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三重四極桿氣相質(zhì)譜系統(tǒng)測(cè)定茶葉中的多農(nóng)藥殘留
閱讀:796 發(fā)布時(shí)間:2022-8-4前言:茶葉(茶樹(shù))是受歡迎的飲料之一,已經(jīng)有幾個(gè)世紀(jì)的歷史。綠茶尤其以它的抗癌性和抗老化性聞名。每年,都有數(shù)以百萬(wàn)噸計(jì)的茶葉在中國(guó)和印度這樣的出口大國(guó)生長(zhǎng)成熟并出口到各地。農(nóng)業(yè)化學(xué)品如殺蟲(chóng)劑(如螨蟲(chóng),食葉甲蟲(chóng),毛蟲(chóng)等等,用于控制害蟲(chóng))和殺螨劑及殺真菌劑在茶園中都在高度密集的使用,這已經(jīng)引起了消費(fèi)者對(duì)接觸農(nóng)藥殘留造成的潛在健康風(fēng)險(xiǎn)的重視。因此,有必要提供農(nóng)殘的有效控制方法。干茶葉樣品基質(zhì)復(fù)雜,含有多種不同類別的化合物,表 1 列出了干茶葉中的主要成分。
實(shí)驗(yàn)樣品制備稱量 2 g 經(jīng)干燥和均質(zhì)化處理的茶葉到 50 mL 的塑料離心管中,加入 10 ml 蒸餾水?dāng)嚢?30 s 后,離心 30 min。向管中加入10 ml 乙腈,劇烈攪拌 1 min,然后加入 4 g 硫酸鎂和 1g 氯化鈉(Agilent Bond Elut 部件號(hào) 5982-5550),以及磷酸三苯酯(TPP)作為內(nèi)標(biāo)(ISTD)。進(jìn)一步劇烈攪拌 1 min,將離心管以 10000 rpm 的速度離心 5 min。將 1 mL 乙腈上清液轉(zhuǎn)移至 15 mL 塑料離心管中,加入 1 mL 正己烷和 5 mL 20% 的氯化鈉水溶液。將離心管劇烈搖勻 1min 后以10000 rpm 的速度離心 1 min。將正己烷上清液轉(zhuǎn)移到 2 mL 自動(dòng)進(jìn)樣器的樣品瓶中,準(zhǔn)備向氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)進(jìn)樣。圖 1 總結(jié)了整個(gè)樣品萃取和凈化的步驟。通過(guò)使用這種簡(jiǎn)單快速的樣品制備方法,一個(gè)工作人員可以在1 個(gè)小時(shí)內(nèi)可
樣品分析氣相色譜方法對(duì)氟樂(lè)靈在 6.219 min 進(jìn)行保留時(shí)間鎖定,并使用后運(yùn)行和柱后反吹。柱后反吹能夠確保在序列的下一個(gè)運(yùn)行前快速而高效地(通過(guò)分流出口)去除上一次運(yùn)行殘留在色譜柱上的任何高沸點(diǎn)基質(zhì)。反吹 [1] 可以:• 使分析物的保留時(shí)間和響應(yīng)保持一致• 確保強(qiáng)大的色譜性能和一致的色譜峰形• 防止高沸點(diǎn)基質(zhì)污染質(zhì)譜離子源• 通過(guò)消除運(yùn)行間隙的高溫烘烤延長(zhǎng)了色譜柱壽命并縮短了循環(huán)時(shí)間色譜分析條件見(jiàn)表 2。安捷倫 7000B 三重四極桿氣相質(zhì)譜系統(tǒng)采用串聯(lián)質(zhì)譜電子電離源(EI)模式,使用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM)對(duì)每個(gè)化合物的2-8 個(gè)躍遷進(jìn)行定性和定量。質(zhì)譜條件見(jiàn)表 3。表 2. 茶葉萃取液的氣相色譜分析條件色譜柱(1) 15 m × 0.25 mm,0.25 µm HP-5MSUI(19091S-431UI)色譜柱(2) 0.50 m × 0.15 mm,0.15 µm DB-5MSUI(cut from 165-6626)毛細(xì)管流裝置 帶微板流控模塊(PCM)的壓力控制三通自動(dòng)進(jìn)樣器 安捷倫 7693A 自動(dòng)液體進(jìn)樣器進(jìn)樣 2 µL 冷柱頭不分流進(jìn)樣,使用 CO2 冷卻多模式進(jìn)樣口(MMI)不分流持續(xù)時(shí)間 1 min進(jìn)樣口襯管 2 mm 內(nèi)徑帶凹槽去活襯管(5190-2296)進(jìn)樣口程序升溫 50 °C(0.1 min),600 °C/min 升至 300 °C吹掃至分流閥 50 mL/min 保持 1.0 minRTL 化合物 氟樂(lè)靈,保留時(shí)間鎖定在 6.219 min載氣 氦氣進(jìn)樣口壓力 17.460 psi 恒壓模式(運(yùn)行期間)PCM 壓力 2.0 psi 恒壓模式(運(yùn)行期間)柱箱升溫 50 °C(1.0 min),50 °C/min 升至 150 °C,6 °C/min 升至 200 °C,16 °C/min 升至 280 °C(4.07 min)后運(yùn)行時(shí)間 2.0 min后運(yùn)行溫度 280 °C后運(yùn)行壓力 進(jìn)樣口 1.0 psig,PCM 60.0 psig質(zhì)譜傳輸線溫度 280 °C
表 3. 茶葉中農(nóng)殘分析的質(zhì)譜條件離子源模式 El 源電子能量 –70 eV調(diào)諧 EI 自動(dòng)調(diào)諧EM 增益 10MS1 分辨率 半峰寬 1.2 amuMS2 分辨率 半峰寬 1.2 amu躍遷 見(jiàn)參考文獻(xiàn) [2]碰撞能量 見(jiàn)參考文獻(xiàn) [2]駐留時(shí)間 2-28 ms,依據(jù)每個(gè)時(shí)間窗口的躍遷數(shù),實(shí)現(xiàn) 5 個(gè)循環(huán)/秒碰撞池氣體流量 氮?dú)?1.5 mL/min,氦氣 2.25 mL/min質(zhì)譜溫度 離子源 280 °C,四級(jí)桿1 150 °C,四級(jí)桿2 150 °C圖 2 為氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)硬件配置的示意圖。
結(jié)果和討論色譜圖QuEChERS 初次萃取液和液液萃取后的最終萃取液中咖fei因和其他共萃取物的凈化效果見(jiàn)圖 3 所示,譜圖為全掃描采集到的質(zhì)譜譜圖。
圖 4 顯示了氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜系統(tǒng)分析物質(zhì)響應(yīng)的穩(wěn)定性。茶葉萃取液的前 5 次進(jìn)樣運(yùn)行完畢后(當(dāng)一個(gè)新的襯管剛開(kāi)始使用時(shí),需要穩(wěn)定分析物的響應(yīng),這稱為氣相色譜系統(tǒng)基質(zhì)老化),對(duì) 8 種濃度為 0.1 mg/kg 的農(nóng)藥加標(biāo)茶葉萃取液連續(xù)進(jìn)樣 150 次,得到的響應(yīng)具有很高的重現(xiàn)性。這充分顯示了樣品運(yùn)行期間反吹去除色譜柱上高沸點(diǎn)基質(zhì)的有效性。
儀器校準(zhǔn)在正己烷溶劑中制備農(nóng)殘的茶葉基質(zhì)加標(biāo)溶液,濃度依次為 0.2、0.5、1、2、5、10、20、30、50、100、200 和 300 ng/mL,在茶葉樣品中的濃度分別為 0.001、0.0025、0.005、0.01、0.025、0.05、0.1、0.15、0.25、0.5、1 和 1.5 mg/kg。每個(gè)基質(zhì)加標(biāo)溶液中都含有 20 ng/mL 的 TPP 作為 ISTD(對(duì)應(yīng)于茶葉樣品為0.1 mg/kg)。 5 為 0.1 mg/kg(20 ng/mL)基質(zhì)加標(biāo)溶液的 MRM 譜圖。圖 6 分別為 0.05 mg/kg(10 ng/mL)基質(zhì)加標(biāo)溶液中早期、中期和晚期流出的分析物(分別為二氯苯腈,三唑磷,醚菌酯)的SRM 譜圖。
方法性能此報(bào)告中實(shí)驗(yàn)部分涉及的樣品制備方法和在應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)部分細(xì)化的 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析條件的優(yōu)化都經(jīng)過(guò)了 6 個(gè)綠茶和紅茶平行樣品的評(píng)估,每個(gè)加標(biāo)樣品的農(nóng)藥濃度分別為 0.01、0.1和 1 mg/kg。圖 7 為分析兩種茶葉基質(zhì)得到的平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。數(shù)據(jù)表明,在兩種茶葉樣品農(nóng)藥濃度低至0.01 mg/kg 的水平上進(jìn)行定量,回收率和重復(fù)性都取得了出色的結(jié)果。樣品分析將方法推廣到 37 個(gè)樣品中進(jìn)行試點(diǎn)研究,進(jìn)一步驗(yàn)證了其性能和適用性。樣品包括綠茶和紅茶,其中還有一部分帶有香氣。測(cè)試結(jié)果如圖 8 所示。
總體而言,81 % 的測(cè)試樣品呈陽(yáng)性(0.01 mg/kg),含有至少一種農(nóng)藥。氯氰菊酯(68%)、硫丹(41%)、克螨特(38%)、聯(lián)苯菊酯(38%)、高效氯氟氰菊酯(24%)和噻嗪酮(24%)是最常見(jiàn)的農(nóng)藥。一些樣品包含接近 EU MRL 水平的農(nóng)藥,甚至還發(fā)現(xiàn)在一個(gè)樣品中有兩種農(nóng)藥(噻嗪酮和三唑磷)都超過(guò)了 EUMRL 水平。綠茶的陽(yáng)性率比紅茶高,帶有香味的綠茶農(nóng)藥檢出率更高,這可能是因?yàn)榫秃突ò耆菀讓⒏嗟霓r(nóng)藥引入到茶葉中。這表明,為了減少消費(fèi)者的膳食暴露,茶葉作為一種食品類商品的代表,需要開(kāi)展更頻繁的農(nóng)殘監(jiān)測(cè)。
結(jié)論在干茶葉中對(duì)農(nóng)殘的測(cè)定極富挑戰(zhàn)性。干茶葉基質(zhì)很復(fù)雜,所以在進(jìn)行多農(nóng)殘分析時(shí)無(wú)論是在樣品處理還是在色譜/質(zhì)譜分析上都具有一定的挑戰(zhàn)性。研究開(kāi)發(fā)了一種新型萃取和快速凈化方法,用于分析茶葉樣品中的農(nóng)藥殘留。此項(xiàng)萃取和凈化技術(shù)以 QuEChERS 方法為基礎(chǔ),先用乙腈萃取,之后輔予液液萃取。這種樣品處理方法顯著降低了終端萃取液中咖啡yin(茶葉中一種天然成分)和其他半揮發(fā)共萃取物的含量。終端萃取液中咖啡yin的降低能夠提高保留時(shí)間的重復(fù)性和那些與咖啡yin共流出或在其之后出峰的組分的檢出限。為了縮短色譜循環(huán)周期、消除高沸點(diǎn)組分殘留并減少離子源的污染,可使用微板流控技術(shù)對(duì)色譜柱進(jìn)行后運(yùn)行和柱后反吹的操作。對(duì)大多數(shù)被分析物,方法的性能指標(biāo)能夠滿足 SANCO/12495/2011文件 [3] 的要求,回收率在可接受的 70%-120% 范圍內(nèi),三個(gè)加標(biāo)濃度的重復(fù)性都滿足 20% 的要求(0.01、0.1 和1 mg/kg)。對(duì)少數(shù)被分析物(如醚菌酯和六氯苯)來(lái)說(shuō),回收率較低,范圍在50% 到 70%。因?yàn)檫@些化合物的測(cè)定比較一致(20% RSD),可以通過(guò)已知的回收率系數(shù)對(duì)結(jié)果進(jìn)行校正。在靈敏度方面,大多數(shù)被分析物可以在 0.001-0.005 mg/kg (相當(dāng)于 0.2-1 ng/mL)的范圍內(nèi)定量,多數(shù)情況下,EU MRL 遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于這個(gè)范圍,這就使得在 EU MRL 水平上對(duì)這些目標(biāo)物進(jìn)行準(zhǔn)確的定性和定量成為可能??偠灾?,優(yōu)化了的樣品制備步驟和氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析條件賦予方法的性能和指標(biāo)可確保在歐盟立法設(shè)定的 MRL 水