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超高效液相色谱-串联质谱法测定茶叶中草甘膦和草铵膦的残留量

放大字体  缩小字体 发布日期:2019-06-19
核心提示:草甘膦是世界上应用最广、生产量最大的除草剂,其作为无选择类除草剂,以其高效、低毒、廉价等特性被广泛运用于全球各个农业和非农业领域。
   草甘膦是世界上应用最广、生产量最大的除草剂,其作为无选择类除草剂,以其高效、低毒、廉价等特性被广泛运用于全球各个农业和非农业领域。草铵膦可以有效去除绝大部分耐草甘膦杂草,且具有环保易降解等特点而受到各界青睐。近年来由草甘膦引起的水体污染、植被破坏、牲畜中毒等案件持续增加。随着其在茶叶上的运用日益加剧,其残留问题也越来越受关注,为此,世界各国均对茶叶中草甘膦和草铵膦的最大残留限量制定了严格的规定。
 
  考虑到超高效液相色谱法-串联质谱法的高灵敏度、高效率、精确性,黔东南州农产品质量安全检测中心的杨 梅、孙 思、汪 俭*等人采用NaOH溶液提取样品中的草甘膦和草铵膦残留,提取液经氯甲酸(9-芴甲基)酯(FMOC-Cl)衍生反应后,用超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪测定,采用外标法定量,建立茶叶中草甘膦和草铵膦药物残留的快速检测方法。
 
  1、前处理条件优化
 
  提取溶剂和提取方式的选择
 
  提取效率方面,采用空白样品加标(1 mg/kg)的方法比较超声提取、静置提取和振荡提取3 种提草甘膦和草铵膦取方式的提取效果,每种提取方法进行6 个平行实验,取平均值作为结果判断,结果表明提取效率振荡提取>超声提取>静置提取;此外在振荡提取的前提下,采用不同浓度的氢氧化钠溶液(0.01~0.1 mol/L)提取样品,0.05 mol/L氢氧化钠提取效果最佳。
 
  HCl浓度的优化
 
  提取液I未加HCl溶液时,回收率在50%左右,同时杂峰相对较多,而当HCl溶液添加浓度为1 mol/L时,回收率最高,在92%左右。原因可能是HCl打破了原有茶汤中的电解质平衡,在离子效应、电解质作用和共沉效应等共同作用下,茶多酚、氨基酸、糖类等聚合成大分子物质形成络合物而沉淀净化效果提高。因此选择1 mol/L HCl溶液。
 
  净化条件优化
 
  样品经0.2 g PSA净化后,有效去除样品中的色素以及杂质,其回收率较其余几种净化效果好,回收率达95%左右,净化效果最好且操作简单、节省时间,适合大批量样品检测。因此采取0.2 g PSA对样品进行净化。
 
  衍生条件优化
 
  当添加质量浓度为50 g/L时,回收率最高,96%左右。同样采用空白提取液加标(0.1 μg/mL)的方式, 加入0.2 mL 50 g/L硼酸钠缓冲溶液,再加入质量浓度5~50 g/L FMOC-Cl衍生试剂,比较不同浓度FMOC-Cl对衍生效果的影响,衍生试剂质量浓度为20 g/L时,衍生效果最好,回收率达96%左右。
 
  2、色谱条件优化
 
  色谱柱的选择
 
  采用Waters ACQUITY UPLC HSS T3分析时,目标峰与杂峰完全分离,峰形较好,无拖尾现象,因而选择Waters ACQUITY UPLC HSS T3进行分析。
 
  流动相的优化
 
  结果发现5 mmol/L甲酸铵/甲醇-5 mmo/L甲酸铵溶液作为流动相对2 种化合物的分离度较好,峰形较好,且目标化合物的响应较高,于溶剂中加甲酸铵有利于目标化合物离子化,从而提高灵敏度,所以选择5 mmol/L甲酸铵/甲醇-5 mmo/L甲酸铵溶液作为流动相。
 
  3、准确度和精密度实验结果
 
  绿茶空白基质样品在0.08、0.10、1.0、2.0 mg/kg和4.0 mg/kg 5 个添加量的草甘膦和草铵膦化合物,进行添加回收加标实验,草甘膦的回收率为75.6%~95.2%,相对标准偏差为3.24%~8.38% (n=10),草铵膦的回收率为76.0%~96.6%,相对标准偏差为3.05%~7.85%(n=10)。说明该方法对茶叶中草甘膦和草铵膦化合物药物残留的测定均有良好的准确度和精密度,符合残留分析的要求。
 
  4、检出限和定量限测定结果
 
  当定量离子对和定性离子对的信噪比为3时所对应的草铵膦和草甘膦的含量为0.05 mg/kg,当信噪比为10时,所对应的草铵膦和草甘膦含量为0.08 mg/kg,选择符合一定的准确度和精密度要求的最低浓度,采用加标回收进行验证。因此2 种药物的检出限为0.05 mg/kg;定量限为0.08 mg/kg。
 
  5、样品测定结果
 
  采用优化后的前处理方法和分析条件对所抽的200 批绿茶样品进行草甘膦和草铵膦药物残留检测,以保留时间、离子比率进行定性分析,以定量离子对进行定量分析。其中20 批样品有检出草甘膦含量依次为0.085~0.65 mg/kg,15 批样品检出草铵膦0.12~0.45 mg/kg,均未超过相关规定限量。
 
  结 论
 
  本研究是采用氢氧化钠溶液提取样品中的草甘膦和草铵膦药物残留,HCl溶液调节pH值,经PSA净化,FMOC-Cl衍生化,正离子MRM测定,外标法定量。优化后的方法提取效率高、净化效果好,提高工作效率。方法能对茶叶中的草甘膦和草铵膦药物残留进行定性和定量分析,方法具有较高的回收率、良好的精密度、较高准确度,选择性好,操作快速、简便,满足实际工作需求。
 
 
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