技术领域
[0001] 本
发明涉及农药检测领域,具体涉及一种非靶向快速筛查水果中农药残留的方法。
背景技术
[0002] 水果的生长离不开农药对虫害和
疾病的防治,所以环境和食品中农药残留对公共健康的影响成为全球关注的问题。直接或者间接使用农药的产品能够导致农药在人体内蓄积,从而导致多种疾病的发生。为了保障人类的健康和生存的环境,需要建立一个快速检测多农药残留的分析方法,为
食品安全提供技术保障。
[0003] 气相色谱法和液相色谱法是定量检测农药残留的常用方法,如气相色谱-氮磷检测器、气相色谱-
电子捕获检测器、气相色谱-火焰光度检测器、液相色谱-紫外检测器、液相色谱-
荧光检测器等。但是这些方法在农药残留分析应用方面主要是单一样品的分析,而且分析的目标数量少,灵敏度通常达不到痕量检测的标准,因为无法满足大批量样品多农药残留检测的要求。
[0004] 随着气相色谱-质谱联用(GC-MS)、液相色谱-质谱联用(LC-MS)等技术的普遍应用,农药多残留同时检测技术得到了迅速发展。以四极杆
串联飞行质谱(Q-TOF)为代表的高分辨质谱具有
分辨率高,精确
质量数测定,全扫描下高灵敏度等优点,可对复杂基质中的化合物进行定性确认。由于Q-TOF具有高扫描速度,可不用考虑化合物数量上的限制,实现大量农药同时高通量的筛查。还可将化合物的精确质量数与保留时间、同位素强度、同位素分布、二级碎片等信息结合,与特定化合物
数据库匹配实现农药的无标准品快速筛查。因此,Q-TOF被广泛应用于水果和蔬菜、
土壤、茶叶和食品中农药残留的筛查与确证中。目前,已经有将QTOF-MS应用于地表水中多种有机微量元素的准确定量,表明QTOF在分析环境样品中的痕量目标物方面具有很好的应用潜
力。由于QTOF-MS的灵敏度和准确度高的优点,GC-QTOF-MS和LC-QTOF-MS在复杂基质中多农药残留的非靶向检测中具有很大的应用前景。
发明内容
[0005] 本发明的目的在于提供一种非靶向快速筛查水果中农药残留的方法,不仅能够有效去除干扰杂质,还能对水果中农药残留快速定性筛查。
[0006] 为实现上述目的,本发明提供的技术方案如下:
[0007] 一种非靶向快速筛查水果中农药残留的方法,包括以下步骤:
[0008] (1)样品前处理:将水果取可食用部分搅碎,提取水果中残留的农药化合物,然后离心分离,取上清液并将其倒入SPE柱
净化浓缩,收集滤出液,再次过滤后得到待测液备用;
[0009] (2)检测:利用HPLC-Q-TOF/MS和GC-Q-TOF/MS对农药化合物进行检测;
[0010] (3)农药筛查:向液相色谱仪器中注入10μL浓度为1mg/L的单标溶液,HPLC-Q-TOF/MS在MS模式下进行测定,在定性
软件Find by Formula功能中对实验数据进行处理,当目标得分得分值≥90,精确质量偏差低于5ppm时,确认其为检出化合物;向气相色谱仪器中注入1μL浓度为1mg/L的单标溶液,GC-Q-TOF/MS在MS模式下进行测定,在定性软件中打开一级模式全谱数据,记录下该峰在色谱分离条件下的保留时间;在Search library功能下使用NIST库识别当前的化合物以得到全面的化合物信息,包括名称、分子式、精确分子量以及离子碎片组成信息。
[0011] 进一步地,步骤(1)的具体过程为:称取10g水果样品于80mL的具塞离心管中,加入40mL 1%的
醋酸乙腈溶液中,剧烈震荡30秒,12000rpm离心3min,再加入1g NaCl,4g无水MgSO4,震荡2min;在4200rpm下离心5min,取上层清液移入SPE柱中,在30℃水浴条件下浓缩至0.5mL,吹干定容,过0.22μm滤膜,得到待测液备用。
[0012] 进一步地,步骤(2)的具体过程为:
[0013] 首先将待测液通过液相色谱系统进行农药化合物分离,配有色谱柱(ZORBAX SB-C18柱,2.1mm×100mm,3.5μm);流动相A为5mmol/L的乙酸铵-0.1%
甲酸-水;流动相B为乙腈;色谱条件及梯度洗脱程序如下:0min:1%B;3min:30%B;6min:40%B;9min:40%B;15min:
60%B;19min:90%B;23min:90%B;23.1min:10%B;
[0014] 其次将待测液通过气相色谱系统进行农药化合物分离,气相配有VF-1701ms农残专用柱(30m×0.25mm,0.25μm);程序升温过程:40℃保持1min,然后以30℃/min程序升温至130℃,再以5℃/min升温至250℃,再以10℃/min升温至300℃,保持5min;载气:氦气,纯度≥99.999%,流速1.2mL/min。
[0015] 进一步地,步骤(2)中LC-Q-TOF/MS的参数设定为:柱温:40℃;进样量:10μL;质谱仪采用电喷雾电离正离子模式;毛细管
电压:4000V;干燥气
温度:325℃,流速10L/min;鞘气温度:325℃,流速11L/min;雾化气压40psi;锥孔电压60V;碎裂电压140V;质量扫描范围50-1600m/z。
[0016] 进一步地,步骤(2)中GC-Q-TOF/MS的参数设定为:进样口温度280℃;进样量1μL,不分流进样,环
氧七氯用于调整保留时间;质谱仪采用电子轰击电离源,
能量70eV;离子源温度230℃;传输线温度280℃;
溶剂延迟6min;质量扫描范围50-600m/z,采集速率2specturm/s。
[0017] 本发明的优点在于:
[0018] 本发明综合利用HPLC-Q-TOF/MS和GC-Q-TOF/MS各自的优势,实现了筛查的互补,提高了检测灵敏度和水果中农药残留的检测;这种方法快速和分析通量高,可以为水果中农药残留的快速筛查和质量控制提供重要的方法依据。
具体实施方式
[0019] 下面结合具体
实施例对本发明的技术方案作进一步描述,但是本领域技术人员将会理解,下列所述的实施例仅用于说明如何使用本发明,而不应视为限制本发明的范围。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
[0020] 实施例
[0021]
试剂、药品:农药标准物质(纯度≥95%,Dr.Ehrenstorfer公司),4℃避光保存:乙腈、正己烷和甲醇等
有机溶剂均为色谱纯级;乙酸、NaCl和无水MgSO4均为分析纯;超纯水(Millipore系统)。
[0022] 水果样品分别为苹果、梨、草莓、葡萄和香蕉,均通过市场购买获得。
[0023] (1)样品前处理
[0024] 称取10g水果样品于80mL的具塞离心管中,加入40mL 1%的醋酸乙腈溶液中,剧烈震荡30秒,12000rpm离心3min,再加入1g NaCl,4g无水MgSO4,震荡2min;在4200rpm下离心5min,取上层清液移入SPE柱中,在30℃水浴条件下浓缩至0.5mL,吹干定容,过0.22μm滤膜,得到待测液备用。
[0025] (2)检测
[0026] 首先将待测液通过液相色谱系统进行农药化合物分离,配有色谱柱(ZORBAX SB-C18柱,2.1mm×100mm,3.5μm);流动相A为5mmol/L的乙酸铵-0.1%甲酸-水;流动相B为乙腈;色谱条件及梯度洗脱程序如下:0min:1%B;3min:30%B;6min:40%B;9min:40%B;15min:
60%B;19min:90%B;23min:90%B;23.1min:10%B;
[0027] 其次将待测液通过气相色谱系统进行农药化合物分离,气相配有VF-1701ms农残专用柱(30m×0.25mm,0.25μm);程序升温过程:40℃保持1min,然后以30℃/min程序升温至130℃,再以5℃/min升温至250℃,再以10℃/min升温至300℃,保持5min;载气:氦气,纯度≥99.999%,流速1.2mL/min
[0028] 其中,LC-Q-TOF/MS的参数设定为:柱温:40℃;进样量:10μL;质谱仪采用电喷雾电离正离子模式;毛细管电压:4000V;干燥气温度:325℃,流速10L/min;鞘气温度:325℃,流速11L/min;雾化气压40psi;锥孔电压60V;碎裂电压140V;质量扫描范围50-1600m/z。
[0029] GC-Q-TOF/MS的参数设定为:进样口温度280℃;进样量1μL,不分流进样,环氧七氯用于调整保留时间;质谱仪采用电子轰击电离源,能量70eV;离子源温度230℃;传输线温度280℃;溶剂延迟6min;质量扫描范围50-600m/z,采集速率2specturm/。
[0030] (3)农药筛查
[0031] 向液相色谱仪器中注入10μL浓度为1mg/L的单标溶液,HPLC-Q-TOF/MS在MS模式下进行测定,在定性软件Find by Formula功能中对实验数据进行处理,当目标得分得分值≥90,精确质量偏差低于5ppm时,确认其为检出化合物;向气相色谱仪器中注入1μL浓度为
1mg/L的单标溶液,GC-Q-TOF/MS在MS模式下进行测定,在定性软件中打开一级模式全谱数据,记录下该峰在色谱分离条件下的保留时间;在Search library功能下使用NIST库识别当前的化合物以得到全面的化合物信息,包括名称、分子式、精确分子量以及离子碎片组成信息。
[0032] 水果中检测出农药的检出率结果如下:
[0033]种类
杀虫剂 杀菌剂 除草剂 植物生长调节剂 其他
LC农药检出率 40.8% 33.9% 19.0% 4.6% 1.1%
GC农药检出率 42.9% 22.7% 28.9% 2.3% 2.6%
[0034] 从检测结果中可知,LC检出了170种农药,GC检出了321种农药,两种技术合计检出了491种农药,其中含共检的86种,这两种检测技术对不同种类的农药检测效果不同,检出的品种和数量各有不同,这两个技术具有很强的互补性。
[0035] 本发明综合利用HPLC-Q-TOF/MS和GC-Q-TOF/MS各自的优势,实现了筛查的互补,提高了检测的灵敏度和水果中农药残留的检测;这种方法快速和分析通量高,可以为水果中农药残留的快速筛查和质量控制提供重要的方法依据。
[0036] 最后应说明的是:以上实施例仅用于说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案;本领域的普通技术人员应当理解,仍然可以对本发明进行
修改或等同替换;而一切不脱离本发明的精神和范围的技术方案及其改进,其均应涵盖在本发明的
权利要求范围中。