自动化μSPE在植物源性食品农药多残留分析中的应用

企业   科学   2024-08-08 17:49   广东  



摘要  

GB23200.121-2021 食品安全国家标准《植物源性食品中331种农药及其代谢物残留量的测定液相色谱—质谱联用法》已经生效,标准采用QuEChERS前处理方法、液相色谱-三重四极杆串联质谱一次进样正负源切换同时测定331种农药及44种农药代谢物,解决了现行液质标准适用农产品基质种类少、农药及代谢物品种不全、前处理操作复杂、部分农药方法定量限高于最大残留限量等诸多问题。微型固相萃取(μSPE)技术,将几十毫克的各种固相萃取填料压缩进一个体积很小的柱中。与QuEChERS相比,μSPE不仅具备净化性能,同时大大减少了实验过程中有机溶剂的损耗,还可实现自动化,具有广阔的应用空间。因此,本研究分别采用4种典型基质,上海青(深色蔬菜)、洋葱(紫色,深色蔬菜)、杏鲍菇(食用菌)、红茶(茶叶),评价了μSPE处理下191种农药的加标回收率。



本方法参考国家标准GB 23200.121-2021 食品安全国家标准植物源性食品中331种农药及其代谢物残留量的测定液相色谱—质谱联用法,进行了优化。利用全自动前处理平台(广州智达,PAL RTC)进行全自动的μSPE进行了样品净化处理,再利用超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪进行了191种农药的多残留分析


1.试样制备


  • 蔬菜和水果的取样量按照相关标准的规定执行,食用菌样品随机取样1kg。样品取样部位按照GB2763的规定执行。对于个体较小的样品,取样后全部处理;对于个体较大的基本均匀样品,可在对称轴或对称面上分割或切成小块后处理;对于细长、扁平或组分含量在各部分有差异的样品,可在不同部位切取小片或截成小段后处理;取后的样品将其切碎,充分混匀,用四分法取样或直接放入组织捣碎机中捣碎成匀浆,放人聚乙烯瓶中。
  • 取谷类样品500g,粉碎后使其全部可通过425μm的标准网筛,放人聚乙烯瓶或袋中。取油料作物、茶叶、坚果和香辛料各500g,粉碎后充分混匀,放入聚乙烯瓶或袋中。
  • 植物油类搅拌均匀,放入聚乙烯瓶中。
  • 将试样按照测试和备用分别存放。于-18℃条件下保存。

2.μSPE样品预处理



2.1蔬菜与食用菌

 

称取10g试样(精确至0.01g)于50mL塑料离心管中,加入10mL乙腈、4g硫酸镁、1g氯化钠、1g柠檬酸钠、0.5g柠檬酸氢二钠及1颗陶瓷均质子,盖上离心管盖,剧烈震荡1min4200r/min离心5min


2.2茶叶和香辛料  


称取2.00g试样(精确至0.01g)于50mL塑料离心管中,加10mL水涡旋混匀,静置30min。加入15mL乙腈-醋酸溶液、6g无水硫酸镁、1.5g醋酸钠及1颗陶瓷均质子,盖上离心管盖,剧烈振荡1min4200r/min离心5min
以上样品预处理后均经过μSPE处理收集滤液后进样分析。

3.高效液相色谱-串联质谱法





色谱条件 


  • 色谱柱:WATERS AQUITY BEH C18 (100  × 2.1 mm,2.6 μm )

  • 流动相:A:0.1%甲酸水溶液    B:乙腈-0.1%甲酸水溶液

  • 流速: 0.3 mL/min

  • 柱温: 50 ℃

  • 进样量: 2 µL

  • 梯度:

时间(min

流速(mL/min

流动相A%

流动相B%

0

0.3

97

3

1

0.3

97

3

1.5

0.3

85

15

2.5

0.3

50

50

16

0.3

2

98

19

0.3

2

98

19.1

0.3

97

3

22

0.3

97

3


质谱条件 


  • 离子源: 电喷雾离子源(Electrospray ionization,ESI)正离子扫描

  • 监测方式:多反应监测(Multiple Reaction Monitoring,MRM)

  • 离子源接口电压:5500V

  • 气帘气:氮气35psi

  • 加热气:干燥空气60psi

  • 源温:550℃

利用Scheduled MRM法一针进样对GB23200.121-2021191种农药进行分析,农药列表见表1。图1191种农药的质量色谱图,由图中可知,目标农药组分主要在3min-15min间出峰。






分别向空白基质中添加多农残标准品,使上海青、杏鲍菇、洋葱基质中各农药添加水平为0.01mg/kg,使茶叶基质中各农药的添加水平为0.05mg/kg。图2-5为不同基质加标样品的总离子流图,图中各平行样品的总离子流图分别用蓝、粉、红、绿四种颜色显示。各平行样本见总离子流图轮廓一致,未见偏移,表明μSPE处理下农药多残留分析结果稳定。各农药的加标回收率如表1所示。在μSPE处理下,141种农药加标回收率在4种基质中均在80%-120%之间;14种农药加标回收率在3种基质中介于80%-120%之间,包括保棉磷、苯线磷、氟菌唑、环丙唑醇、甲基二磺隆、甲基噻吩磺隆、喹螨醚、氯吡嘧磺隆、醚苯磺隆、噻虫嗪、杀线威肟、酰嘧磺隆、乙拌磷亚砜、乙氧磺隆;13种农药加标回收率在2种基质中介于80%-120%之间,包括胺鲜酯、百治磷、丁苯吗啉、呋虫胺、咯菌腈、甲基硫环磷、甲基硫菌灵、生物苄呋菊酯、霜脲氰、脱甲基-抗蚜威、萎锈灵、乙拌磷、乙氧氟草醚;5种农药加标回收率仅在种基质中介于80%-120%之间,包括苯锈啶、氯草敏、嘧菌环胺、噻苯隆、亚砜磷。


1 4种基质中191种农药的加标回收率(n=4

以上数据来源于江南大学


4. PAL3 µSPE QuEChERS净化流程配置


5.结论





实验结果表明,μSPE可有效应用于农药多残留分析中,满足多农残分析中回收率及稳定性的要求。依托智达PALRTC全自动前处理平台的自动μSPE前处理流程,可实现无人值守的样品高通量制备和进样分析,显著提高了实验效率,降低了实验中引入认为误差的可能性,同时显著降低了实验室人力成本,展现了很强的应用优势。









END







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