UPLC―MS/MS检测烟草中腈菌唑残留

  摘 要:该文采用QuEChERS方法提取净化烟草样品,建立了超高效液相色谱-串联质谱 (UPLC-MS/MS)检测烟草中腈菌唑的残留分析方法。以1%乙酸乙腈提取溶剂,PSA和GCB作为净化剂,超高效液相色谱分离,电喷雾电离、正离子扫描,三重四级杆串联质谱以多反应监测扫描方式进行检测,以碎片离子对m/z289.116 /70.028进行定性分析、m/z 289.116 /125.041 进行基质匹配标准品的外标法定量。标准曲线线性方程为Y=21295x+156791,R2=0.9991,其线性范围在1~500μg・L-1。结果表明,在0.01~5mg・kg-1添加水平范围内,腈菌唑在烟草中平均回收率在88.3%~93.0%,变异系数在5.2%~7.3%,检出限(LOD)为0.029μg・kg-1,定量限(LOQ)为0.03μg・kg-1。该方法简单、快速,适用于大量烟草样品中腈菌唑的残留检测。   关键词:腈菌唑;超高效液相色谱-串联质谱;烟草   中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)02-100-03   Determination of Myclobutanil Residues in Tobacco Using UPLC-MS/MS   Xue Yuan1 et al.   (1Anshun Branch of Guizhou Tobacco,Anshun 561000,China)   Abstract:A rapid and sensitive analytical method for determination of myclobutanil residues in tobacco samples has been established based on QuEChERS and UPLC-MS/MS.The sample was extracted by 1% acetic acid acetonitrile and then purified by primary secondary amine (PSA) and graphitized carbon black (GCB).The mass spectrometerw as operated with electrospray in the positive ion mode ( ESI+ ) .The myclobutanil were quantified by external standard method and matched standard solution used to compensate for matrix effect.The myclobutanil results were on the intension of the characteristic m/z 289.116/70.028 ion and m/z 289.116/125.041 ion .Under the optimal conditions, the calibration curve showed a good linearity in the range of 1~500μg・L-1 with a correlation coefficient of   0. 9991 Average recoveries of myclobutanil in tobacco at three levels (0.01mg・kg-1,0.5mg・kg-1 and 5mg・kg-1) ranged from 88.3% to 93.0% with relative standard deviations (RSDs) from 5.2% to 7.3% (n = 5).Limits of detections (LOD) of thifluzamide were 0.029μg・kg-1,while limits of quantifications (LOQ) were 0.03μg・kg-1,respectively.The method is simple,rapid and accurate,and it can meet the requirements of the domestic and international legislation.The method adapts to confirm residues of thifluzamide in rice,corn and potato.   Key words:Myclobutanil;UPLC-MS/MS;Tobacco   腈菌唑(Myclobutanil)是一种�任�性广谱的三唑类杀菌剂,属于表角甾醇类生物合成抑制剂,对白粉病、锈病、黑星病、灰斑病、褐斑病、黑穗病等均具有较好的防治效果。腈菌唑由于药持效期长,对作物安全,被认为是一种前景较好的杀菌剂[1]。我国是世界上最大的烟草生产国,烟草也是我国部分地区的重要的经济作物,烟草税收占到我国财政收入的10%[2]。近年来,随着烟草品种的逐年增加及栽培制度的变化,烟草病虫害如白粉病的发生也不断加重。腈菌唑作为防治烟草白粉病的重要药剂,被长期广泛的使用。   目前,有报道采用气相色谱(ECD)测定黄瓜[3]、柑橘[4]、荔枝[5-6]上的腈菌唑残留量;液相色谱法测定黄瓜[7]和饲料[8]中腈菌唑的残留;气相色谱串联质谱(GC-MS/MS)测定大葱[9]、烟草[10]、西红柿[11]、化妆品[12]上腈菌唑的残留;液相色谱-质谱/质谱(LC-MS/MS)检测腈菌唑在蔬菜[13]、草莓[14]及化妆品[15]中的残留。但较气相色谱串联质谱和液相色谱-质谱/质谱而言,气相色谱-ECD和液相色谱法检测易受杂质干扰影响,且检测时间长。在腈菌唑残留分析的前处理中多采用固相萃取技术净化,但其费时长、溶剂消耗量大,对环境造成二次污染。QuEChERS方法是Steven[15]于2003年提出的应用于农产品检测的前处理技术,目前已成为世界多国认可的实验方法,并应用于农药残留分析。本文旨在建立一种简便快捷的检测烟草中腈菌唑残留的分析方法。该方法前处理简单,易操作,准确度高,能够满足烟草中腈菌唑残留量的快速检测和确证的要求。   1 材料与方法   1.1 试剂与仪器   1.1.1 试剂 腈菌唑标准溶液(100mg・L-1,北京勤诚亦信有限公司);乙腈(分析纯);甲醇(色谱纯);乙酸(分析纯);水(屈臣氏纯净水);GCB(石墨化碳黑,德国CNW Technologies GmbH 公司);PSA(N-丙基乙二胺,Agela Technologies公司)。   1.1.2 仪器 HR 1727/06/BC 飞利浦粉碎机(珠海飞利浦家庭电器有限公司);SK-1漩涡混合器(江苏中大仪器厂);TG16台式离心机(长沙迈佳森仪器设备有限公司);Filter Unit滤膜(0.22μm,Agela Technologies公司);超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS,TSQ-Vantage,Thermo公司);Hypersil GOLD色谱柱(100mm×2.1mm,1.9μm,Thermos公司)。   1.2 标样溶液的配置 准确移取适量腈菌唑标准溶液,分别用乙腈稀释成0.5mg・L-1、0.1mg・L-1、0.05mg・L-1、0.01mg・L-1、0.001mg・L-1的系列标准溶液。   1.3 样品前处理   1.3.1 提取 准确称取2.5g粉碎的烟草样品于50mL具塞离心管中,加入5mL纯净水和10mL1%乙酸乙腈,涡旋提取5min,超声30min,静置30min,再加入3g氯化钠和4g无水硫酸镁,涡旋1min,5 000r离心5min。   1.3.2 净化 取1.0mL上清液到盛有150mg无水MgSO4、50mgPSA和20mgGCB的2mL离心管中,涡旋1min,以5 000r离心5min,上清液过0.22μm有机膜,取200μL滤液,用纯净水定容到1mL,备用。   1.4 检测方法   1.4.1 色谱条件 C18色谱柱,柱温:40℃,流动相A:甲醇,流动相B:0.1%甲酸水,梯度洗脱程序(见表1)。流速:0.2mL・min-1;进样量:5μL。   1.4.2 质谱条件 扫描方式:大气压化学电离ESI(+);定性离子对m/z289.116/70.028、m/z 289.116/125.041,定量离子对m/z 289.116 /125.041,碰撞能量分别为12V和13V,射频电压 82V。电喷雾电压3 500V;碰撞气为氩气,鞘气及辅助气是氮气,鞘气流速30arb,辅助气流速 10arb。腈菌唑的保留时间为6.04min。采用外标法定量。   2 结果与分析   2.1 测试条件优化 为了获得最佳的灵敏度和分离效果,首先用直接进样方式,扫描范围m/z为100~500,选择合适的离子源。实验结果表明,电喷雾离子化、正离子扫描模式可使腈菌唑具有较好的电离效果并获得特征离子峰[M+H]。在此基础上,进一步选择最适的监测离子、射频电压及碰撞能量。通过实验证明,乙腈和0.1%甲酸水作为流动相能取得最高灵敏度,但甲醇和0.1%甲酸水为流动相时,峰型是最好的。在灵敏度足够高的前提下,选择了甲醇和0.1%甲酸水为流动相。当进样溶剂为乙腈+水(V∶V=20∶80)时,峰形比纯乙腈要好。   2.2 前处理条件的选择 对检测腈菌唑,有采用甲醇或乙腈做提取溶剂的报道,本方法采取甲醇和0.1%乙酸乙腈为提取溶剂,取得的回收率较甲醇或乙腈作为提取溶剂的回收率好。本方法分别选取PSA、弗罗里硅土、石墨化炭黑(GCB)和C18分别作为净化剂,发现用PSA+GCB作为净化剂既能在去除基质中的杂质的同时还能取得理想的回收率。   2.3 方法的灵敏度、线性相关性、准确度及精密度 本实验灵敏度以最低添加浓度0.01mg/kg的色谱图的噪音信号的3倍和10倍确定,腈菌唑在烟草中的最低检测限(LOD)(S/N=3)分别为0.029μg・kg-1,定量限(LOQ)(S/N=10)分别为0.09μg・kg-1。把500μg・L-1、100μg・L-1、50μg・L-1、10μg・L-1、1μg・L-1标准溶液和烟草基质标准溶液进样,以峰面积(Y)对浓度(μg・L-1)(X)作图,得到腈菌唑的标准溶液曲线:Y=21295x+156791(R2=0.999 1)(图1);烟草基质标准溶液曲线:Y=2103.8x+14802(R2=0.99 9)(图2)。本方法用添加回收率和变异系数衡量准确度及精密度。在空白的烟草添加3个浓度腈菌唑标液,每个浓度重复5次,计算添加回收率和变异系数。腈菌唑在烟草中平均回收率为88.3%~93.0%,变异系数为5.2%~7.3%(表1)。本方法的准确性、精密度均满足农药残留分析的要求[17]。色谱图见图3。   本实验中,用0.001mg/L标准溶液在相同色谱条件下,1h进样1次,连续进样5次,所测得峰面积的变异系数为7.6%,表明仪器具有很好的稳定性。在烟草局抽查的烟草样品中检测得腈菌唑的残留量均小于0.001mg・kg-1。   3 结论   本文采用1%乙酸乙腈提取、PSA加GCB净化,建立了烟草样品的UPLC-MS/MS快速检测腈菌唑残留量的方法。腈菌唑在烟草中平均回收率为89.1%~105.9%,变异系数为4.9%~8.5%。该方法简单快速、准确可靠,可用于大量样品的快速检测。   参考文献   [1]刘长令.世界农药大全――杀菌剂卷[M].北京:化学工业出版社,2008:176-178.   [2]刘世超,黄国联,李斌,等.烟草苗期12种常用杀菌剂的药害症状分析[J].安徽农业科学,2015,43(15):111-113,129.   [3]楼正云,汤富彬,罗逢健,等.腈菌唑在黄瓜和土壤中的残留动态[J].农药,2008,47(3):205-207.   [4]李贤波,刘军,夏虹.气相色谱法检测柑橘中的腈菌唑残留[J].湖北农业科学,2011,50(20):4269-4271.   [5]王思威,孙海滨,曾繁娟,等.腈菌唑在荔枝及土壤中的残留动态研究[J].农学学报,2011(6):28-31.   [6]Yanping Liu ;Haibin Sun,Fengmao Liu,et al.Dissipation and Residue of Myclobutanil in Lychee[J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology,2012,88(6):902-905.   [7]李二虎,胡敏,吴兵兵,等.高效液相色谱法测定黄瓜中烯酰吗啉和腈菌唑农药残留[J].现代农药,2007,6(4):38-49.   [8]赵春娟,高文惠.高效液相色谱法检测饲料中三唑类杀菌剂残留[J].中国饲料,2015(3):24-34.   [9]崔淑华,王开运,杨娟,等.腈菌唑在大葱中的残留分析与消解动态[J].农药,2011,50(4):283-288.   [10]Yiqiang Li,Liqiang Yang,Huiqing Sun,et al.Residues of four triazole fungicides in tobacco leaves under field condition and during curing[J].International Journal of Environmental Analytical Chemistry,2015,95(9):808-815.   [11]Dedola Fabrizio,Cabizza Maddalena,Satta,et al.Determination of 28 pesticides applied on two tomato cultivars with a different surface/weight ratio of the berries,using a multiresidue GC-MS/MS method[J].J Environ Sci Health B,2014,49(9):671-678.   [12]孟宪双,李晶瑞,马强,等.分散固相萃取净化/气相色谱-质谱联用法同时测定祛痘类化妆品中的3种禁用杀菌剂[J].分析测试学报,2015,34(8):944-948.   [13]王军,代艳娜,黄利英,等.液相色谱-串联质谱法快速测定蔬菜中10种保鲜剂残留量[J].食品安全质量检测学报,2015,6(6):2379-2385.   [14]Caixia Sun,Tao Cang,Zhiwei Wang,et al.Degradation of three fungicides following application on strawberry and a risk assessment of their toxicity under greenhouse conditions[J].nvironmental Monitoring and Assessment,2015,187(5):1-7.   [15]宿书芳,薛霞,王骏,等.超高效液相色谱-串联质谱法测定化妆品中的腈菌唑[J].化学研究与应用,2014,26(3):460-463.   [16]ANA STAS SIADES M,LEHOTAY S J,STA JNBAHER D.J AOAC In t,2003:86:412-431.   [17]OECD.(2007).Guidance Document on Pesticide Residue Analytical Methods.ENV/JM/MONO(2007):17-28.   (责编:张宏民)

  摘 要:该文采用QuEChERS方法提取净化烟草样品,建立了超高效液相色谱-串联质谱 (UPLC-MS/MS)检测烟草中腈菌唑的残留分析方法。以1%乙酸乙腈提取溶剂,PSA和GCB作为净化剂,超高效液相色谱分离,电喷雾电离、正离子扫描,三重四级杆串联质谱以多反应监测扫描方式进行检测,以碎片离子对m/z289.116 /70.028进行定性分析、m/z 289.116 /125.041 进行基质匹配标准品的外标法定量。标准曲线线性方程为Y=21295x+156791,R2=0.9991,其线性范围在1~500μg・L-1。结果表明,在0.01~5mg・kg-1添加水平范围内,腈菌唑在烟草中平均回收率在88.3%~93.0%,变异系数在5.2%~7.3%,检出限(LOD)为0.029μg・kg-1,定量限(LOQ)为0.03μg・kg-1。该方法简单、快速,适用于大量烟草样品中腈菌唑的残留检测。   关键词:腈菌唑;超高效液相色谱-串联质谱;烟草   中图分类号 S572 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2016)02-100-03   Determination of Myclobutanil Residues in Tobacco Using UPLC-MS/MS   Xue Yuan1 et al.   (1Anshun Branch of Guizhou Tobacco,Anshun 561000,China)   Abstract:A rapid and sensitive analytical method for determination of myclobutanil residues in tobacco samples has been established based on QuEChERS and UPLC-MS/MS.The sample was extracted by 1% acetic acid acetonitrile and then purified by primary secondary amine (PSA) and graphitized carbon black (GCB).The mass spectrometerw as operated with electrospray in the positive ion mode ( ESI+ ) .The myclobutanil were quantified by external standard method and matched standard solution used to compensate for matrix effect.The myclobutanil results were on the intension of the characteristic m/z 289.116/70.028 ion and m/z 289.116/125.041 ion .Under the optimal conditions, the calibration curve showed a good linearity in the range of 1~500μg・L-1 with a correlation coefficient of   0. 9991 Average recoveries of myclobutanil in tobacco at three levels (0.01mg・kg-1,0.5mg・kg-1 and 5mg・kg-1) ranged from 88.3% to 93.0% with relative standard deviations (RSDs) from 5.2% to 7.3% (n = 5).Limits of detections (LOD) of thifluzamide were 0.029μg・kg-1,while limits of quantifications (LOQ) were 0.03μg・kg-1,respectively.The method is simple,rapid and accurate,and it can meet the requirements of the domestic and international legislation.The method adapts to confirm residues of thifluzamide in rice,corn and potato.   Key words:Myclobutanil;UPLC-MS/MS;Tobacco   腈菌唑(Myclobutanil)是一种�任�性广谱的三唑类杀菌剂,属于表角甾醇类生物合成抑制剂,对白粉病、锈病、黑星病、灰斑病、褐斑病、黑穗病等均具有较好的防治效果。腈菌唑由于药持效期长,对作物安全,被认为是一种前景较好的杀菌剂[1]。我国是世界上最大的烟草生产国,烟草也是我国部分地区的重要的经济作物,烟草税收占到我国财政收入的10%[2]。近年来,随着烟草品种的逐年增加及栽培制度的变化,烟草病虫害如白粉病的发生也不断加重。腈菌唑作为防治烟草白粉病的重要药剂,被长期广泛的使用。   目前,有报道采用气相色谱(ECD)测定黄瓜[3]、柑橘[4]、荔枝[5-6]上的腈菌唑残留量;液相色谱法测定黄瓜[7]和饲料[8]中腈菌唑的残留;气相色谱串联质谱(GC-MS/MS)测定大葱[9]、烟草[10]、西红柿[11]、化妆品[12]上腈菌唑的残留;液相色谱-质谱/质谱(LC-MS/MS)检测腈菌唑在蔬菜[13]、草莓[14]及化妆品[15]中的残留。但较气相色谱串联质谱和液相色谱-质谱/质谱而言,气相色谱-ECD和液相色谱法检测易受杂质干扰影响,且检测时间长。在腈菌唑残留分析的前处理中多采用固相萃取技术净化,但其费时长、溶剂消耗量大,对环境造成二次污染。QuEChERS方法是Steven[15]于2003年提出的应用于农产品检测的前处理技术,目前已成为世界多国认可的实验方法,并应用于农药残留分析。本文旨在建立一种简便快捷的检测烟草中腈菌唑残留的分析方法。该方法前处理简单,易操作,准确度高,能够满足烟草中腈菌唑残留量的快速检测和确证的要求。   1 材料与方法   1.1 试剂与仪器   1.1.1 试剂 腈菌唑标准溶液(100mg・L-1,北京勤诚亦信有限公司);乙腈(分析纯);甲醇(色谱纯);乙酸(分析纯);水(屈臣氏纯净水);GCB(石墨化碳黑,德国CNW Technologies GmbH 公司);PSA(N-丙基乙二胺,Agela Technologies公司)。   1.1.2 仪器 HR 1727/06/BC 飞利浦粉碎机(珠海飞利浦家庭电器有限公司);SK-1漩涡混合器(江苏中大仪器厂);TG16台式离心机(长沙迈佳森仪器设备有限公司);Filter Unit滤膜(0.22μm,Agela Technologies公司);超高效液相色谱串联质谱(UPLC-MS/MS,TSQ-Vantage,Thermo公司);Hypersil GOLD色谱柱(100mm×2.1mm,1.9μm,Thermos公司)。   1.2 标样溶液的配置 准确移取适量腈菌唑标准溶液,分别用乙腈稀释成0.5mg・L-1、0.1mg・L-1、0.05mg・L-1、0.01mg・L-1、0.001mg・L-1的系列标准溶液。   1.3 样品前处理   1.3.1 提取 准确称取2.5g粉碎的烟草样品于50mL具塞离心管中,加入5mL纯净水和10mL1%乙酸乙腈,涡旋提取5min,超声30min,静置30min,再加入3g氯化钠和4g无水硫酸镁,涡旋1min,5 000r离心5min。   1.3.2 净化 取1.0mL上清液到盛有150mg无水MgSO4、50mgPSA和20mgGCB的2mL离心管中,涡旋1min,以5 000r离心5min,上清液过0.22μm有机膜,取200μL滤液,用纯净水定容到1mL,备用。   1.4 检测方法   1.4.1 色谱条件 C18色谱柱,柱温:40℃,流动相A:甲醇,流动相B:0.1%甲酸水,梯度洗脱程序(见表1)。流速:0.2mL・min-1;进样量:5μL。   1.4.2 质谱条件 扫描方式:大气压化学电离ESI(+);定性离子对m/z289.116/70.028、m/z 289.116/125.041,定量离子对m/z 289.116 /125.041,碰撞能量分别为12V和13V,射频电压 82V。电喷雾电压3 500V;碰撞气为氩气,鞘气及辅助气是氮气,鞘气流速30arb,辅助气流速 10arb。腈菌唑的保留时间为6.04min。采用外标法定量。   2 结果与分析   2.1 测试条件优化 为了获得最佳的灵敏度和分离效果,首先用直接进样方式,扫描范围m/z为100~500,选择合适的离子源。实验结果表明,电喷雾离子化、正离子扫描模式可使腈菌唑具有较好的电离效果并获得特征离子峰[M+H]。在此基础上,进一步选择最适的监测离子、射频电压及碰撞能量。通过实验证明,乙腈和0.1%甲酸水作为流动相能取得最高灵敏度,但甲醇和0.1%甲酸水为流动相时,峰型是最好的。在灵敏度足够高的前提下,选择了甲醇和0.1%甲酸水为流动相。当进样溶剂为乙腈+水(V∶V=20∶80)时,峰形比纯乙腈要好。   2.2 前处理条件的选择 对检测腈菌唑,有采用甲醇或乙腈做提取溶剂的报道,本方法采取甲醇和0.1%乙酸乙腈为提取溶剂,取得的回收率较甲醇或乙腈作为提取溶剂的回收率好。本方法分别选取PSA、弗罗里硅土、石墨化炭黑(GCB)和C18分别作为净化剂,发现用PSA+GCB作为净化剂既能在去除基质中的杂质的同时还能取得理想的回收率。   2.3 方法的灵敏度、线性相关性、准确度及精密度 本实验灵敏度以最低添加浓度0.01mg/kg的色谱图的噪音信号的3倍和10倍确定,腈菌唑在烟草中的最低检测限(LOD)(S/N=3)分别为0.029μg・kg-1,定量限(LOQ)(S/N=10)分别为0.09μg・kg-1。把500μg・L-1、100μg・L-1、50μg・L-1、10μg・L-1、1μg・L-1标准溶液和烟草基质标准溶液进样,以峰面积(Y)对浓度(μg・L-1)(X)作图,得到腈菌唑的标准溶液曲线:Y=21295x+156791(R2=0.999 1)(图1);烟草基质标准溶液曲线:Y=2103.8x+14802(R2=0.99 9)(图2)。本方法用添加回收率和变异系数衡量准确度及精密度。在空白的烟草添加3个浓度腈菌唑标液,每个浓度重复5次,计算添加回收率和变异系数。腈菌唑在烟草中平均回收率为88.3%~93.0%,变异系数为5.2%~7.3%(表1)。本方法的准确性、精密度均满足农药残留分析的要求[17]。色谱图见图3。   本实验中,用0.001mg/L标准溶液在相同色谱条件下,1h进样1次,连续进样5次,所测得峰面积的变异系数为7.6%,表明仪器具有很好的稳定性。在烟草局抽查的烟草样品中检测得腈菌唑的残留量均小于0.001mg・kg-1。   3 结论   本文采用1%乙酸乙腈提取、PSA加GCB净化,建立了烟草样品的UPLC-MS/MS快速检测腈菌唑残留量的方法。腈菌唑在烟草中平均回收率为89.1%~105.9%,变异系数为4.9%~8.5%。该方法简单快速、准确可靠,可用于大量样品的快速检测。   参考文献   [1]刘长令.世界农药大全――杀菌剂卷[M].北京:化学工业出版社,2008:176-178.   [2]刘世超,黄国联,李斌,等.烟草苗期12种常用杀菌剂的药害症状分析[J].安徽农业科学,2015,43(15):111-113,129.   [3]楼正云,汤富彬,罗逢健,等.腈菌唑在黄瓜和土壤中的残留动态[J].农药,2008,47(3):205-207.   [4]李贤波,刘军,夏虹.气相色谱法检测柑橘中的腈菌唑残留[J].湖北农业科学,2011,50(20):4269-4271.   [5]王思威,孙海滨,曾繁娟,等.腈菌唑在荔枝及土壤中的残留动态研究[J].农学学报,2011(6):28-31.   [6]Yanping Liu ;Haibin Sun,Fengmao Liu,et al.Dissipation and Residue of Myclobutanil in Lychee[J].Bulletin of Environmental Contamination and Toxicology,2012,88(6):902-905.   [7]李二虎,胡敏,吴兵兵,等.高效液相色谱法测定黄瓜中烯酰吗啉和腈菌唑农药残留[J].现代农药,2007,6(4):38-49.   [8]赵春娟,高文惠.高效液相色谱法检测饲料中三唑类杀菌剂残留[J].中国饲料,2015(3):24-34.   [9]崔淑华,王开运,杨娟,等.腈菌唑在大葱中的残留分析与消解动态[J].农药,2011,50(4):283-288.   [10]Yiqiang Li,Liqiang Yang,Huiqing Sun,et al.Residues of four triazole fungicides in tobacco leaves under field condition and during curing[J].International Journal of Environmental Analytical Chemistry,2015,95(9):808-815.   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