超临界流体色谱串联质谱法测定粮食中硫双威的研究.pdf

CEREAL&FOODINDUSTRYVol.30,2023,No.4粮食与食品工业Cereal and Food Industry标准与检测超临界流体色谱串联质谱法测定粮食中硫双威的研究谢婷婷福建省粮油质量监测所摘要：本试验在QuEChERS方法前处理粮食样品（稻谷、小麦）的基础上，研究了不同改性剂、make up溶液、背压、makeup泵流速和色谱柱温度对硫双威质谱响应的影响，建立了超临界流体色谱串联质谱的测定方法并进行方法学考察。结果表明：硫双威浓度在10 50 0 g/L范围内呈现良好的线性关系（相关系数R0.991)，定量限为15g/kg，分别选取稻谷、小麦进行测定，在添加3个浓度水平下测得加标回收率在7 1.2%10 3.5%，相对标准偏差为2.6 4%10.6 8%（n=6）。采用SFC-MS/MS方法检测硫双威较LC-MS/MS检测更具有环保性（低溶剂）、成本低的优势。关键词：硫双威；超临界流体色谱串联质谱联用技术；超高效液相色谱串联质谱联用技术中图分类号：TS201文章编号：16 7 2-50 2 6(2 0 2 3)0 4-0 48 0 6Determination of thiocarb in grain by supercritical fluidchromatography tandem mass spectrometry(福州350 0 12)文献标识码：AXie TingtingInstitute of Grain and Oil Quality Supervision and Test of Fujian Province(Fuzhou 350012)Abstract:Based on the pretreatment of grain samples(rice and wheat)with QuEChERSmethod,this experiment studied the effects of different modifiers,make up solution,back pres-sure,make up pump flow rate and column temperature on the mass spectrum response of thiodi-carb.A new method for the determination of thiodicarb in grain by supercritical fluid chromatog-raphy-tandem mass spectrometry was established and the methodology was investigated.Theresults showed that the calibration curves for thiodicarb demonstrated good linearity in the rangeof 10500 g/L,with the correlation coefficients better than 0.991,and the quantification limitswas 15 g/kg.The average recoveries of thiodicarb at the spiked levels of 50,100,200 g/kgranged from 71.2%103.5%with RSDs of 2.64%10.68%(n=6).Conclusion Comparedwith LC-MS/MS,the SFC-MS/MS method has the advantages of environmental protection(lower solvent)and lower cost.Key words:thiodicarb;supercritical fluid chromatography mass spectrometry;high performance liquid chromatography tandem triple quadrupole mass spectrometry硫双威（C1oH1sN4O4S，），又名硫双灭多威，是收稿日期：2 0 2 3-0 3-2 2作者简介：谢婷婷，女，198 8 年出生，工程师，研究方向为农产品加工及贮藏工程。48高毒品种灭多威的衍生物，具有中等毒性。硫双威作为一种新型的中等毒性氨基酸酯类杀虫剂，广泛粮食与食品工业Cereal and Food Industry用于小麦、棉花、蔬菜和果树等作物，对鳞翅目、同翅目、膜翅日等害虫的幼虫防治效果显著,是我国目前防治抗性棉铃虫的优良药剂 1-3。目前，硫双威农药的使用已分布在30 多个国家和地区，年销售量高达数千吨 4。据报道 5，欧盟对硫双威作为农药杀虫剂用途做了风险评估，硫双威农药对人畜的伤害较大，在其生产和使用过程中，会造成对地下水、鸟类和哺乳动物等生态环境的不利影响和污染，因此，进行硫双威农残测定方法的研究，对环境监测具有重要意义 。通常硫双威的主要检测方法有气相色谱法、气相色谱串联质谱法、液相色谱法和液相色谱串联质谱法（LCM S/M S）等 6.7 。超临界流体色谱(SFC)是以一种超临界流体作流动相、类似正相色谱的一种新型色谱技术。目前，二氧化碳(CO,)是SFC最常用的流动相，与LC相比，超临界CO作为流动相具有低粘度和高分子扩散性，可以提高分析效率，降低有机溶剂的消耗8 。搭配串联质谱后，超临界流体色谱串联质谱（SFC-MS/MS）相较于SFC而言，显示出良好的选择性和灵敏度 9。VictorCutillas等 io采用SFC-MS/MS法检测果蔬(番茄，韭菜等)中农药残留，结果表明在共萃取率很高时，SFC-MS/MS检测较LC-MS/MS更有优势。由于SFC-MS/MS法针对粮食农药残留的研究较少，因此本文基于QuEChERS前处理技术 11-12 ,建立一种检测粮食中的硫双威的新方法，为SFC-MS/MS法检测粮食中多种农药残留，提供依据。1材料与方法1.1材料与试剂稻谷、小麦样品，从福建福州粮食个体户购买；硫双威标准溶液，农业部环境保护监测研究所；乙睛（A C N）、甲醇（MeOH）、异丙醇（IPA），色谱纯，默克化工技术（上海)有限公司；甲酸（FA），色谱纯，美国Sigma公司；QuEChERS提取包：6 g无水MgSO4、1.5g无水NaAC、Na C l、无水NazSO4;QuEChERS净化包:40 0 mg C18、6 0 m g P C（G C B)、40 0 m gPSA、1.2 g 无水MgSO4，北京美正检测技术有限公司。1.2仪器与设备1260Infinity型超临界流体色谱，12 6 0 InfinityVol.30,2023,No.4II型超高效液相色谱，串联6 47 0 型质谱仪（美国Agilent公司）;GeniusNM32LA-A型氮气发生器（英国Peak公司）；超纯水，来自milliq?系统（德国MILLIPURE)。1.3标准溶液的配制用色谱级甲醇稀释10 0 mg/mL硫双威标准工作溶液，配制成浓度为10、2 0、50、10 0、2 0 0、30 0、400、50 0 g/L的标准系列溶液，标准系列溶液置于安捷伦2 mL棕色进样瓶中，配备蓝色螺口瓶盖。1.4方法1.4.1样品前处理按照国家标准规定方法对样品进行分样、除杂，一般采用四分法分样 13-14样品经粉碎机粉碎，过2 0 目筛，混匀，密封。采用QuEChERS方法对样品进行前处理：每份样品准确称取5.0 0 g，放入装有螺旋盖的50 mL聚丙烯离心管中，加人10 mL水，静置30 min水化后加人15mL0.5%醋酸乙腈溶液以及QuEChERS提取包和陶瓷均质子。涡旋混匀1min，40 0 0 r/m in 离心5min。然后移取8 mL的上层清液至QuECh-ERS净化管中，涡旋混匀1min，40 0 0 r/m in 离心5min。取净化管中2 mL上清液至15mL玻璃试管中进行氮气吹干。最后用1.0 mL的甲醇溶液溶解样品，过0.2 2 m滤膜得到滤液，待测。1.4.2液相色谱条件Agilent ZORBAX Eclipse Plus Cis 柱(1.8 m,2.1 mm50 mm)；流动相A为乙腈,流动相B为0.1%甲酸水，流动相A：B=7 0：30（v/v），等度洗脱，流速0.4mL/min；柱温40；进样量5L。1.4.3SFC色谱条件初始条件：Agilent ZORBAX RX-SIL 1 col-umn（5 m，4.6 m m 150 mm)；流速0.3mL/min；柱温30；进样量5L；流动相A为二氧化碳，流动相B为甲醇，流动相A：B=10：9 0（v/v），等度洗脱，；背压（backpressure regulator，BPR)压力13MPa。采用单因素变量法，保持其他条件不变，分别对以下条件进行优化：改性剂，甲醇、乙腈、乙醇；make一up溶液，甲醇、乙腈、异丙醇、0.1%甲酸甲醇;背压,11 MPa、13 M P a、15 M P a、17 MPa、19 M P a；流动性流速，0.2 mL/min、0.3 mL/min、0.4 m L/m in、0.5 m L/m in;色谱柱温度，2 5、30、35、40。通过对上述条件的优化，考察不同条件对硫双威色谱分离、峰面积的影49标准与检测响。1.4.4质谱条件离子化模式，电喷雾电离正离子模式（AJSESI+）；质谱扫描方式，多反应监测MRM;雾化气压力0.31MPa；喷嘴电压50 0 V；干燥气，温度30 0；流定性离子化合物化学式硫双威CioHisN,O,S:1.5数据处理采用安捷伦MassHunter分析软件处理样品检测数据，根据，目标化合物的出峰时间以及定性离子定性，采用Origin9.0对实验数据进行分析作图。2结果与讨论2.1SFC色谱条件对硫双威色谱分离的影响2.1.1流动相2.1.1.1 改性剂二氧化碳（CO2）、一氧化二氮（N2O）和丙烷(C,H。）等可以作为SFC的流动相。CO作为SFC最常用的流动相是因其无色无毒，安全且成本低。在实际分析中，通常在流动相中加人一些有机溶剂（如甲醇、乙醇等）作为它的改性剂以改变流动相的极性，增强SFC的溶剂化能力，从而更好地分析极性化合物。张丹阳等 15 根据logKow大小评估化合物的极性，logKow越小，在水相中溶解度也越大，化合物的极性就越高。硫双威的logKow为1.62，极性较强。本实验分别以甲醇、乙醇和乙腈作为改性剂对硫双威进行了色谱分离研究。如图1所示，甲醇和乙醇作为改性剂效果相当，乙腈作为改性剂，硫双威的质谱响应相对较差。乙醇作为改性剂相较于甲醇来说，硫双威保留时间延后，并且甲醇比乙醇、乙腈极性大，因此甲醇更适合作为SFC流动相的改性剂。在选择甲醇作为改性剂的基础上，甲醇（A)与超临界二氧化碳(B)，选取不同甲醇（A)比例(5%、10%、15%、2 0%）下，硫双威峰的影响。从图2 可以看出，流动相比例对硫双威的影响差异比较大。流动相比例越高，硫双威的保留时间越小，流动相A比例2 0%时，硫双威的保留时间提前至1min内，但峰响应不高，流动相A比例15%时，硫双威峰响应较低。流动相比例5%时，延迟到8.5min后且峰裂分。这可能是甲醇比例5%时，产生了溶剂效50谢婷婷：超临界流体色谱串联质谱法测定粮食中硫双威的研究速5.0 L/min；鞘气，温度2 50，流速11.0 L/min；毛细管电压350 0 V。同时，对硫双威检测的质谱条件进行优化，使硫双威定量和定性离子的能量达到最高具体监测离子对信息、碰撞能量和碎裂电压等参数见表1。表1优化后的质谱参数母离子碰撞能/(m/z)/(m/z)355.1163碎裂电压/eV/V9053.0乙醇2.8甲醇2.6-乙腈2.42.22.0(:0