.9998 2.5 3 2.5-3000 Y = 3.13 10 4 X+7.24 10 4 0.9985 2.5 17 2.5-1000 Y = 1.53 10 4 X+2.15 10 5 0.9999 2.5 4 2.5-3000 Y = 1.24 10 4 X-1.59 10 4 0.9997 2.5 18 2.5-3000 Y = 4.65 10 3 X-1.06 10 3 0.9997 2.5 5 2.5-3000 Y = 1.13 10 4 X+4.46 10 4 0.9990 2.5 19 5.0-3000 Y = 3.25 10 4 X-8.59 10 4 0.9989 5.0 6 2.5-3000 Y = 3.41 10 4 X+6.20 10 4 0.9981 2.5 20 2.5-3000 Y = 2.27 10 4 X-3.55 10 4 0.9994 2.5 7 5.0-3000 Y = 3.04 10 3 X+4.81 10 3 0.9984 5.0 21 5.0-3000 Y = 8.94 10 3 X-1.83 10 4 0.9995 5.0 8 2.5-3000 Y = 1.34 10 4 X-4.12 10 3 0.9991 2.5 22 5.0-3000 Y = 4.42 10 4 X-9.24 10 4 0.9996 5.0 9 5.0-3000 Y = 1.86 10 3 X+2.86 10 3 0.9977 5.0 23 2.5-3000 Y = 5.68 10 3 X-6.29 10 2 0.9999 2.5 10 5.0-3000 Y = 8.97 10 3 X-2.14 10 4 0.9996 5.0 24 5.0-3000 Y = 8.36 10 4 X-1.62 10 5 0.9998 5.0 11 2.5-3000 Y = 6.41 10 3 X+1.46 10 4 0.9984 2.5 25 5.0-3000 Y = 9.45 10 4 X-2.52 10 5 0.9991 5.0 12 5.0-3000 Y = 7.70 10 3 X+1.75 10 4 0.9979 5.0 26 2.5-3000 Y = 2.27 10 4 X-3.68 10 4 0.9997 2.5 13 2.5-3000 Y = 4.43 10 4 X-3.02 10 4 0.9999 2.5 27 5.0-3000 Y = 1.31 10 5 X-2.76 10 5 0.9998 5.0 14 2.5-3000 Y = 6.80 10 3 X-7.72 10 3 0.9997 2.5 For Nos.1-27, see Table 1; Y: peak area of quasi molecular ions; X: mass concentration, μg / L. 2.5.2 回收率和精密度 对阴性辣椒粉样品进行 1 2 和 5 倍 LOQ 添加 水平的回收率和精密度试验, 按 1 3 节的方法进行 预处理, 每个添加水平做 6 个平行样品, 计算回收率 Added / 表 3 辣椒粉中 27 种农药的加标回收率和相对标准偏差 (n = 6) Table 3 Recoveries and RSDs of the 27 pesticides spiked in chili powder (n = 6) Recovery / RSD / Added / Recovery / RSD / Added / r Recovery / LOQ / 1 2.5 91.9 12.4 10 5.0 98.7 6.1 19 5.0 92.4 2.5 5.0 103.2 9.4 10.0 87.3 4.2 10.0 102.9 1.4 12.5 93.1 1.2 25.0 90.3 3.1 25.0 95.2 1.5 2 2.5 99.8 11.7 11 2.5 101.8 4.9 20 2.5 100.7 2.6 5.0 105.9 10.3 5.0 93.2 4.6 5.0 101.1 1.2 12.5 93.2 2.1 12.5 107.8 3.4 12.5 93.5 0.45 3 2.5 72.3 9.6 12 5.0 106.8 4.1 21 5.0 112.7 2.8 5.0 98.6 3.1 10.0 89.2 3.7 10.0 103.6 1.4 12.5 103.3 0.94 25.0 104.0 2.2 25.0 97.1 1.7 4 2.5 103.2 2.2 13 2.5 93.9 4.9 22 5.0 111.4 1.7 5.0 112.7 2.3 5.0 97.5 2.8 10.0 105.4 1.3 12.5 110.2 3.2 12.5 111.1 1.2 25.0 92.4 1.4 5 2.5 111.2 12.7 14 2.5 110.2 4.2 23 2.5 97.8 6.1 5.0 115.4 11.2 5.0 107.3 2.3 5.0 99.8 4.0 12.5 105.6 4.7 12.5 101.6 2.0 12.5 94.7 2.1 6 2.5 80.1 8.9 15 2.5 99.6 1.2 24 5.0 90.9 6.3 5.0 103.9 7.1 5.0 105.2 2.3 10.0 95.4 4.6 12.5 98.9 4.4 12.5 93.7 1.7 25.0 90.0 3.8 7 5.0 97.9 9.3 16 2.5 107.6 4.7 25 5.0 98.6 6.3 10.0 92.1 5.2 5.0 95.1 2.2 10.0 107.8 3.7 25.0 87.3 4.4 12.5 104.0 0.94 25.0 95.8 0.71 8 2.5 94.6 6.3 17 2.5 80.3 2.2 26 2.5 91.3 1.5 5.0 90.9 7.1 5.0 88.3 2.4 5.0 87.4 0.63 12.5 101.0 3.9 12.5 93.9 1.8 12.5 83.7 1.6 9 5.0 93.7 8.3 18 2.5 107.8 2.8 27 5.0 114.0 1.4 10.0 101.2 6.6 5.0 105.0 1.5 10.0 118.9 0.54 25.0 99.2 6.4 12.5 99.9 1.3 25.0 96.6 0.21 For Nos.1-27, see Table 1. 和相对标准偏差 ( RSD) 27 种农药的回收率为 72 3 ~ 118 9, RSD 为 0 21 ~ 12 7 ( 见表 3) 说明该方法回收率高 稳定性好, 满足辣椒粉中农药 残留的检测要求 RSD /
1062 色谱第 34 卷 2.6 实际样品的检测利用本方法对市场上购买的 10 份辣椒粉样品进行检测, 其中 1 份辣椒粉样品检出了甲萘威, 含量为 50 7 μg / kg 为验证方法的准确性, 采用 GB / T 20769 2008 标准方法对上述阳性样品进行检测, 结果为 58 2 μg / kg, 与本实验方法结果基本一致 3 结论本文结合固相萃取和 UPLC Q TOF / MS 技术, 建立了辣椒粉中 27 种农药残留的筛查确证方法 该方法简便 高效 灵敏, 回收率 重复性和定量限均能满足日常检测的要求, 可同时对样品中的目标物进行准确的定性和定量, 适用于辣椒粉中多种农药残留的快速检测分析 参考文献 : [1] Li F P. Modern Food, 2016(4): 61 黎凤平. 现代食品, 2016(4): 61 [2] Liu B S, Lü Y K, Guo C H, et al. Chemical Analysis and Meterage, 2011, 20(3): 50 刘宝圣, 吕运开, 郭春海, 等. 化学分析计量, 2011, 20(3): 50 [3] Li H C, Zhang Y P, Hu D Y, et al. Chinese Journal of Pesti cide Science, 2013, 15(1): 117 李海畅, 张钰萍, 胡德禹, 等. 农药学学报, 2013, 15(1): 117 [4] Zhang Q, Chen W S, Hong L, et al. Food Science, 2014, 35 (8): 295 张权, 陈文生, 洪亮, 等. 食品科学, 2014, 35(8): 295 [5] Liu H S, Feng G, Liu P, et al. Journal of Food Safety and Quality, 2015, 6(4): 1498 刘会双, 冯刚, 刘萍, 等. 食品安全质量检测学报, 2015, 6 (4): 1498 [6] Sun J F, Zhao J H, Xiong G, et al. Journal of Instrumental Analysis, 2011, 30(10): 1094 苏建峰, 赵建晖, 熊刚, 等. 分析测试学报, 2011, 30( 10): 1094 [7] Li X Y, Zhang H Y, Fang C L, et al. Chemistry, 2014, 77 (2): 123 李晓颍, 张红医, 范春林, 等. 化学通报, 2014, 77(2): 123 [8] Li K, Liu Y Q, Zhang J L, et al. Chinese Journal of Analysis Laboratory, 2015, 34(2): 236 李凯, 刘永强, 张金玲, 等. 分析试验室, 2015, 34(2): 236 [9] Jia W, Huang J R, Ling Y, et al. Journal of Instrumental Analysis, 2013, 32(1): 9 贾玮, 黄峻榕, 凌云, 等. 分析测试学报, 2013, 32(1): 9 [10] Zhang A Z, Wang Q L, Cao L L, et al. Chinese Journal of Chromatography, 2016, 34(2): 158 张爱芝, 王全林, 曹丽丽, 等. 色谱, 2016, 34(2): 158 [11] Yu L, Song W, Lü Y N, et al. Chinese Journal of Chroma tography, 2015, 33(6): 597 余璐, 宋伟, 吕亚宁, 等. 色谱, 2015, 33(6): 597 [12] Zhao Z Y, Shi Z H, Kang J, et al. Chinese Journal of Chro matography, 2013, 31(4): 372 赵志远, 石志红, 康健, 等. 色谱, 2013, 31(4): 372 [13] Peng X, Zhao Z Y, Kang J, et al. Chinese Journal of Analy sis Laboratory, 2014, 33(3): 282 彭兴, 赵志远, 康健, 等. 分析试验室, 2014, 33(3): 282 [14] Zhu W Y, Zhang X, Yang J, et al. Chinese Journal of Chro matography, 2015, 33(9): 1002 朱万燕, 张欣, 杨娟, 等. 色谱, 2015, 33(9): 1002 [15] Li X J, Peng T, Li C J. Journal of Instrumental Analysis, 2012, 31(5): 628 李晓娟, 彭涛, 李重九. 分析测试学报, 2012, 31(5): 628 [16] Pan Y X, Dong J, Sun J, et al. Physical Testing and Chem ical Analysis Part B: Chemical Analysis, 2009, 45(8): 991 潘玉香, 董静, 孙军, 等. 理化检验 化学分册, 2009, 45 (8): 991 [17] Huang Y S, Luo X, Xiong H L, et al. Chinese Journal of Analysis Laboratory, 2013, 32(10): 72 黄优生, 罗香, 熊华亮, 等. 分析试验室, 2013, 32(10): 72 [18] Wang L Q, He L M, Zeng Z L, et al. Journal of Chinese Mass Spectrometry Society, 2011, 32(6): 321 王立琦, 贺利民, 曾振灵, 等. 质谱学报, 2011, 32(6): 321