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液质联用仪进行大米农药残留分析

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2025/1/9 9:43:48

引言AOAC QuEChERS 方法已经广泛应用于食品中农药残留的分析[1-2]。该方法应用乙腈提取,再由无水硫酸镁 (MgSO4) 脱去样品中的水,并以醋酸盐缓冲液促进分配。净化时,联合应用分散型固相萃取小柱与 PSA(N-丙基乙二胺)小柱以除去样品基质中的有机酸,再用无水硫酸镁除去提取物中的水分。根据食品基质的不同,在这一步骤中可以加入其他成分,如用石墨化碳黑(GCB) 去除色素和甾醇,或用 C18 去除脂肪和蜡质。本文中,选用了适用于含脂肪和蜡质样品的 AOAC 分散型 SPE试剂盒。该试剂盒适用的样品量为 1 mL,包含 PSA 50 mg、MgSO4 150 mg、C18 50 mg,可加入每毫升乙腈提取物中。本研究中,采用 12 种农药来评价 Agilent Bond Elut AOAC 缓冲提取试剂盒 (p/n 5982-5755) 和适用于含有脂肪和蜡质的水果和蔬菜的 Bond Elut QuEChERS AOAC 分散型 SPE 试剂盒 (p/n5982-5158) 的性能。通过回收率和重现性的测定进行了方法验证。表 1 显示了大米中这些残留农药的化学和信息。


实验部分试剂和化学品所有的试剂和溶剂均为 HPLC 或分析级。甲酸和乙腈来自Honeywell(Muskegon, MI, 美国),甲酸来自 Fluka(Sleinheim,德国)。农药标准品购自 Sigma-Aldrich(St Louis, MO, 美国),内标物质磷酸三苯酯 (TPP) 来自安捷伦科技公司(Wilmington,DE, 美国)。标准溶液标准品和内标储备液(除多菌灵为 0.5 mg/mL外,其余均为 2.0mg/mL)分别由甲醇、含 0.1% 甲酸的乙腈溶液和 DMSO 溶解制成,在 –20°C保存。三种浓度分别为 0.2、1 和 10 µg/mL 的QC 加标溶液每天用 0.1% 甲酸水溶液-乙腈 (1:1) 新鲜配制。TPP浓度为 10 µg/mL 的内标加标溶液用 0.1% 甲酸水溶液-乙腈(1:1)配制。


设备和材料安捷伦 1200 系列 HPLC(安捷伦科技公司, CA, 美国)带电喷雾的安捷伦 6460 三重四极杆 LC/MS 系统(安捷伦科技公司, CA, 美国)Agilent Bond Elut AOAC 缓冲提取试剂盒 (p/n 5982-5755) 和适用于含有脂肪和蜡质的水果和蔬菜的 Bond Elut QuEChERSAOAC 分散型 SPE 试剂盒 (p/n 5982-5158)(安捷伦科技公司,DE, 美国)安捷伦陶瓷匀浆器,50 mL 离心管 (p/n 5982-9313)(安捷伦科技公司, DE, 美国)Eppendorf 微量离心机(Brinkmann Instruments, Westbury, NY,美国)NY, USA)飞鸽牌离心机(安亭科学仪器厂,中国上海)

样品制备样品粉碎不含农药的有机生长大米购自当地市场。将该大米置于干净塑料袋中,-20°C 冷冻过夜。时常揉捏塑料袋,以保证大米颗粒不结块。第二天,取出所需用量的冷冻大米,混匀。边粉碎边加入干燥大米。样品粉碎以保证其均匀性。在最终制成的样品中无肉眼可见大米颗粒,证明粉碎完。提取/分配取 5 g (±0.1 g) 均匀样品,置于 50mL 离心管中。用 100 µL 适宜浓度的 QC 标准溶液制成加标的 QC 样品。除空白样品外,其余所有样品中均加入 50 µL 内标溶液,制成内标浓度为 100 ng/g 的样品溶液。盖上离心管,涡旋混合 1 分钟。用移液器往每管中加水10 mL,加盖,涡旋混合 1 分钟。每管中放入两个适用于 50 mL离心管的陶瓷匀浆器 (p/n 5982-9313)。用移液器往每管中加入ACN (0.1% AA) 15 mL。盖上离心管,用手振摇 1 分钟。每管中直接加入安捷伦 Bond Elut QuEChERS AOAC 提取盐 1 包,其中含无水硫酸镁 6 g,醋酸钠 1.5 g。将离心管密封,用手剧烈振摇20 秒,确保溶剂与样品相互作用,同时块状结晶充分散开。样品管以 4000 转/分的转速离心 5 分钟。分散型 SPE 净化移取 8 mL 上层乙腈液,置于 15 mL 安捷伦 Bond Elut QuEChERSAOAC 分散型 SPE 试管 (p/n 5982-5158) 中。该 15 mL 试管中包含 PSA 400 mg,无水硫酸镁 1200 mg,以及 C18 400 mg。将试管盖紧,涡旋混合 15 分钟,并以 4000 转/分的标准转速离心 5分钟。移取 1 mL 提取液,置于 10 mL 试管中,在 40°C 用氮气吹干。所得残渣用乙腈-水 (1:9) 溶解并定容至 1 mL,用 0.45 µm 滤膜 (p/n 5185-5836) 滤过,取滤液用 LC-MS/MS 进行分析。

结果与讨论根据推荐,本次研究选用了适合含脂肪与蜡质样品的 AOAC 分散型 SPE 试剂盒对大米进行处理。由于 LC-MS/MS 的高选择性,空白基质样品的 MRM 色谱图显示其对目标化合物没有干扰峰。图 1 和图 2 分别为加内标的空白基质和用 AOAC 分散型 SPE 方法处理的 10 ng/g 加标大米样品提取物的 LC-MS/MS 色谱图。

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线性和定量限(LOD)所有待测农药的线性校正范围为 5-500 ng/g。用空白基质加标的校正曲线其浓度水平分别为 5、10、50、250 和 500 ng/g,内标物质 TPP 的浓度为 50 ng/g。用待测组分的相对响应值(待测组分峰面积/内标物峰面积)对待测组分的相对浓度(待测组分浓度/内标物浓度)作图,得到校正曲线。所有农药的定量限为 5 ng/g,低于这些农药在水果和蔬菜中的最高残留(MRL)。表 3 列出线性回归方程和相关系数 (R2)。

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回收率和重现性通过在粉碎的样品中加入农药标准品制成 10、50 和 250 ng/g的不同浓度水平的加标样品,对方法的回收率和重现性进行了评价。用标准加入曲线对这些 QC 样品进行定量分析。每个浓度水平重复测定 6 次。回收率和重现性(用 RSD 表示)数据见表 4和图 3。可以看出,12 种农药组分均得到了很好的回收率和精密度。


结论安捷伦 Bond Elut QuEChERS AOAC 缓冲提取试剂盒和用于含脂肪和蜡质的果蔬的分散型 SPE 试剂盒为大米中有代表性的农残测定提供了一种简便、快速而有效的方法。基质加标样品的回收率和重现性显示,该方法可用于大米中多类别、多组分农药残留的检测。大米中的杂质和基质效应不干扰目标化合物的定量分析。农药组分的定量限低于监管要求的大米中最高残留。由于本研究中所选择的农药代表了广泛的农药类别和性质,对于类似食品基质中其他农药残留的检测,安捷伦 Bond Elut QuEChERSAOAC 提取和分散型 SPE 试剂盒也是一种选择。

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