CN114384168A - 一种植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法,包括:前处理:将待测样品粉碎,加入乙酸乙酯,涡旋振荡进行提取,然后离心;吸取上清液,加入乙二胺‑N‑丙基硅烷化硅胶、石墨化碳黑、C18和无水硫酸镁净化,涡旋混合后离心,取上清液过滤膜,得到提取液;提取液经气相色谱‑三重四极杆质谱仪检测,基质匹配外标法定量。本发明所述方法中的目标化合物在0.01‑0.10mg/kg范围内的线性关系良好,相关系数均大于0.99。空白样品在低、中、高3个添加水平下的平均回收率为81.5%‑109.4%,相对标准偏差(n=6)为2.8%‑9.0%,方法定量限为0.01mg/kg。该方法操作简单、快速、灵敏,能够满足植物源食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯的检测要求。
Description
技术领域
本发明涉及农药残留检测技术,尤其是一种植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法。
背景技术
棉隆,化学名称为3,5-二甲基-1,3,5-噻二嗪-2-硫酮,是一种室温下稳定的晶体固体,具有熏蒸作用,常用于控制土壤真菌、杀虫、杀菌和除草,能有效杀灭根结线虫、土壤害虫、杂草及多种土传病害,从而获得洁净及健康的土壤;棉隆替代溴甲烷较理想的一种土壤处理剂。在酸性土壤中会缓慢分解释放异硫氰酸甲酯、甲胺、二硫化碳和硫化氢,通过土壤中的空间向上扩散,杀死与之接触的生物。经棉隆处理后的土壤种植农产品时,会引发食品中残留从而造成对人体的危害,各国政府均制定了棉隆的残留限量进行监控。日本和欧盟对棉隆的残留定义都是以异硫氰酸甲酯来计,日本对薯类、蔬菜、水果、香草类等棉隆的制定了50个残留限量值,残留限量范围在0.01~2mg/kg,欧盟对谷物、茶叶、香辛料、蔬菜、水果等植物源性食品中制定了280余个残留限量,残留限量范围在0.02~0.15mg/kg。目前,棉隆在我国仅在番茄、草莓、姜和菊科4种作物上有登记,我国食品安全国家标准GB 2763-2021《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》中棉隆的残留定义为棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯之和,并制定在番茄和姜中的临时限量分别为0.02mg/kg和2mg/kg。
对于棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯的残留分析方法,国内外相关报道较少。Aranzazu Peruga等使用气相色谱仪、气质联用仪、液相色谱仪和三重四极杆气质联用仪建立了水、土壤、酒等样品中异硫氰酸甲酯的检测方法;冯义志等分别利用液相色谱法和气质联用法分析建立了棉隆和异硫氰酸甲酯在番茄和土壤中的残留分析方法,棉隆和异硫氰酸甲酯在番茄中的检出限为0.02mg/kg。徐峰等建立超高效液相色谱-串联质谱和气相色谱检测棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯在草莓中残留的检测方法。
现有的相关文献中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯的检测方法均使用不同的前处理方法和不同的仪器设备分别对棉隆及异硫氰酸甲酯进行检测,例如冯义志等使用液相色谱法测定番茄和土壤中的棉隆,使用气质联用法番茄和土壤中的异硫氰酸甲酯,前处理方法需要两种,使用仪器设备也是两种;徐峰等建立超高效液相色谱-串联质谱测定棉隆和气相色谱法测定草莓中异硫氰酸甲酯前处理方法需要两种,使用仪器设备也是两种;在实际操作中,相关方法操作复杂,需要耗费较多的人力物力,不利于日常推广使用。
发明内容
本发明的目的是为了克服现有的棉隆及其代谢物检测中存在的困难,提供一种植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法。
本发明研究植物源性食品中残留的棉隆及其代谢物含量,采用乙酸乙酯提取,提取液经分散固相萃取净化,之后用三重四级杆气质联用仪检测,外标法定量。本发明提供的方法使用同一种前处理方法和同一台仪器设备完成对植物源性食品中残留的棉隆及其代谢物的检测,方法操作简单、快速、准确、成本低,能满足植物源性食品中残留的棉隆及其代谢物检测要求,解决了已有方法中的缺陷,填补了植物源性食品中残留的棉隆及其代谢物统一检测方法的空白。
具体方案如下:
一种植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法,包括以下步骤:
前处理:将待测样品粉碎,加入乙酸乙酯,涡旋振荡进行提取,然后离心;吸取上清液,加入乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶、石墨化碳黑、C18和无水硫酸镁,涡旋混合后离心,取上清液过滤膜,得到提取液;
检测:采用三重四极杆气质联用仪进行检测,以DB-17MS毛细管色谱柱作为色谱柱,将所述提取液注入气相色谱仪分离,三重四极杆质谱仪进行检测,采用多反应监测模式,即:棉隆和异硫氰酸甲酯分别选择一对定量离子、一对定性离子;
定量分析:采用外标法定量,将棉隆和异硫氰酸甲酯标准品分别加入乙酸乙酯中,制成混合标准溶液,所述混合标准溶液加入基质中,得到基质混合标准工作溶液,所述基质混合标准工作溶液加入所述三重四极杆气质联用仪,按照与所述提取液相同的方法进行净化和检测,根据检测结果绘制标准曲线,进而根据所述提取液的峰响应数据,推算所述待测样品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量。
进一步的,所述待测样品为蔬菜、水果、谷物或坚果中任意一种,以10.00g重量计,所述前处理方法为:将所述待测样品粉碎后加入离心管中,加入4-5g氯化钠、10±5mL乙酸乙酯及陶瓷均质子,涡旋振荡提取5-10min;3000-5000r/min离心3-5min;吸取1.5-2.0mL上清液于聚丙烯离心管中,加入40-60mg乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶、40-60mg石墨化碳黑、40-60mg C18和40-60mg无水硫酸镁。涡旋混合1-2min,10000-20000r/min离心3-5min,取上清液过0.2-0.3μm有机滤膜,得到用于测定的提取液。
进一步的,所述待测样品为茶叶,以10.00g重量计,所述前处理方法为将所述待测样品粉碎后加入离心管中,加入10±5mL乙酸乙酯及陶瓷均质子,涡旋振荡提取5-10min;3000-5000r/min离心3-5min;吸取1.5-2.0mL上清液于聚丙烯离心管中,加40-60mg乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶、180-220mg石墨化碳黑和40-60mg无水硫酸镁,涡旋混合1-2min,10000-20000r/min离心3-5min,取上清液过0.2-0.3μm有机滤膜,得到用于测定的提取液。
进一步的,所述乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶的规格为40~60μm;
任选的,所述石墨化碳黑的规格为40μm~120μm;
任选的,所述C18的规格为40μm~60μm。
进一步的,所述三重四极杆气质联用仪的仪器条件为DB-17MS毛细管色谱柱柱或相当者;柱箱升温程序:35±1℃保持4min,然后以10-20℃/min升温至50±2℃,保持2-5min;再以40-50℃/min升温至230±10℃,保持2-5min;最后以20-30℃/min升温至280±10℃,保持0-1min;载气:氦气,纯度≥99.999%,恒流模式,流量为1.0±0.2mL/min;进样口温度:280±10℃;进样量:2.0μL;进样方式:不分流进样;电子轰击源:70eV;离子源温度:230±10℃;传输线温度:280±10℃;溶剂延迟:4-5min。
进一步的,所述多反应监测模式中,棉隆和异硫氰酸甲酯的保留时间、定量离子对、定性离子对和碰撞电压如下:
进一步的,所述定量分析中,所述基质为大白菜或油麦菜。
进一步的,棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯在0.01-0.10mg/kg范围内的线性关系良好,相关系数均大于0.99。
进一步的,所述待测样品对应的空白样品在为5-100mg/L添加水平下的平均回收率为81.5%-109.4%;相对标准偏差为2.8%-9.0%,n=6;方法定量限为0.01mg/kg。
进一步的,所述待测样品被检出的定量限为0.01mg/kg。
有益效果:
本发明建立了气相色谱串联质谱法同时测定植物源性食品中棉隆及其代谢物残留量的检测方法。与已有方法相比,本方法使用同一种前处理方法和同一台仪器完成对植物源性食品中残留的棉隆及其代谢物的检测,方法操作简单、快速、准确、成本低,能满足进出口植物源性食品中残留的棉隆及其代谢物的检测需求,弥补了已有方法中的不足。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的技术方案,下面将对附图作简单的介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅涉及本发明的一些实施例,而非对本发明的限制。
图1是本发明一个实施例提供的异硫氰酸甲酯和棉隆的总离子流图;
图2是本发明一个实施例提供的异硫氰酸甲酯的提取离子色谱图;
图3是本发明一个实施例提供的棉隆的提取离子色谱图;
图4是本发明一个实施例提供的不同吸附剂对加标空白样品的提取回收率的影响图;
图5是本发明一个实施例提供的不同样品中异硫氰酸甲酯和棉隆的基质效应ME值影响图。
具体实施方式
下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。实施例中未注明具体技术或条件者,按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者,均为可以通过市购获得的常规产品。在下面的实施例中,如未明确说明,“%”均指重量百分比。
以下使用的主要试剂和设备包括:
无水硫酸镁(MgSO4,CAS号:7487-88-9,分析纯,使用前于650℃下灼烧4h,备用)和氯化钠(NaCl,CAS号:7467-14-5)购于国药集团化学试剂有限公司;乙酸乙酯(CH3COOC2H5,CAS号:141-78-6)为色谱纯,购于美国TEDIA公司。乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶(PSA:40~60μm)、石墨化碳黑(GCB:40~120μm)和十八烷基键合硅胶(C18:40~60μm)购于上海安谱实验科技股份有限公司。微孔滤膜:0.22μm,有机相型,陶瓷均质子:2cm(长)×1cm(外径)。棉隆(C5H10N2S2,Cas No.533-74-4):纯度99.8%±2.0%;异硫氰酸甲酯(C2H3NS,Cas No.556-61-6):纯度98.0%±2.0%,购于广州佳途科技股份有限公司。气相色谱-三重四极杆质谱联用仪(美国安捷伦7000):配备电子轰击源(ESI)、分析天平:感量0.01g和0.0001g(德国赛多利斯)、粉碎机(天津市泰斯特仪器有限公司)、组织匀浆机(美国PHD)、涡旋振荡器(美国Talboys公司)、离心机:转速不低于4000r/min(无锡市瑞江分析仪器有限公司)。
实施例1确定分析仪器
通过冯义志、徐峰等建立的方法可知,可以利用液相色谱法、超高效液相色谱-串联质谱法分析棉隆、利用气相色谱法或气质联用法分析异硫氰酸甲酯。本发明旨在建立使用同一种前处理方法和仪器方法对棉隆和异硫氰酸甲酯进行检测并确证,在选择检测仪器时放弃选择使用气相色谱仪和液相色谱仪,仅选择尝试定性能力更强的超高效液相色谱-串联质谱仪,气质联用仪和三重四极杆气质联用仪。首先按照超高效液相色谱-串联质谱仪方法开发程序对棉隆和异硫氰酸甲酯进行母离子扫描和子离子扫描,实验发现棉隆的母离子162.1响应较好,优化后上柱分析峰型较好响应较强;但异硫氰酸甲酯进行母离子扫描时无法找到合适的可检测信号,最终选择放弃使用超高效液相色谱-串联质谱法对棉隆和异硫氰酸甲酯进行同时检测。其次使用气质联用仪方法开发程序对棉隆和异硫氰酸甲酯标准溶液进行全扫描,确定棉隆的监测离子为162,89,72,异硫氰酸甲酯的监测离子73,72,45。实验优化后可找到合适的参数对棉隆和异硫氰酸甲酯标准溶液进行同时检测,但进行实际样品检测时发现使用单四极杆气质联用仪受到样品基质干扰较大,定量及定性离子均容易被干扰,特别是颜色较深的样品,定性确证的难度较大,容易出现假阳性和假阴性的结果;同时回收率实验也显示回收率范围跨度较大且不稳定,平行实验的标准偏差过大,所以最终放弃采用气质联用法对棉隆和异硫氰酸甲酯进行同时检测。最后在单四极杆仪器进行方法开发的基础上,采用三重四极杆气质联用仪进行方法开发,结果表明棉隆和异硫氰酸甲酯在三重四极杆气质联用仪上响应良好,实际样品加标回收率均较好,因MRM监测模式抗干扰能力较强,可以杜绝假阳性和假阴性的情况出现,最终确定使用三重四极杆气质联用仪对植物源食品中棉隆和异硫氰酸甲酯进行同时检测。
实施例2确定色谱柱
从文献可知,徐峰等的文章中分析异硫氰酸甲酯使用DB-1(30m,0.25mm,0.25μm),该色谱柱固定相为100%二甲基聚硅氧烷,为非极性、低流失色谱柱,冯义志等的文章分析异硫氰酸甲酯使用TG-1701MS(30m,0.25mm,0.25μm),该色谱柱固定相为14%氰基丙基苯基/86%二聚硅氧烷,为中等极性、低流失色谱柱。所以使用非极性和中等极性色谱柱均可分析异硫氰酸甲酯。
探索实验比较了DB-5MS、DB-17MS、DB-1701三款色谱柱,其中DB-5MS的固定相为(5%-苯基)-甲基聚硅氧烷,为非极性色谱柱,极性与DB-1色谱柱相当;DB-17MS固定相为(50%-苯基)-甲基聚硅氧烷,极性中等;DB-1701固定相为14%氰基丙基苯基/86%二聚硅氧烷,低/中等极性,DB-1701固定相及其极性和TG-1701MS相当。
将已知含量的棉隆、异硫氰酸甲酯溶液分别通过色谱柱,发现DB-5MS色谱柱对棉隆分离较好,峰型较好,但1.0mg/L异硫氰酸甲酯乙酸乙酯溶液无响应;棉隆和异硫氰酸甲酯在DB-1701和DB-17MS的色谱行为类似,在DB-17MS及DB-1701色谱柱上分离均较好,灵敏度能达到预期要求,作为质谱仪器,最终选择DB-17MS柱作为本发明的色谱柱。
实施例3确定进样温度
现有文献中使用气相色谱法检测异硫氰酸甲酯时进样口温度为150℃,检测器温度均为200℃,气质接口温度为180℃,相关温度设置均较低。实验比较了进样口温度为150℃、气质接口温度180℃、离子源温度200℃和进样口温度为280℃、气质接口温度280℃、离子源温度230℃这两种操作条件下异硫氰酸甲酯和棉隆的响应区别情况,结果两种物质在不同仪器温度下的响应差别在5%以内,即两种物质不会因为温度高而不稳定,所以本发明最终选择仪器温度设置为:进样口温度为280℃、离子源温度230℃、接口温度为280℃。
实施例4确定质谱条件
选择10.0mg/L的棉隆乙酸乙酯溶液和异硫氰酸甲酯乙酸乙酯溶液进行MS1全扫描,选择响应较高的作为母离子,确定棉隆的母离子为89.0和162.1,异硫氰酸甲酯的母离子为73.1和71.9,再对相应母离子进行产物离子扫描,选择信号最好的两组作为MRM定量定性离子对,其中棉隆的MRM离子对为:162.1/89.0,89.0/44.1,异硫氰酸甲酯的MRM离子对73.1/71.9,71.9/45.0。0.1mg/L基质标准溶液中棉隆和异硫氰酸甲酯的总离子流图、目标化合物提取离子色谱图见图1和图2、图3。按照以上色谱质谱条件,0.1mg/L基质标准溶液中异硫氰酸甲酯和棉隆的提取离子色谱图见图2和图3,从图中可知异硫氰酸甲酯的保留时间为4.906min,棉隆的保留时间为13.906min,异硫氰酸甲酯和棉隆的提取离子色谱图峰型对称,几乎无杂峰干扰。
实施例5前处理探索实验
实验选择正己烷、丙酮、乙酸乙酯、***配制1.0mg/L棉隆和异硫氰酸甲酯混合标准溶液上三重四极杆气质联用仪进行分析,结果表明棉隆在以上溶剂中响应和峰型均较好,而异硫氰酸甲酯在乙酸乙酯和丙酮为溶剂时峰型较好,在正己烷和***为溶剂时峰展宽、峰型差,所以前处理最终定容溶剂选择丙酮或者乙酸乙酯比较合适。
考虑到异硫氰酸甲酯沸点较低,实验将1.0mg/L棉隆和异硫氰酸甲酯混合混合标准40℃下氮吹至干后用乙酸乙酯复溶后上机,发现棉隆的响应基本和氮吹前一样,但异硫氰酸甲酯的响应仅为氮吹前的20%左右,即异硫氰酸甲酯会随溶剂挥发掉,因此样品前处理过程不适合使用氮吹等浓缩方式。
综上,样品前处理选择采用一次提取不浓缩的方式进行,提取溶剂的选择排除常用提取溶剂乙腈,而仅选择丙酮或者乙酸乙酯;又因丙酮的极性较强,容易把更多的叶绿素等干扰物质提取出来,且丙酮相比乙酸乙酯在水中的溶解度更高,为降低后续净化处理的难度,最终本发明选择使用乙酸乙酯为提取溶剂。
实施例5净化探索实验
净化的重要性:植物源性食品种类繁多,基质复杂,通常含有较多脂肪酸、叶绿素等干扰仪器分析的杂质存在。实验比较了14种基质非净化上机和使用50mgGCB+50mgPSA+50mgC18+50mg无水MgSO4净化后上机回收率的比较(0.04mg/kg加标回收),回收率如表1,可以看出不净化直接上机中大部分样品中回收率甚至比净化后上机要高一点,但在油麦菜、韭菜、马铃薯、茶叶、杏仁、孜然等样品中出现回收率低的情况,而使用50mgGCB+50mgPSA+50mgC18+50mg无水MgSO4净化后上机的回收率均较好。为减少基质对仪器的干扰并获得理想的回收率,需要进行相应的净化实验。
表1提取液净化和不净化检测回收率情况表
本发明中净化处理涉及净化方式的选择、吸附剂组合用量的确定,具体过程如下:
(1)净化方式的选择
因前处理过程不宜采用氮吹等浓缩方式,实验采用一次提取不浓缩,分散固相萃取净化的方式进行检测。实验考察了GCB、C18、PSA、无水MgSO4四种物质对棉隆和异硫氰酸甲酯标准溶液进行吸附后的回收率。称取100mg的不同吸附剂于1.5mL子弹头离心管,加入1.0mg/L的混合标准溶液1mL。涡旋振荡2min,12000r/min离心3min后,取上清液过0.22μm有机滤膜过滤后上机检测。每种吸附剂做三个平行,计算平均回收率。
试验结果表明,PSA,C18,GCB,无水MgSO4对棉隆和异硫氰酸甲酯的吸附回收率都在90~110%之间;说明四种物质均不会对棉隆和异硫氰酸甲酯造成吸附。GCB对样品中极性和非极性的有机化合物干扰物有极高的吸附力,对去除植物中色素有十分显著的效果;PSA对植物源样品基质中的有机酸、色素、糖类等都有较好的净化作用。
因此,本发明选择GCB,PSA,C18作为吸附净化剂,无水MgSO4用于除去提取液中的水分。
(2)吸附剂组合用量的确定
植物源样品种类繁多,基质也比较复杂,所以使用QuEChERS法进行提取和净化时需要考虑两种或多种吸附净化剂,以较好的除去样品中的脂肪酸、叶绿素等干扰仪器分析的杂质。
实验复配了三组吸附剂(Ⅰ:25mgGCB+25mgPSA+25mgC18+50mg无水MgSO4,Ⅱ:50mgGCB+50mgPSA+50mgC18+50mg无水MgSO4,Ⅲ:75mgGCB+75mgPSA+75mgC18+50mg无水MgSO4)对韭菜空白样品进行0.04mg/kg加标回收实验,考察不同吸附剂组合净化效果,实验结果如图4所示。
从图4可以知道,复配的三组吸附剂组合都可以满足实验回收率的要求,其回收率范围都在80~120%之间;从实际净化后颜色看,经Ⅱ,Ⅲ型吸附剂组合的除杂净化后,净化效果较好,对目标农药影响较小。
因此,综合考虑净化效果、成本、便捷、仪器分析时干扰杂质及基线,本发明选择50mgGCB+50mgPSA+50mgC18+50mg无水MgSO4确定为最终实验的复配吸附净化剂的种类和用量。因茶叶含水量少,且叶绿素含量高,使用200mgGCB+50mgPSA+无水MgSO4的组合可取得较好的效果。
实施例5基质探索实验
基质效应(Matrix effects,ME)是指待测物质的样品共提取物,会增强或抑制待测物的检测响应,从而对检测结果的准确度和精密度所造成影响。基质效应在气相***中主要表现为“基质诱导色谱响应增强现象”,即基质增强效应。基质效应影响大时会降低方法的灵敏度和影响方法的准确性,给测定带来误差,因此,本发明开发和确证过程中需要对基质效应(Matrix effects,ME)做出评价。
基质效应与基质的种类及基质干扰物的含量、分析物的特性、色谱分离条件、不同仪器离子源设计等有关,可按以下公式对基质效应进行量化评估:基质效应(ME,%)=[(基质匹配校准曲线斜率/纯溶剂标准曲线斜率)-1]×100。|ME|<20%为弱基质效应,可忽略而无需采取补偿措施;20%≤|ME|≤50%为中等程度基质效应,|ME|>50%为强基质效应,须采取措施补偿基质效应。
制备空白基质溶液,方法如下:称取5g(精确至0.01g)粉碎后的基质试样于50mL具塞离心管中,加入10mL乙酸乙酯及一颗陶瓷均质子,涡旋振荡提取5min;4000r/min离心3min。准确吸取1.5mL上清液于2mL聚丙烯离心管中,加入50mgPSA、200mg GCB和50mg无水硫酸镁。涡旋混合1min,14000r/min离心3min,取上清液过0.22μm有机滤膜,得到空白基质溶液。
制备纯溶剂标准工作溶液和基质匹配标准工作溶液的方法如下:吸取适量10.0mg/L混合标准溶液,用乙酸乙酯稀释配制浓度为0.1mg/L、0.2mg/L、0.5mg/L、0.8mg/L和1.0mg/L的纯溶剂标准工作溶液。吸取适量10.0mg/L混合标准溶液,用空白基质溶液稀释配制浓度为0.1mg/L、0.2mg/L、0.5mg/L、0.8mg/L、和1.0mg/L的基质混合标准工作溶液。
制作纯溶剂标准工作曲线和基质匹配校准曲线方法如下:将以上配制的纯溶剂标准工作溶液和基质混合标准工作溶液按照1.2.3仪器条件上机分析,以棉隆和异硫氰酸甲酯浓度(X,mg/L)为横坐标,峰面积为纵坐标作图,得到纯溶剂标准工作曲线和基质匹配校准曲线。
按照公式:基质效应(ME,%)=[(基质匹配校准曲线斜率/纯溶剂标准曲线斜率)-1]×100,计算不同基质中的基质效应如图5所示。
由图5可以看出,异硫氰酸甲酯在14种基质中基质效应均较小,可以无需采用措施补偿基质效应;但棉隆表现为强基质效应,经试验0.05mg/L的棉隆乙酸乙酯标准溶液几乎无响应,但相同浓度基质标准溶液却响应良好。所以使用乙酸乙酯为溶剂进行方法开发时会认为使用气相色谱-三重四极杆联用仪无法获得较低的检测限而放弃使用该方法进行检测,这也可能是已有研究中未能采用同一种方法对棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯进行检测的缘故。在农药残留分析检测过程中,采用基质匹配标准溶液进行定量分析可以克服基质效应对定量结果的影响。我国关于植物源性食品农药残留检测的国家标准GB/T 20769-2008及GB 23200.113-2018等都规定了基质匹配标准溶液的定量方法,欧盟在食品中农药残留分析方法的指导性文件SANTE/12682/2019中也推荐使用基质匹配标准溶液进行定量分析。
然而,针对多种多样的样品基质,在配制基质匹配标准溶液的过程中,大大降低了检测效率。通过图5可知不同类型样品中基质效应差别不大,所以在实际操作中,可选择大白菜、油麦菜为代表基质配制基质匹配标准工作溶液,克服基质效应,在保证定量准确性和稳定性的前提下,提高检测效率。
实施例6茶叶样品分析实验
以茶叶作为待测对象,首先进行前处理,具体为:
称取5g(精确至0.01g)粉碎后的试样于50mL具塞离心管中,加入10mL乙酸乙酯及一颗陶瓷均质子,涡旋振荡提取5min;4000r/min离心3min。准确吸取1.5mL上清液于2mL聚丙烯离心管中,加入50mgPSA、200mg GCB和50mg无水硫酸镁。涡旋混合1min,14000r/min离心3min,取上清液过0.22μm有机滤膜,得到提取液备用。
配制标准溶液,包括:
标准储备溶液:准确称取适量棉隆和异硫氰酸甲酯标准品,分别用乙酸乙酯配制成浓度为1000mg/L的标准储备液,避光于-18℃保存,有效期1年。
混合标准溶液:分别吸取适量的上述标准储备液,用乙酸乙酯配制成10mg/L的混合标准储备液,0℃~4℃避光保存,有效期1个月。
基质混合标准工作溶液:吸取适量的混合标准溶液,用空白样品提取液配成浓度为5μg/L、10μg/L、20μg/L、50μg/L、80μg/L和100μg/L的基质混合标准工作溶液,基质混合标准工作溶液应现配现用。
对基质混合标准工作溶液应和待测样品得到的提取液,分别采用三重四极杆气质联用仪进行净化和检测,具体条件如下:
DB-17MS毛细管色谱柱(30m×0.25mm×0.25μm)柱或相当者;柱箱升温程序:35℃保持4min,然后以10℃/min升温至50℃,保持2min;再以50℃/min升温至230℃,保持2min;最后以25℃/min升温至280℃,保持0min;载气:氦气,纯度≥99.999%,恒流模式,流量为1.0mL/min;进样口温度:280℃;进样量:2μL;进样方式:不分流进样;电子轰击源:70eV;离子源温度:230℃;传输线温度:280℃;溶剂延迟:4.2min;多反应监测模式:棉隆和异硫氰酸甲酯分别选择一对定量离子、一对定性离子,其保留时间、定量离子对、定性离子对和碰撞电压,参见表2。
表2棉隆和异硫氰酸甲酯的保留时间、定量离子对、定性离子对和碰撞电压表
采用外标法定量,根据棉隆和异硫氰酸甲酯的基质混合标准工作溶液检测结果分别绘制标准曲线,进而根据所述提取液的峰响应数据推算所述待测样品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量,二者求和得到待测对象中的棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量。
实施例7蔬菜、水果、谷物、坚果样品分析实验
以蔬菜、水果、谷物、坚果样品为待测对象,分析方法与实施例6基本相同,区别在于前处理方法不同,具体为:
称取10g(精确至0.01g)粉碎后的试样于50mL具塞离心管中,加入4g氯化钠、10mL乙酸乙酯及一颗陶瓷均质子,涡旋振荡提取5min;4000r/min离心3min。准确吸取1.5mL上清液于2mL聚丙烯离心管中,加入50mgPSA、50mg GCB、50mg C18和50mg无水硫酸镁。涡旋混合1min,14000r/min离心3min,取上清液过0.22μm有机滤膜,得到提取液备用。
将得到的提取液参照实施例6进行后续的净化和检测,并通过定量分析获得棉隆和异硫氰酸甲酯残留量。
实施例8线性范围、相关系数和方法检测限
用空白基质溶液配制浓度为5、10、20、50、80和100mg/L系列棉隆和异硫氰酸甲酯混合标准工作溶液,按实施例6中方法进样检测,以棉隆和异硫氰酸甲酯浓度(X,ng/mL)为横坐标,以棉隆和异硫氰酸甲酯峰面积为纵坐标绘制基质标准工作曲线,得到线性方程和相关系数;在空白样品溶液中添加适量的标准溶液后上机测定,以S/N=10确定定量限(LOQ),相关数据见表3。
表3棉隆和异硫氰酸甲酯的回归方程、相关系数、线性范围和定量限表
从表3可以看出,目标化合物在0.01-0.10mg/kg范围内的线性关系良好,相关系数均大于0.99。
实施例9回收率实验
本实验分别对大白菜、韭菜、豇豆、油麦菜、茄子、姜、芹菜、马铃薯、橙子、奇异果、西红柿、辣椒、茶叶和大米空白样品进行了不同浓度的标准添加回收实验,每个加标水平测6次平行。棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯在这些植物源样品中的添加浓度及回收率的实验数据见表4。
表4棉隆及异硫氰酸甲酯在不同样品中的加标回收率和相对标准偏差表(n=6)
从表4可以看出,空白样品在低、中、高3个添加水平下的平均回收率为81.5%-109.4%,相对标准偏差(n=6)为2.8%-8.5%,方法定量限为0.01mg/kg。该方法操作简单、快速、灵敏,解决了已有方法中需采用两种前处理方法、两套设备进行检测的不足,能满足植物源食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯的检测要求。
以上详细描述了本发明的优选实施方式,但是,本发明并不限于上述实施方式中的具体细节,在本发明的技术构思范围内,可以对本发明的技术方案进行多种简单变型,这些简单变型均属于本发明的保护范围。
另外需要说明的是,在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征,在不矛盾的情况下,可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复,本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外,本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合,只要其不违背本发明的思想,其同样应当视为本发明所公开的内容。
Claims (10)
1.一种植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法,其特征在于:包括以下步骤:
前处理:将待测样品粉碎,加入乙酸乙酯,涡旋振荡进行提取,然后离心;吸取上清液,加入乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶、石墨化碳黑、C18和无水硫酸镁,涡旋混合后离心,取上清液过滤膜,得到提取液;
检测:采用三重四极杆气质联用仪进行检测,以DB-17MS毛细管色谱柱作为色谱柱,将所述提取液注入气相色谱仪分离,三重四极杆质谱仪进行检测,采用多反应监测模式,即:棉隆和异硫氰酸甲酯分别选择一对定量离子、一对定性离子;
定量分析:采用外标法定量,将棉隆和异硫氰酸甲酯标准品分别加入乙酸乙酯中,制成混合标准溶液,所述混合标准溶液加入基质中,得到基质混合标准工作溶液,所述基质混合标准工作溶液加入所述三重四极杆气质联用仪,按照与所述提取液相同的方法进行净化和检测,根据检测结果绘制标准曲线,进而根据所述提取液的峰响应数据,推算所述待测样品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量。
2.根据权利要求1所述植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法,其特征在于:所述待测样品为蔬菜、水果、谷物或坚果中任意一种,以10.00g重量计,所述前处理方法为:将所述待测样品粉碎后加入离心管中,加入4-5g氯化钠、10±5mL乙酸乙酯及陶瓷均质子,涡旋振荡提取5-10min;3000-5000r/min离心3-5min;吸取1.5-2.0mL上清液于聚丙烯离心管中,加入40-60mg乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶、40-60mg石墨化碳黑、40-60mg C18和40-60mg无水硫酸镁,涡旋混合1-2min,10000-20000r/min离心3-5min,取上清液过0.2-0.3μm有机滤膜,得到用于测定的提取液。
3.根据权利要求1所述植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法,其特征在于:所述待测样品为茶叶,以10.00g重量计,所述前处理方法为将所述待测样品粉碎后加入离心管中,加入10±5mL乙酸乙酯及陶瓷均质子,涡旋振荡提取5-10min;3000-5000r/min离心3-5min;吸取1.5-2.0mL上清液于聚丙烯离心管中,加40-60mg乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶、180-220mg石墨化碳黑和40-60mg无水硫酸镁,涡旋混合1-2min,10000-20000r/min离心3-5min,取上清液过0.2-0.3μm有机滤膜,得到用于测定的提取液。
4.根据权利要求2或3所述植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法,其特征在于:所述乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶的规格为40~60μm;
任选的,所述石墨化碳黑的规格为40μm~120μm;
任选的,所述C18的规格为40μm~60μm。
5.根据权利要求1-3任一项所述植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法,其特征在于:所述三重四极杆气质联用仪的仪器条件为DB-17MS毛细管色谱柱柱或相当者;柱箱升温程序:35±1℃保持4min,然后以10-20℃/min升温至50±2℃,保持2-5min;再以40-50℃/min升温至230±10℃,保持2-5min;最后以20-30℃/min升温至280±10℃,保持0-1min;载气:氦气,纯度≥99.999%,恒流模式,流量为1.0±0.2mL/min;进样口温度:280±10℃;进样量:2.0μL;进样方式:不分流进样;电子轰击源:70eV;离子源温度:230±10℃;传输线温度:280±10℃;溶剂延迟:4-5min。
7.根据权利要求1-3任一项所述植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法,其特征在于:所述定量分析中,所述基质为大白菜或油麦菜。
8.根据权利要求1-3任一项所述植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法,其特征在于:棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯在0.01-0.10mg/kg范围内的线性关系良好,相关系数均大于0.99。
9.根据权利要求1-3任一项所述植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法,其特征在于:所述待测样品对应的空白样品在为5-100mg/L添加水平下的平均回收率为81.5%-109.4%;相对标准偏差为2.8%-9.0%,n=6;方法定量限为0.01mg/kg。
10.根据权利要求1-3任一项所述植物源性食品中棉隆及其代谢物异硫氰酸甲酯残留量的测定方法,其特征在于:所述待测样品被检出的定量限为0.01mg/kg。
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