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优化样品前处理实现草本茶中农药残留的液质联用仪分析

发布时间:2022-05-19   点击次数:263次

前言:草本茶已深深融入到多种文化中,通常被认为能够改善身体健康状况,降低各种疾病的发生,例如癌症、中风和骨质疏松症等 [1,2]。对茶的高需求量,要求实施现代化的农业生产方式,包括施用农药来维持茶收成的稳定。无论是允许还是禁止使用的农药,其最大残留*越来越低,因此对草药制品中颇多种类农药的检测就需要快速、稳定且高效的方法 [3]。该方法中至关重要的一步就是样品前处理,尤其针对植物性基质,它们往往非常复杂,且包含有干扰的基质化合物,导致离子抑制、共流出和仪器污染。本研究采用快速、简便、经济、高效、耐用且安全的称之为 QuEChERS 的技术完成草本红茶和绿茶样品的前处理。QuEChERS 包括如下三个简便的步骤:1) 采用有机溶剂和分配剂盐进行萃取;2) 采用吸附材料(分散吸附剂)进行样品净化;3) 液相色谱气相色谱分析,或两者均采用 [4,5]。分散净化吸附剂包括 C18、N-丙基乙二胺 (PSA) 和石墨化碳黑 (GCB)。对于包含大量素的茶样品,GCB 的使用越来越重要;但必须谨慎使用,因为它也会移除目标分析物,尤其是具有平面结构的化合物。采用 Agilent Bond Elut QuEChERS 预称量的试剂盒优化 QuEChERS 方法,实现快速简便的方法开发。该方法可以充分净化高度着的样品,大多数农药的回收率高,重现性好,平面结构农药没有明显的保留损失。


材料与方法HPLC 级乙腈购自 Honeywell International, Inc.。反渗透水采用Millipore 水纯化系统制备。甲酸 (98%) 为 ACS 级,购自 SigmaAldrich 公司。茶样品来自多家供应商,由合作者友情提供。标样来自 Accustandards 公司,为浓度 100 µg/mL 的乙腈溶液。将它们混合并用乙腈稀释到适当浓度,储存在冷冻箱 (–3 ºC) 内。样品前处理萃取:适用于 10 g 样品的 Agilent Bond Elut QuEChERS Original萃取管(部件号 5982-5550)分散 SPE 净化:Agilent Bond Elut QuEChERS 分散通用试剂盒,15 mL 分散 SPE 管(400 mg PSA,400 mg C18,45 mg GCB,1200 mg MgSO4)(部件号 5982-0029)过滤:Captiva Premium 注射式过滤器,尼龙膜,15 mm,0.2 µm(部件号 5190-5088)QuEChERS 萃取称取干茶叶1±0.01 g,置50mL离心管中,按照要求给样品加标。于离心管中加水 10 mL,加盖并涡旋 1 min。样品*润湿后,将浓度 50 ng/mL的内标(乐果-d6、敌草隆-d6 和二嗪农-d10)乙腈溶液 (10 mL) 加入离心管中,加盖,手动振摇 1 min,然后置超声水浴中超声 15 min。取出离心管,加入 Bond Elut QuEChERSOriginal 萃取盐(4 g MgSO4,1 g NaCl),然后将离心管手动强力振摇 1 min。随后将样品以 4000 rpm 的转速离心 5 min,实现水相和有机相溶剂的分离(图 1,步骤 1)。


分散固相萃取离心后,将 6 mL 上层乙腈溶液转移到 Bond Elut QuEChERS 分散通用试剂盒的 15 mL 离心管中。将离心管涡旋 1 min,然后以4000 rpm 的转速离心 3 min。离心后,取 2 mL 净化的萃取液加入 10 mL 试管中,氮气流吹至近干。采用 0.7 mL H2O + 0.1% 甲酸 (FA) 混合溶剂、0.2 mL 乙腈,以及 0.1 mL 乙腈或校准标准液复溶样品。接着,将样品注射式过滤至自动进样器样品瓶中,用于 LC/MS/MS 分析(图 1,步骤 2)。


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表 1 为化合物分析的 MS/MS 参数,图 2 是所有加标浓度 100 ppb农药的 MRM 叠加色谱图。


校准曲线和线性通过混合安瓿中的认证标准液来制备储备标准液。将储备标准液用乙腈适当稀释来制备工作标准液。溶剂复溶时,将适量的工作标准液加入经 QuEChERS 萃取的空白绿茶和红茶样品中,制备基质匹配的标样,浓度分别为 0.5、1、5、10、20、50、100 和200 ng/mL。将三种内标加入所有样品,浓度 50 ng/mL,并采用完整 QuEChERS 工作流程进行萃取。通过这些标样得到线性校准曲线,R2 不小于 0.992(数据未显示)。

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结果与讨论QuEChERS 萃取盐和净化试剂盒的选择为了实现最高的回收率和重现性,本研究评价了几种萃取盐试剂盒。在测试了 Bond Elut QuEChERS Original、AOAC 2007.01 和EN 15662 萃取盐后,我们发现包含 1 g NaCl 和 4 g MgSO4 的原萃取试剂盒可获得总体上最高的回收率。由于大量素会与目标分析物一同萃取出来,因此,选择包含 GCB 的分散净化试剂盒是非常必要的。我们发现,使用包含 PSA、C18、GCB 和 MgSO4的 Bond Elut QuEChERS 通用试剂盒,可以获得明显更洁净的样品,以及更高的回收率,并且仅极小到中等程度地保留平面结构农药(多菌灵、噻菌灵、三环唑和嘧霉胺)。回收率与重现性对于绿茶和红茶基质中的 176 种农药,绝大多数使用本方法均可获得优异的回收率和重现性。对于绿茶样品,浓度 10 ppb 82% 农药的回收率和浓度 100 ppb 92% 农药的回收率,均在 70 - 120%范围内。对于红茶样品,浓度 10 ppb 76% 农药的回收率和浓度100 ppb 88% 农药的回收率均在 70 - 120% 范围内。如图 3 所示,还有较少农药的回收率低于 50% 并且有一些农药未能检出。表 2列出了全部农药以及各自的回收率和相对标准偏差。

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