CN112881544B - 基于液相色谱-三重四级杆-串联质谱技术快速测定生态纺织品中多种农药残留的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供的基于液相色谱‑三重四级杆‑串联质谱技术快速测定生态纺织品中多种农药残留的方法，以改进的QuEchERs技术为前处理手段，以高灵敏度的液相色谱‑三重四级杆‑线性加速离子阱串联质谱仪为检测手段，建立了同时检测生态纺织品基质中有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类杀虫剂、杀菌剂以及除草剂等多种常见农药残留同时检测的快速筛查和确证技术，具有检测种类多、检出限低、检测周期短、检测效率高等优点。

Description

基于液相色谱-三重四级杆-串联质谱技术快速测定生态纺织 品中多种农药残留的方法
技术领域
本发明公开涉及农残检测的技术领域，尤其涉及一种基于液相色谱-三重四级杆-串联质谱技术快速测定生态纺织品中多种农药残留的方法。
背景技术
随着社会的不断发展，人民生活理念的不断提高，人们对服装的要求不仅仅是保暖、舒适、时尚，还加上了环保、健康等元素。这就意味着人们越来越重视生态纺织品的加工与生产。生态纺织品是指达到环境标志产品技术要求和通过检测的纺织行业中那些采用对周围环境无害或少害的原料，并合理利用这些原料生产的对人体健康无害的产品。由于生态纺织品都是来源于天然的棉麻纤维及动物纤维，棉麻在生长及贮存过程中，为保证其品质，常会施加不同种类的杀虫剂、杀菌剂和除草剂；动物纤维中的农药残留则主要来源于饲料。据统计，全球范围内杀虫剂产量的25％、农药产量的10％被用于控制棉花生长过程中严重的病虫害。这些农药虽毒性强弱不一，但都易被皮肤接触吸收，从而成为诱发癌症等疾病的潜在因素。
国内外对生态纺织品的农药残留检测，主要是有机磷、有机氯类等单类农药中几个品种的检测，采用的方法有气相色谱法、液相色谱法，其对单类农药品种，灵敏度较高。但检测品种比较单一。目前的国标方法GB/T 18412-2006也仅对单类农药的检测方法做出了相关规定，每类农药检测的前处理方法都不一样，不能满足大批量样品的快速检测及多类多种农药残留同时检测的需求。而对生态纺织品中有机磷、有机氯、拟除虫菊酯等多类多种农药残留同时检测的方法尚未见报道。
我国目前国标方法GB/T 18412-2006同时规定了气相色谱质谱联用(GC-MS/SIM)技术的农药残留检测方法。气相色谱质谱联用(GC-MS/SIM)技术，单四极质谱的选择离子扫描(SIM)也是当前农药残留检测中最为主要扫描技术。该技术能够进行初步筛选，然而，选择离子技术由于采集质谱信息过少，存在不同保留时间处具有相似质谱信息问题，对于复杂基质中微量残留物定性仍存在较大不确定性，不能够满足快速分析、准确定性定量的要求。
因此，现有农药残留检测技术，只可实现一种或几种农药残留的检测，存在检测周期长，检测效率低，确证不准确，检测灵敏度低以及检测限高等问题。
发明内容
鉴于此，本发明提供了一种基于液相色谱-三重四级杆-串联质谱技术快速测定生态纺织品中多种农药残留的方法，以至少解决以往农药残留检测技术，只可实现一种或几种农药残留的检测，存在检测周期长，检测效率低，确证不准确，检测灵敏度低以及检测限高等问题。
本发明提供的技术方案，具体为，一种基于液相色谱-三重四级杆-串联质谱技术快速测定生态纺织品中多种农药残留的方法，包括如下步骤：
1)将内标物以及各种农药样品配置成标准储备液；
2)应用标准储备液配置混合标准工作液；
3)进行液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪的工作参数设置；
4)在液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪中生成内标物和各种农药的标准曲线模型；
5)将待检测生态纺织品进行样品前处理，备用；
6)按照步骤3)设定的液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪参数，通过步骤4)中在液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪中生成的内标物和各种农药的标准曲线模型，将步骤5)中进行样品前处理后的待检测生态纺织品在液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪中进行分析得到检测结果；
其中，步骤5)中将待检测生态纺织品进行样品前处理，备用，具体为：
称取待检测生态纺织品于离心管内，加入体积比为1:1的丙酮和正己烷混合液，振荡；
在所述离心管中加入无水硫酸镁和氯化钠，涡旋混匀，超声后离心，取上清液；
在所述上清液中加入净化吸附剂后，水平振荡后离心，静置，取上清液于试管中；
将所述试管中的上清液于氮气下浓缩至干后，加入甲醇定容液，涡旋混匀，过0.22μm有机尼龙滤膜，备用。
优选，所述丙酮和正己烷混合液的pH值为3～4。
进一步优选，所述丙酮和正己烷混合液在-20℃条件下冷冻处理半小时后，再加入到盛装有待检测生态纺织品的离心管中。
进一步优选，所述净化吸附剂为包括：C18吸附剂、NH2吸附剂以及陶瓷均质子。
进一步优选，所述农药包括：有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类杀虫剂、杀菌剂以及除草剂；
所述内标物为D-毒死蜱、D-抗蚜威。
进一步优选，所述农药为：异柳磷、硫线磷、马拉硫磷、哒嗪硫磷、丙溴磷、敌敌畏、杀螟硫磷、二溴磷、保棉磷、对硫磷、甲基毒死蜱、甲基对硫磷、久效磷、硫环磷、氯唑磷、速灭磷、杀扑磷、敌瘟磷、甲拌磷、乙嘧硫磷、甲基嘧啶磷、甲胺磷、百治磷、内吸磷、乙拌磷、倍硫磷、喹硫磷、丰索磷、伏杀磷、治螟磷、氧化乐果、苯线磷、乐果、二嗪磷、亚胺硫磷、磷胺、甲基硫环磷、***磷、吡虫啉、多菌灵、残杀威、茚虫威、杀虫威、丙硫克百威、克百威、涕灭威砜、硫双威、灭多威、抗蚜威、涕灭威、噁虫威、霜霉威、甲萘威、异丙威、乙霉威、仲丁威、甲硫威、氟胺氰菊酯以及阿特拉津中的一种或多种。
进一步优选，所述生态纺织品为纯毛织物、亚麻织物、纯棉织物以及桑蚕丝织物。
进一步优选，步骤3)中，液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪的工作参数，具体如下：
液相色谱条件：
色谱柱：Waters BEH C18(100mm×2.1mm(内径)，1.7μm)；柱温：40℃；进样量：10μL；流速0.3mL/min；流动相：0.2％甲酸水溶液(A)和0.2％甲酸乙腈溶液(B)，梯度洗脱程序：0min，95％A、1min，95％A、10min，60％A、15min，5％A、18min，95％A、18.1min，95％A、23min，95％A；
质谱条件：
离子源：电喷雾离子源；扫描模式：正离子扫描；检测方式：多反应监测(MRM)；电喷雾电压(IS)：5500V；雾化气压力(GS1)：50psi；气帘气压力(CUR)：30psi；辅助气压力(GS2)：60psi；离子源温度(TEM)：550℃；去簇电压(DP)：80V；入口电压(EP)：10V。
进一步优选，步骤6)中，按照步骤3)设定的液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪参数，通过步骤4)中在液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪中生成的内标物和各种农药的标准曲线模型，将步骤5)中进行样品前处理后的待检测生态纺织品在液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪中进行分析得到检测结果，具体为：
定性分析：
各农药选择1个母离子，2个子离子进行定性分析，定性分析时，待检测生态纺织品中待测物和内标物的保留时间之比，与各混合标准工作液中农药与内标物的保留时间之比进行分别比较，偏差在±2.5％之内，且待检测生态纺织品中各组分定性离子的相对丰度与各混合标准工作液中农药的定性离子的相对丰度进行分别比较，若偏差不超过规定的范围，则可判定为样品中存在对应的待测物；
定量测定：
各农药选择1个母离子，1个子离子通过内标法进行定量测定。
进一步优选，所述定量测定的具体计算公式为：
式中，X：待检测生态纺织品中被测物残留量，单位为微克每千克(μg/kg)；Cs：混合标准工作溶液中被测物的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL)；A：待检测生态纺织品样品溶液中被测物的色谱峰面积；As：混合标准工作溶液中被测物的色谱峰面积；Ci：待检测生态纺织品样品溶液中内标物的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL)；Csi：混合标准工作溶液中内标物的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL)；Asi：混合标准工作溶液中内标物的色谱峰面积；Ai：待检测生态纺织品样品溶液中内标物的色谱峰面积；V：待检测生态纺织品样品溶液最终定容体积，单位为毫升(mL)；m：待检测生态纺织品样品的质量，单位为克(g)。
本发明提供的基于液相色谱-三重四级杆-串联质谱技术快速测定生态纺织品中多种农药残留的方法，以改进的QuEchERs技术为前处理手段，以高灵敏度的液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪为检测手段，建立了同时检测生态纺织基质中有机磷类、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯类杀虫剂、杀菌剂以及除草剂等多种常见农药残留同时检测的快速筛查和确证技术。具有检测种类多、检出限低、检测周期短、检测效率高等优点。
本发明提供的基于液相色谱-三重四级杆-串联质谱技术快速测定生态纺织品中多种农药残留的方法，具有以下优点：
1、可检测的农药品种包括有机磷类、除虫菊酯类、氨基甲酸酯类杀虫剂和杀菌剂、除草剂等多种类别农药共计60种，这些农药品种基本覆盖了目前生态纺织品国内外有残留限量要求的农药和我国生态纺织品原料生产中引入的常见农药种类，方法检出限低，完全满足国内外对生态纺织品中上述农药残留限量的要求。
2、在仪器分析方面，以目前最为先进的串联质谱***Waters Acquity UPLC-AB6500液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪为检测手段，可实现对多种农药同时快速检测，节省时间(目前的标准检测方法多为单一类别农药的检测，效率低，时间长)；另外，由于该仪器灵敏度高，定性定量准确，大幅度降低方法的检出限，完全能够达到国际对生态纺织品中农药残留的规定限量。因此，完全克服了现有检测方法存在的弊端，是一种高效率、高可靠性的分析技术。
3、样品前处理过程中采用改进的基质分散固相萃取的快速前处理技术，与现有检测方法相比，方法具有如下优势：a)操作简单，快速：由于提取过程中不涉及索氏提取，净化过程中不涉及过固相萃取住，极大地简化了实验过程，减少了实验时间；b)提高了安全性：抛弃了国标及文献中涉及的甲苯等、***等剧毒溶剂，减少了对实验人员的健康影响；c)不涉及昂贵的前处理仪器：由于不涉及现有部分现有检测方法的加速溶剂萃取技术，降低实验成本和对行业实验室的设备要求，适用于所有的分析实验室操作，具有更高的普适性；d)经过反复实验，大量实验数据的考察，所选择的提取试剂和净化试剂可以实现更高的回收率和更好的基质净化效果。具体见后面实验方案中方法有效性中的详细数据。
4、通过大量的实验摸索，所建立的检测方法与现有的检测方法和技术相比，可以适用于更多的生态纺织品基质，包括原料和成品，如棉纤维、亚麻纤维、羊毛纤维以及纯棉织物、亚麻织物、羊毛织物、桑蚕丝织物等，涵盖了目前生态纺织品涉及的所有基质。
综上所述：本发明提供的检测方法大大简化了生态纺织品中农药残留分析的前处理过程，同时具有更高的灵敏度、准确度和精密度，覆盖了更多种类的农药和更多种类的生态纺织品基质，可以实现对生态纺织品中多种农药残留的快速筛查和检测。
附图说明
图1为待测农药(25ng/mL)的总离子流图；
图2为三种不同提取溶剂提取液的色谱图；
图3为纯棉织物空白总离子流色谱图；
图4为纯棉织物中农药添加回收(3g/kg)总离子流色谱图；
图5为亚麻织物空白总离子流色谱图；
图6为亚麻织物中农药添加回收(3g/kg)总离子流色谱图；
图7为羊毛织物空白总离子流色谱图；
图8为羊毛织物中农药添加回收(3g/kg)总离子流色谱图；
图9为桑蚕丝织物空白总离子流色谱图；
图10为桑蚕丝织物中农药添加回收(3g/kg)总离子流色谱图。
具体实施方式
根据国内外对生态纺织品中的各类农药残留限量要求，并结合目前生态纺织品生产过程中农药使用现状，本实施例提供的技术方案是适于实验室检测条件下，生态纺织品中多种农药残留同时快速筛查检测的定性、定量方法，其检测过程，具体如下：
1、仪器
液相色谱串联质谱仪(Waters Acquity/AB6500)，美国Waters公司/美国AB公司；低温离心机(美国贝克曼库尔特公司)；Vortex-Genie 2涡旋振荡器(美国ScientificIndustries公司)；电子分析天平(德国Sartorius公司)；电子分析天平AE163，瑞士Mettler公司；氮吹浓缩仪(Organomation Associates，EVAP 112)；Millipore-Elix-QE-QG超纯水机(美国Millipore公司)。
2、试剂与材料
丙酮、正己烷均为色谱纯；甲醇为农残级。
甲酸、无水硫酸钠、无水硫酸镁、氯化钠、醋酸钠均为分析纯；
C18、PAX、PSA、NH2美国DIKMA公司；陶瓷均质子购自美国安捷伦公司。
3、标准品
异柳磷、硫线磷、马拉硫磷、哒嗪硫磷、丙溴磷、敌敌畏、杀螟硫磷、二溴磷、保棉磷、对硫磷、甲基毒死蜱、甲基对硫磷、久效磷、硫环磷、氯唑磷、速灭磷、杀扑磷、敌瘟磷、甲拌磷、乙嘧硫磷、、甲基嘧啶磷、甲胺磷、百治磷、内吸磷、乙拌磷、倍硫磷、喹硫磷、丰索磷、伏杀磷、治螟磷、氧化乐果、苯线磷、乐果、二嗪磷、亚胺硫磷、磷胺、甲基硫环磷、***磷、吡虫啉、多菌灵、残杀威、茚虫威、杀虫威(畏)、丙硫克百威、克百威、涕灭威砜、硫双威、灭多威、抗蚜威、涕灭威、噁虫威、霜霉威、甲萘威、异丙威(叶蝉散)、乙霉威、仲丁威、甲硫威、氟胺氰菊酯、阿特拉津。各种标准品主要购自Dr.Ehrenstorfer GmbH公司、农业部环境保护科研监测所(天津)、国家标准物质中心等标准品生产厂商及研究机构。基本信息见表1。
内标物：内标物为D-毒死蜱、D-抗蚜威。
表1：农药的基本信息
4、标准储备溶液
准确称取各种农药标准品，依据相似相溶原理选择适宜的溶剂(甲醇、乙腈、丙酮)配制为约1mg/mL的储备液，置于棕色瓶中-20℃或4℃下保存备用。准确量取液体标准品，根据原溶剂和相似相溶原理选择适宜的溶剂(甲醇、乙腈、丙酮)稀释为100g/mL的储备液，置于棕色瓶中-20℃或4℃下保存备用。实验室根据需要，将储备液进行适当稀释使用。
5、混合标准工作溶液
根据各农药品种在仪器上的响应情况，吸取不同量的储备液，用甲醇稀释制成混合标准使用液。于0～4℃冷藏保存。
内标溶液：用甲醇稀释成10μg/mL的内标溶液。
6、样品前处理
取待检测生态纺织品，将其剪碎至小于(5mm×5mm)的碎块，混匀。准确称取2g(精确至0.01g)试样于50mL塑料离心管内，加入事先用甲酸调节pH值至3～4的10mL丙酮：正己烷(v：v＝1:1)振荡3min，再加入3.0g无水硫酸镁和2.0g氯化钠，涡旋混匀30s，超声15min，8000r/min低温离心5min，将全部上清液加入200mg C18吸附剂、150mg NH2吸附剂和陶瓷均质子，水平振荡5min，使吸附剂和提取液充分接触，以8000r/min低温离心5min，取全部上清液于15mL试管中，40℃下氮气浓缩至干。加入1mL甲醇定容液，涡旋混匀后，过0.22μm有机尼龙滤膜，供LC-MS/MS测定。
注意：由于盐析提取过程中，会释放热量，造成部分热不稳定农药降解，需要将提取试剂pH值至3～4的10mL丙酮：正己烷(v：v＝1:1)溶液放置冰箱-20度冷冻半小时处理后，再进行提取。
7、仪器检测
1)液相色谱条件：
色谱柱：Waters BEH C18，100mm×2.1mm(内径)，1.7μm；柱温：40℃；进样量：10μL；流动相A：0.2％甲酸水溶液；B：0.2％甲酸乙腈溶液；梯度洗脱程序见表2。
表2：效液相色谱梯度洗脱程序
时间(min) 流速(mL/min) 流动相A％ 流动相B％
0 0.3 95 5
1 0.3 95 5
10 0.3 60 40
15 0.3 5 95
18 0.3 5 95
18.1 0.3 95 5
23 0.3 95 5
2)质谱条件：
离子源：电喷雾离子源；扫描模式：正离子扫描；检测方式：多反应监测(MRM)；电喷雾电压(IS)：5500V；雾化气压力(GS1)：50psi；气帘气压力(CUR)：30psi；辅助气压力(GS2)：60psi；离子源温度(TEM)：550℃；去簇电压(DP)：80V；入口电压(EP)：10V。待测农药的定性离子对、定量离子对、碰撞气能量(CE)、碰撞室出口电压(CXP)及保留时间等参数详见表3。
表3：待测农药的质谱参数
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在液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪中生成内标物和各种农药的标准曲线模型，参见图1为待测农药(25ng/mL)的总离子流图。
8、定性、定量分析
参考欧盟指令2002/657/EC，每个农药选择1个母离子，2个子离子进行定性，其中1个母离子，1个子离子定量。定性时，样品中待测物和内标物的保留时间之比，与标准溶液中对应的保留时间之比偏差在±2.5％之内，且样品中各组分定性离子的相对丰度与浓度接近的标准溶液中对应的定性离子的相对丰度进行比较，若偏差不超过规定的范围，则可判定为样品中存在对应的待测物。定性确证时相对离子丰度的最大允许偏差见表4。
表4：定性确证时相对离子丰度的最大允许偏差
采用内标法定量测定。内标物为D-毒死蜱、D-抗蚜威。根据样液中待测农药预估含量选定浓度相近的混合标准工作溶液，混合标准工作溶液和待测样液中农药的响应值均应在仪器检测的线性范围内，对混合标准溶液与样液等体积参插进样测定，内标法定量。计算公式如下：
式中，X：待检测生态纺织品中被测物残留量，单位为微克每千克(μg/kg)；Cs：混合标准工作溶液中被测物的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL)；A：待检测生态纺织品样品溶液中被测物的色谱峰面积；As：混合标准工作溶液中被测物的色谱峰面积；Ci：待检测生态纺织品样品溶液中内标物的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL)；Csi：混合标准工作溶液中内标物的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL)；Asi：混合标准工作溶液中内标物的色谱峰面积；Ai：待检测生态纺织品样品溶液中内标物的色谱峰面积；V：待检测生态纺织品样品溶液最终定容体积，单位为毫升(mL)；M：待检测生态纺织品样品的质量，单位为克(g)。
下面针对上述实施方案提供的检测方法中关于基质的选择、提取溶剂的选择、提取溶剂比率的确定、提取溶剂中酸度值的优化、提取方式的确定、不同净化填料的选择、仪器条件的优化、方法的有效性、准确度和精密度的具体研究如下：
1)基质的选择
在农药多残留分析过程中，样品基质往往会干扰目标农药的定性、定量分析，从而导致检测结果的误判。生态纺织品的定义是：指那些采用对周围环境无害或少害的原料制成的并对人体健康无害的纺织产品。而棉花、亚麻、羊毛是生态纺织品的主要天然原料，也是生态纺织品中农药残留的源头，基质背景相对复杂。同时，选择市售具有生态纺织品标志的纯棉织物、纯羊毛织物、桑蚕丝织物三种纺织成品基质，这些基质在加工过程中，引入染料、甲醛、塑化剂等许多干扰物质，干扰纺织品中残留农药的定性、定量分析。综合以上因素，最终选择纯毛织物、亚麻织物、纯棉织物、桑蚕丝织物4种生态纺织品基质作为研究对象。
2)提取溶剂的选择
选择合适的提取溶剂是建立提取方法时首先需要解决的关键问题之一。提取溶剂总的要求是尽可能的选择溶解残留危害物质及其代谢产物，而不溶解或少溶解纺织品基体与杂质干扰物。经常使用的多残留提取溶剂有乙腈、甲醇、丙酮、正己烷和乙酸乙酯，这几种提取溶剂都可以获得较高的回收率和较宽的农药选择范围。但采用甲醇提取，无法进行后续的盐析除水步骤，甲醇提取后的样品提取液中含有较高浓度的盐分，不适合直接进样分析。由于纺织品中有可能含有甲醛、阻燃剂以及增塑剂等成分，这些成分较易溶于乙酸乙酯，造成提取的样品提取液中的杂质较多，颜色深，不仅对农药残留分析造成干扰，还会对质谱仪器造成污染。因此，考虑从乙腈、丙酮和正己烷三种溶剂进行比较，结果如图2和表5，其中，图2中A-乙腈提取；B-丙酮提取；C-正己烷提取。
表5：正己烷、乙腈、丙酮提取后的农药平均回收率
乙腈(％) 正己烷(％) 丙酮(％)
75.32 89.37 93.70
由结果可知，乙腈对各类农药的提取效果总体比较接近，均不是很高，同时，在仪器色谱图上杂峰较多，说明提取杂质较多，因此不考虑乙腈。正己烷和丙酮的效果比较接近，优于乙腈。进一步研究发现，丙酮对有机磷及氨基甲酸酯类杀虫剂农药的提取效果较好，对菊酯类杀虫剂和除草剂的提取效果一般；正己烷对菊酯类杀虫剂和三嗪类除草剂农药的提取效果比较突出，对有机磷及氨基甲酸酯类农药的提取效果一般。这是因为不同种类的农药，极性不同，菊酯类农药的极性较小，有机磷和部分氨基甲酸酯类农药及除草剂的极性较大，根据相似相溶原理，有机磷类农药和部分氨基甲酸酯类农药在极性较大的丙酮中溶解性较好，菊酯类类农药在极性较小的正己烷中溶解性较好。考虑到实验兼顾多农残检测提取效率的需要，最后决定用丙酮和正己烷二者的混合溶剂对样品进行提取，因此考察了混合溶剂比率对回收率的影响。
3)提取溶剂比率的确定
由表6可知，不同比率的丙酮和正己烷混合溶剂回收率大小顺序为：(50：50)〉(30：70)〉(70：30)〉(80：20)〉(20：80)，故最终选定的混合溶剂的比率为丙酮：正己烷(50：50)。
表6：不同比率丙酮和正己烷的混合溶剂提取后的回收率
80：20(％) 70：30(％) 50：50(％) 30：70(％) 20：80(％)
55.25 72.24 92.75 85.06 41.04
4)提取溶剂中酸度值的优化
大部分农药在中性偏酸的环境中具有良好的稳定性，相当数量的农药在碱性条件下会迅速分解，个别农药在中性条件下都不稳定如：杀螟丹及苯甲羧酸类农药等。因此在提取溶液中加入适量甲酸形成酸性提取体系，可以有助于提高农药的稳定性，进而提高农药的提取效率。分别加入适量甲酸，调节pH值至1-2、2-3、3-4、4-5、5-6，考察不同酸度提取体系对农药回收率的影响，具体结果如表7所示。
表7：不同酸度(pH)的丙酮和正己烷混合溶剂提取体系的回收率(％)
1-2 2-3 3-4 4-5 5-6
79.3 74.5 93.4 81.9 64.4
由实验结果可知，pH值3-4的混合提取溶剂体系，平均提取回收率最高(93.4％)，而且全部待测农药的提取回收率在60-120％之间，满足要求。与其他酸度提取体系相比，pH值3-4的混合提取溶剂体系解决了部分农药在中性提取体系中不稳定的问题，稳定了农药在溶剂中的状态，进而提高了部分农药的提取回收率。
5)提取方式的确定
对于纺织品类样品的提取方式，对加速溶剂萃取(ASE)、超声波提取以及振荡提取三种提取方式分别进行了比较。索氏提取法也是一类经典的提取方法，但由于提取时间较长，考虑到工作效率方面，未对其进行考察。
在上述不同提取方式下回收率的大小没有较为显著的差异，列于表8。
表8：振荡、超声、后棉布中农药的回收率(％)
振荡(％) 超声(％) 加速溶剂萃取(％)
93.26 92.03 93.18
由表8可以看出，三种不同的提取方式对农药回收率的影响几乎相同，考虑到加速溶剂萃取仪比较贵重，不适宜在普通实验室普及，而振荡虽然效果略好于其他两种，但由于部分农药在提取时，剧烈的振荡可能会造成其由于本身不稳定而降解，因此，选择振荡先振荡较短时间，加入盐析剂后再进行超声处理，这样可以在充分提取的基础上兼顾更多种类农药的提取效果。
6)不同净化填料的选择
目前应用比较广泛的基质分散固相萃取填料有：石墨化炭黑、C18、PSA、NH2、Florisil等。石墨化炭黑主要去除色素，而生态纺织品中的色素含量不高，主要的杂质是纤维素、脂类和蛋白以及生产过程中引入的甲醛，因此选择PSA、NH2、C18和Florisil几种填料基质作为考察对象，对其回收率进行考察。详见表9。
表9：不同净化填料下各农药的回收率(％)
NH2 PSA Florisil C18
102.64 73.81 66.84 88.12
84.98 78.59 57.89 105.77
92.4 87.81 84.66 94.98
112.32 79.24 88.49 97.4
77.06 72.52 55.19 90.65
74.41 68.71 41.59 89.45
105.25 72.24 88.75 101.04
85.93 71.15 67.06 83.06
103.86 82.18 84.67 97.65
通过上表可知，几种净化填料对回收率的影响分别为：NH2和C18净化后农药的回收率最高，其次为PSA和Florisil。这是因为NH2作为阴离子交换剂可以更好的去除纺织品中的纤维素和微量的天然色素，C18可用来除去脂肪类化合物，同时可以吸附基质中的甲醛。而PSA主要去除基质中各种有机酸、糖类，Florisil主要去除基质中的有机酸和脂肪酸；实验结果可知，虽然NH2和C18对纺织品中农药净化回收率更高，但是不同类型的农药在选择同一净化用填料时，净化后的回收率不能全部满足要求，为了满足多残留同时检测的需要，应采用混合吸附剂NH2与C18的组合使用，为了兼顾不同种类农药的性质，因此，本实验选择NH2与C18添加两种净化填料进行组合净化，同时添加了陶瓷均质子，通过陶瓷均质子的加入可以提高农药提取效率，改善提取效果。
7)仪器条件的优化
7.1、液相条件的考察
超高效液相色谱和串联质谱搭配，是多种农药残留同时检测的最适合的一种检测技术，这项技术使得复杂基质中多类型化合物的可靠分析成为可能。超高效液相色谱比较普通的液相色谱，化合物的色谱峰形更窄，分辨率更高，达到同样的分离效果所需的分析时间也更短。在仪器条件的优化过程中，首先，对液相色谱的条件进行了考察研究，其目的是为了化合物的峰形和分辨率最为优化。流动相的组成在很大程度上影响方法的灵敏度和分辨率，实验中考察了乙腈或甲醇作为有机相，水作为水相，加入甲酸提高待测物的离子化效率，调节甲酸在两相中的比例依次为0.0％、0.2％、0.5％(v/v)，结果表明乙腈作为有机相时，待测物的灵敏度普遍比甲醇作为有机相时高，而且两相中甲酸的含量达到0.2％和0.5％时，灵敏度最高，峰形好。进一步对梯度洗脱条件进行了优化，有机相从5％-40％洗脱10分钟，有利于改善强极性和中等极性待测物的分离度，而有机相从40％-95％，洗脱时间仅为5分钟，有利于缩短弱极性和部分中等极性待测物的流出时间，最后的保持时间是为了更好的平衡色谱柱等待下一次的进样。优化好的方法能够保证待测化合物有较好的分离效果，且整个洗脱时间小于20分钟。
7.2、质谱条件的考察
对质谱的条件进行了考察研究，对主要的仪器参数进行优化，以便得到最好的灵敏度。采取针泵直接进样的方式对待测物的质谱条件进行摸索，针泵控制流速为10-20L/min，将待测物的单标(0.5mg/L)直接导入质谱中。因为待测物均为弱碱性或两性化合物，所以选择正离子模式。应用电喷雾正离子化模式，待测化合物的质子化分子为[M+H]+，选择这些离子为母离子(Q1)，继续碰撞筛选产生子离子(Q3)，同时优化相应的质谱参数，见表3。每个待测物筛选出两对离子对进行监测，强度最大的那对作为定量离子对，另外一对作为辅助定性离子对。由于监控的离子对比较多，为了保证每个待测物都有很好的峰形和定量所需的足够的点数，采集MRM数据，选择Analyst软件中智能时间分段的方法(ScheduledMRMTM)，将“.csv”文件中的离子对、保留时间等信息导入，Scheduled MRMTM根据保留时间自动调整监测窗口，实现快速切换扫描，允许监测更多的MRM离子对，并同时保证分析的灵敏度和重现性，真正提高了单次进样有效监测化合物的数量，如图。多化合物同时检测，驻留时间(dwell time)设定为0.020s(最少)时，MRM扫描图上的点少，不能满足准确定量的要求，例如叶蝉散MRM扫描图只能采集到4-5个点，不能满足定量准确性的要求，峰形对称性也不好，而同样的条件，转变扫描方式，其Scheduled MRMTM扫描图上采集到25个点，满足定量准确性要求(≥10个点)。
8)方法的有效性
8.1、线性、检出限和定量限
用空白样品溶液稀释混合标准储备溶液，制备成不同浓度的混合标准工作溶液，在选定色谱和质谱条件下，用混合标准工作溶液分别进样，以峰面积(y)为纵坐标，以工作溶液的浓度为横坐标，绘制6点标准工作曲线。标准工作曲线、线性回归方程及相关系数r见表10。向空白样品中添加不同质量的标准溶液，以3倍信噪比和10倍信噪比分别计算出方法的检出限(LOD)和定量限(LOQ)。
表10：农药的线性回归方程、相关系数r、检出限、定量限
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/>
8.2)准确度和精密度
在纯棉织物、亚麻织物、羊毛织物、桑蚕丝织物中添加60种药物的混合标准溶液，制成3个添加水平模拟加标样品，按上述样品前处理方法和液相色谱/质谱条件分别进行测定，每个添加水平测定6次，同时做空白对照，具体请见表11以及图9～图10。
表11：纯棉织物中不同添加水平下的回收率和相对标准偏差(n＝6)
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表12：亚麻织物中不同添加水平下的回收率和相对标准偏差(n＝6)
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表13：羊毛织物中不同添加水平下的回收率和相对标准偏差(n＝6)
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表15：桑蚕丝织物中不同添加水平下的回收率和相对标准偏差(n＝6)
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本领域技术人员在考虑说明书及实践这里公开的发明后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由下面的权利要求指出。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述的内容，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (4)

1.一种基于液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪快速测定生态纺织品中多种农药残留的方法，包括如下步骤：
1)将内标物以及各种农药样品配置成标准储备液；
2)应用标准储备液配置混合标准工作液；
3)进行液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪的工作参数设置，其中，
液相色谱条件：
色谱柱：Waters BEH C18100mm×2.1mm，1.7μm；柱温：40℃；进样量：10μL；流速0.3mL/min；流动相：0.2％甲酸水溶液A和0.2％甲酸乙腈溶液B，梯度洗脱程序：0min，95％A、1min，95％A、10min，60％A、15min，5％A、18min，95％A、18.1min，95％A、23min，95％A；
质谱条件：
离子源：电喷雾离子源；扫描模式：正离子扫描；检测方式：多反应监测(MRM)；电喷雾电压(IS)：5500V；雾化气压力(GS1)：50psi；气帘气压力(CUR)：30psi；辅助气压力(GS2)：60psi；离子源温度(TEM)：550℃；去簇电压(DP)：80V；入口电压(EP)：10V；
4)在液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪中生成内标物和各种农药的标准曲线模型；
5)将待检测生态纺织品进行样品前处理，备用；
6)按照步骤3)设定的液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪参数，通过步骤4)中在液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪中生成的内标物和各种农药的标准曲线模型，将步骤5)中进行样品前处理后的待检测生态纺织品在液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪中进行分析得到检测结果；
其特征在于，
步骤5)中将待检测生态纺织品进行样品前处理，备用，具体为：
称取待检测生态纺织品于离心管内，加入体积比为1:1的丙酮和正己烷混合液，振荡，其中，所述丙酮和正己烷混合液的pH值为3～4，所述丙酮和正己烷混合液在-20℃条件下冷冻处理半小时后，再加入到盛装有待检测生态纺织品的离心管中；
在所述离心管中加入无水硫酸镁和氯化钠，涡旋混匀，超声后离心，取上清液；
在所述上清液中加入净化吸附剂和陶瓷均质子后，水平振荡后离心，静置，取上清液于试管中，所述净化吸附剂为C18吸附剂和NH2吸附剂；
将所述试管中的上清液于氮气下浓缩至干后，加入甲醇定容液，涡旋混匀，过0.22μm有机尼龙滤膜，备用；
所述生态纺织品为纯毛织物、亚麻织物、纯棉织物以及桑蚕丝织物；
所述农药为：异柳磷、硫线磷、马拉硫磷、哒嗪硫磷、丙溴磷、敌敌畏、杀螟硫磷、二溴磷、保棉磷、对硫磷、甲基毒死蜱、甲基对硫磷、久效磷、硫环磷、氯唑磷、速灭磷、杀扑磷、敌瘟磷、甲拌磷、乙嘧硫磷、甲基嘧啶磷、甲胺磷、百治磷、内吸磷、乙拌磷、倍硫磷、喹硫磷、丰索磷、伏杀磷、治螟磷、氧化乐果、苯线磷、乐果、二嗪磷、亚胺硫磷、磷胺、甲基硫环磷、***磷、吡虫啉、多菌灵、残杀威、茚虫威、杀虫威、丙硫克百威、克百威、涕灭威砜、硫双威、灭多威、抗蚜威、涕灭威、噁虫威、霜霉威、甲萘威、异丙威、乙霉威、仲丁威、甲硫威、氟胺氰菊酯以及阿特拉津。
2.根据权利要求1所述基于液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪快速测定生态纺织品中多种农药残留的方法，其特征在于，所述内标物为D-毒死蜱、D-抗蚜威。
3.根据权利要求1所述基于液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪快速测定生态纺织品中多种农药残留的方法，其特征在于，步骤6)中，按照步骤3)设定的液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪参数，通过步骤4)中在液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪中生成的内标物和各种农药的标准曲线模型，将步骤5)中进行样品前处理后的待检测生态纺织品在液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪中进行分析得到检测结果，具体为：
定性分析：
各农药选择1个母离子，2个子离子进行定性分析，定性分析时，待检测生态纺织品中待测物和内标物的保留时间之比，与各混合标准工作液中农药与内标物的保留时间之比进行分别比较，偏差在±2.5％之内，且待检测生态纺织品中各组分定性离子的相对丰度与各混合标准工作液中农药的定性离子的相对丰度进行分别比较，若偏差不超过规定的范围，则可判定为样品中存在对应的待测物；
定量测定：
各农药选择1个母离子，1个子离子通过内标法进行定量测定。
4.根据权利要求3所述基于液相色谱-三重四级杆-线性加速离子阱串联质谱仪快速测定生态纺织品中多种农药残留的方法，其特征在于，所述定量测定的具体计算公式为：
式中：
X：待检测生态纺织品中被测物残留量，单位为微克每千克(μg/kg)；
Cs：混合标准工作溶液中被测物的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL)；
A：待检测生态纺织品样品溶液中被测物的色谱峰面积；
As：混合标准工作溶液中被测物的色谱峰面积；
Ci：待检测生态纺织品样品溶液中内标物的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL)；Csi：混合标准工作溶液中内标物的浓度，单位为纳克每毫升(ng/mL)；
Asi：混合标准工作溶液中内标物的色谱峰面积；
Ai：待检测生态纺织品样品溶液中内标物的色谱峰面积；
V：待检测生态纺织品样品溶液最终定容体积，单位为毫升(mL)；
m：待检测生态纺织品样品的质量，单位为克(g)。
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