QuEChERS-液相色谱...中药材种植区土壤中农药残留_宋炜.pdf
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1、第4 0卷第3期2 0 2 3年6月河 北 省 科 学 院 学 报J o u r n a l o f t h e H e b e i A c a d e m y o f S c i e n c e sV o l.4 0 N o.3J u n.2 0 2 3收稿日期:2 0 2 3-0 2-2 1作者简介:宋 炜(1 9 8 6),女,河北邢台人,硕士,工程师,研究方向为地质环境保护与检测.文章编号:1 0 0 1-9 3 8 3(2 0 2 3)0 3-0 0 3 8-0 7Q u E C h E R S-液相色谱-串联质谱法测定中药材种植区土壤中农药残留宋 炜1,马晓斐2(1.河北省煤田地质
2、局环境地质调查院,河北 石家庄 0 5 0 0 9 1;2.河北冠卓检测科技股份有限公司,河北 石家庄 0 5 1 1 3 0)摘 要:建立了Q u E C h E R S-液相色谱-串联质谱法同时测定中药材种植区土壤中的2 2种农药残留量的检测方法。样品经乙腈振荡提取,P S A和C1 8净化,富集浓缩后经液相色谱-串联质谱法测定,用基质标准工作溶液定量。结果表明,2 2种农药的线性关系良好,相关系数均大于0.9 9 9 1,方法检出限为0.0 72.0 3 g/k g,定量限为0.2 56.7 5 g/k g,在3种空白样品添加水平下,2 2种农药的平均回收率为6 4.8%1 0 0.7%
3、,相对标准偏差(R S D)为0.4%1 1.2%。该方法操作简便、快速、准确,适用于中药材种植区土壤中2 2种农药的残留检测。关键词:Q u E C h E R S;液相色谱-串联质谱;农药残留;中药材种植区中图分类号:S 4 8 1 文献标识码:AD e t e r m i n a t i o n o f p e s t i c i d e r e s i d u e s i n t h e s o i l o f C h i n e s e h e r b a l m e d i c i n e p l a n t i n g a r e a b y Q u E C h E R S-l
4、i q u i d c h r o m a t o g r a p h y-t a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r yS O N G W e i1,M A X i a o f e i2(1.E n v i r o n m e n t a l G e o l o g i c a l S u r v e y I n s t i t u t e o f H e b e i C o a l f i e l d G e o l o g i c a l B u r e a u,S h i j i a z h u a n g H e b e i 0 5 0 0 9
5、 1,C h i n a;2.H e b e i G u a n z h u o T e s t i n g T e c h n o l o g y C o.,L t d.,S h i j i a z h u a n g H e b e i 0 5 1 1 3 0,C h i n a)A b s t r a c t:I n o r d e r t o d e t e r m i n e 2 2 p e s t i c i d e r e s i d u e s i n t h e s o i l o f t r a d i t i o n a l C h i n e s e m e d i c
6、 i n e p l a n t i n g a r e a s,t h e Q u E C h E R S-l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y-t a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r y m e t h o d i s e s t a b l i s h e d.S a m p l e s a r e e x t r a c t e d b y a c e t o n i t r i l e o s c i l l a t i o n,p u r i f i e d b y P S A a n d C 1
7、 8.T h e n t h e y a r e d e t e r m i n e d b y l i q u i d c h r o m a t o g r a p h y-t a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r y a f t e r e n r i c h m e n t a n d c o n c e n t r a t i o n a n d q u a n t i f i e d b y m a t r i x s t a n d a r d w o r k i n g s o l u t i o n.T h e r e s u l t
8、 s s h o w e d t h a t t h e l i n e a r i t y o f 2 2 p e s t i c i d e s i s s a t i s f a c t o r y w i t h t h e c o r r e l a t i o n c o e f f i c i e n t s g r e a t e r t h a n 0.9 9 9 1.T h e d e t e c t i o n l i m i t o f t h e m e t h o d i s 0.0 72.0 3 g/k g,a n d t h e l i m i t o f q
9、u a n t i f i c a t i o n i s 0.2 56.7 5 g/k g.T h e a v e r a g e r e c o v e r i e s o f 2 2 p e s t i c i d e s a r e 6 4.8%1 0 0.7%w i t h t h e r e l a t i v e s t a n d a r d d e v i a t i o n o f 0.4%1 1.2%a t t h e f o r t i f i e d l e v e l s o f t h r e e b l a n k s a m p l e s.K e y w o
10、 r d s:Q u E C h E R S;L i q u i d c h r o m a t o g r a p h y-t a n d e m m a s s s p e c t r o m e t r y;P e s t i c i d e r e s i d u e s;C h i n e s e h e r b a l m e d i c i n c e p l a n t i n g a r e aDOI:10.16191/ki.hbkx.2023.03.002第3期宋 炜等:Q u E C h E R S-液相色谱-串联质谱法测定中药材种植区土壤中农药残留中药材的开发和利用在我
11、国历史悠久,在保障人民生命健康方面具有重要作用。中药材的来源包括野生资源和人工种植,其中人工种植的中药材产量占供给量的7 0%以上1,随着中药材种植的快速发展,为了保证中药材的质量和产量,在种植过程会使用农药以防治病虫害,常用的农药包括杀虫剂、杀菌剂、除草剂等普遍具有降解速度慢特点,不同程度造成土壤中农药残留的累积,且土壤中农药残留可在土壤水中药材间迁移转化,从而以不同方式进入到大气、水体及中药材中,引发环境及药材的污染2,进而影响人类的身体健康3。土壤中农药残留的量越大,对该区域种植的中药材(尤其是根类药材)中的农药残留量的影响越大。随着社会的进步,土壤中农药的污染程度也越来越受到人们的重视
12、,我国也相继出台了对农药使用、管理等方面的法规,使土壤中农药的残留量也在降低,进而对其要有更灵敏、更准确的检测方法作为支撑。目前,对于耕地4,5、果树种植地6等土壤中的农药残留检测较多,但对中药材种植土壤中的农药残留检测较少。土壤中 农 药 残 留 的 前 处 理 技 术 主 要 有 固 相 萃 取6,7、加 速 溶 剂 萃 取8,9、分 散 固 相 萃 取(Q u E C h-E R S)1 0-1 2等。Q u E C h E R S净化是利用吸附剂吸附样品基质中的杂质,以达到净化的目的,相比于固相萃取和加速溶剂萃取法,Q u E C h E R S净化方法具有快速、便捷、安全、高效等特点
13、1 3。因此,本研究选取中药材中的2 2种禁用农药为目标物,建立了Q u E C h E R S结合H P L C-M S/M S法测定中药材种植土壤中2 2种农药残留,根据土壤中农药残留量确定中药材中农药的残留情况,该研究对中药材农药残留评估具有指导意义,也为今后开展中药材种植土壤中其他的农药残留检测提供参考。1 实验部分1.1 仪器与试剂A g i l e n t 1 2 9 0-6 4 7 0 超高效液相色谱串联质谱仪(美国 安捷伦公司);C T 1 5 R T冷冻离心机(上海 天美公司);A E 2 0 0分析天平(法国M e t t l e r公司);涡旋混匀器(大龙兴创实验仪器有限
14、公司);冷冻干燥仪(美国 V i r t i s公司);振荡器(大龙兴创实验仪器有限公司);氮吹仪(上海 安谱公司)。乙腈、甲酸均为色谱纯(德国M e r c k公司);氯化钠(天津永大化学试剂有限公司);无水硫酸镁(天津大茂化学试剂厂);N-丙基乙二胺(P S A,粒径:4 06 0 m;天津艾杰尔);C1 8硅胶(粒径:4 06 0 m;天津艾杰尔);甲胺磷、涕灭威亚砜、涕灭威砜、3-羟基克百威、硫环磷、涕灭威、苯线磷亚砜、磷胺、苯线磷砜、甲磺隆、克百威、氯磺隆、甲拌磷亚砜、胺苯磺隆、特丁硫磷亚砜、甲拌磷砜、苯线磷、特丁硫磷砜、氯唑磷、硫线磷、地虫硫磷、甲拌磷标准品(坛墨质检科技股份有限公
15、司)。实验用水由M i l l i p o r e公司超纯水机制得。上述标准品均用乙腈配制成1 0 0 g/m L标准储备液,于-2 0 下避光保存。使用前,根据需要配制成不同浓度的混合标准溶液。1.2 样品采集在同一根类中药材种植地分别于不同坐标点采集8个土壤样品,每个坐标点均在4个不同方位采集4个样品混合为1个土样,共计8个土壤样品,剔除样品中的植物残体、小石子等,样品根据四分法取样1 k g左右装入棕色玻璃瓶中带回实验室,于-2 0 冷冻,冷冻干燥仪干燥后样品在研钵中研磨,过6 0目尼龙筛,置于-2 0 保存。1.3 样品前处理准确称取土壤样品5.0 g,加入1 0 m L水,涡旋混匀,
16、静置3 0 m i n,加入1 5 m L乙腈,涡旋混匀,置振荡器上振荡1 0 m i n,加入1 g氯化钠和6 g无水硫酸镁,振荡2 m i n,4 下以8 0 0 0 r/m i n离心5 m i n,取上清液8 m L加入6 0 0 m g无水硫酸镁、2 0 0 m g P S A和2 0 0 m g C1 8,置振荡器上振荡5 m i n,4 下以8 0 0 0 r/m i n离心5 m i n,取5.0 m L上清液氮气吹至近干,用乙腈定容至1.0 m L,涡旋混匀,过0.2 2 m有机滤膜后,待测。1.4 仪器条件1)液相色谱条件。色谱柱:K i n e t e x C1 8色谱柱
17、(5 0 mm3 mm,2.6 m);流动相A为0.1%甲酸水溶93河北省科学院学报2 0 2 3年第4 0卷液;流动相B为乙腈;流速0.3 m L/m i n;梯度洗脱程序:01 m i n,1 0%B;11 2 m i n,1 0%B9 0%B;1 21 6 m i n,9 0%B;1 61 6.1 m i n,9 0%1 0%B;1 6.12 0 m i n,1 0%B1 0%B;柱温:4 0;进样量:3 L。2)质谱条件。离子源:电喷雾(E S I)电离源;电离模式:正模式;扫描方式:多反应监测(MRM);离子源温度:2 5 0;干燥气流量:7 L/m i n;雾化气压力:3 5 p
18、s i;鞘气温度:3 5 0;鞘气流量:1 2 L/m i n;毛细管电压:4 0 0 0 V;各种农药的具体质谱参数见表1。表1 2 2种农药的质谱参数化合物母离子/(m/z)子离子/(m/z)裂解电压(V)碰撞能(e V)特丁硫磷砜3 2 1.01 7 1.0*/9 7.01 2 01 0/3 5特丁硫磷亚砜3 0 5.11 8 7.0*/9 7.06 01 0/5 0涕灭威2 1 3.01 1 6.1/8 9.0*6 02/5涕灭威砜2 2 3.18 6.0*/7 6.01 1 01 5/1 5涕灭威亚砜2 0 7.21 3 2.0*/8 9.08 05/5氯唑磷3 1 4.01 6 2
19、.0*/1 2 0.11 0 01 5/2 0硫线磷2 7 1.11 5 9.0*/9 7.08 01 0/4 0地虫硫磷2 4 7.11 3 7.1/1 0 9.1*8 01 8/2甲拌磷2 6 1.17 5.0*/4 7.17 01 0/3 0甲拌磷砜2 9 3.02 4 7.1/1 7 1.0*6 02/5甲拌磷亚砜2 7 7.01 7 1.1/9 7.0*8 01 0/4 0苯线磷3 0 4.02 1 7.1*/2 0 2.01 4 02 0/3 6苯线磷砜3 3 6.12 6 6.1*/1 8 8.01 2 52 0/3 0苯线磷亚砜3 2 0.02 9 2.0*/2 3 3.11
20、2 01 5/1 8硫环磷2 5 6.11 6 8.0*/1 4 0.11 0 01 5/1 0磷胺3 0 0.11 7 4.0*/1 2 7.11 2 01 5/2 0氯磺隆3 5 8.01 6 7.1/1 4 1.0*1 2 01 5/1 5甲磺隆3 8 2.01 9 9.1/1 6 7.1*9 02 0/1 5甲胺磷1 4 2.11 2 5.0/9 4.0*8 01 0/1 5胺苯磺隆4 1 1.01 9 6.1*/1 6 8.01 2 02 0/2 5克百威2 2 2.11 6 5.0*/1 2 3.11 0 01 0/2 03-羟基克百威2 3 8.12 2 0.1*/1 8 1.0
21、8 02/5 注:带*为定量离子。2 结果与讨论2.1 基质效应土壤的基质成分复杂,干扰因素较多1 4,形成的基质效应较大,基质效应表现为离子抑制或离子增强,对方法的检出限、定量限、线性、准确度等造成影响。样品检测过程中最大程度的消除基质效应至关重要,基质效应(ME)是通过ME(%)=Cm/Cn1 0 0计算1 5,Cm和Cn分别为同一添加浓度的目标物在基质和溶液中的浓度,ME在8 0%1 2 0%范围内为基质效应可忽略,ME在5 0%8 0%和1 2 0%1 5 0%范围内为轻微的基质效应,不可忽略1 0。由图1可知,只有6种农药的基质效应在8 0%1 2 0%之间,基质效应可忽略,其余分析
22、物均存在基质效应,为了保证分析结果的准确性,实验进行了净化条件的优化,并使用基质标准溶液进行校正。2.2 提取条件的优化样品前处理比较了样品加水1 0 m L后放置3 0 m i n和不加水用乙腈直接提取,结果表明加水后土壤样品得到充分溶解,之后进行振荡提取,分析物在土壤微粒表面游离出,大大提高了提取效率。实验比较了振荡和超声两种提取方式的提取效率,振荡提取更容易使基质分散,提取溶剂能够和土壤微粒充分接触,振荡提取回收率高于超声提取,最终实验采用了振荡提取方式。实验对比了振荡提取5 m i n、1 0 m i n、1 5 m i n和04第3期宋 炜等:Q u E C h E R S-液相色谱
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