采用高效液相色谱-串联质谱法分析陈皮中30种禁用农药

2023/08/31   下载量: 4

方案摘要

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应用领域 农/林/牧/渔
检测样本 生物农药
检测项目
参考标准 《中华人民共和国药典》(2020版)

本文参考《中国药典》(2020版)四部通则中 《药材及饮片(植物类)中禁用农药多残留测定法 高效液相色谱-串联质谱法》,使用超高效液相色谱质谱联用仪进行陈皮中30种禁用农药分析,通过定量限、精密度和准确度等指标评估仪器性能,证明LC-TQ 5200满足中药材中农药残留检测的需要。

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前言

中药是我国宝贵的文化遗产,在医学领域发挥着越来越重要的作用。随着需求量的不断增长,人工种植中药材越来越多,随之而来的农药残留不仅危害人体健康,也是制约中药走向国际市场的瓶颈,因此加强中药材中农药残留的监测具有重要意义。《中华人民共和国药典》(2020版)(简称ChP2020)四部通则中规定了33种禁用农药,其中30种采用高效液相色谱-串联质谱法测定。按照化学结构,其可被分为有机磷类、有机氯类和氨基甲酸酯类。有机磷类农药是一种含磷的广谱性杀虫剂,甲胺磷、甲拌磷、水胺硫磷等均为常见的有机磷类农药,具有不稳定、易分解、残留期短的性质,大多数有机磷类农药都有剧毒。有机氯类农药是一种广谱性杀虫剂,常见的有六六六、滴滴涕,该类农药的特点是稳定性好、不易降解,且会通过生物链富集在动植物体内,危害人类健康及环境安全。氨基甲酸酯类农药是在有机磷酸酯类之后发展起来的合成农药,是一类具有高效、易分解、残留期短特点的广谱性农药,应用于作物杀虫、杀螨、除草等,克百威、涕灭威是常用的氨基甲酸酯类农药,此类农药在空气和阳光下易分解,土壤中的半衰期较短,毒性较有机磷酸酯类低。

本文参考《中国药典》(2020版)四部通则中 《药材及饮片(植物类)中禁用农药多残留测定法 高效液相色谱-串联质谱法》,使用超高效液相色谱质谱联用仪进行陈皮中30种禁用农药分析,通过定量限、精密度和准确度等指标评估仪器性能,证明LC-TQ 5200满足中药材中农药残留检测的需要。

实验部分

试剂、材料


超纯水:屈臣氏纯净水        

乙腈: 色谱级

甲酸: LC-MS级

甲酸铵:色谱级

dSPE萃取包:6g MgSO4,1.5g NaOAC

dSPE净化管:900mg MgSO4,300mg PSA300mg C18,90mg GCB,300mg Si

标准物质溶液(乙腈):不同浓度的30种禁用农药混标。


仪器和设备

液相色谱质谱联用仪:LC-TQ 5200(禾信)

注射泵:LSP01-2A(LongerPump);

涡旋振荡仪:XH-B(江苏天翎);

超声波清洗器:JP-010T(深圳洁盟);

移液器:Eppendorf (艾本德);

分析天平:d=0.1mg(Sartorius)


试剂配制

1. 混合标准物质工作溶液:

移取适量30种禁用农药混标,用乙腈配制成合适浓度的混合标准物质工作溶液,密封,0~4℃保存。


样品前处理

取供试品粉末3g,精密称定,置50mL聚苯乙烯具塞离心管中,精密加入乙腈15mL,涡旋使混匀,置振荡器上剧烈振荡(500次/分)5分钟,加入dSPE萃取包,立即摇散,再置振荡器上剧烈振荡(500次/分)3分钟,于冰浴中冷却10分钟,离心(每分钟4000转)5分钟,取上清液9mL,置预先装有净化材料的dSPE净化管中,涡旋使充分混匀,置振荡器上剧烈振荡(500次/分)5分钟使净化完全,离心(每分钟4000转)5分钟,精密吸取上清液5mL,置氮吹仪上于40℃水浴浓缩至约0.4mL,加乙腈稀释至1.0mL,涡旋混匀,过滤,取过滤液,供上机检测。



仪器条件




                表1. 仪器方法参数



模块


参数

色谱








色谱柱

Waters ACQUITY UPLC HSS T3(100×2.1mm,1.8μm)

柱温

35℃

流动相


A相:0.1%甲酸⽔溶液(含5mM甲酸铵)

B相:乙腈-0.1%甲酸水溶液(5mM甲酸铵)(95:5)

流速

0.3 mL/min

进样量

5 μL

洗脱

梯度洗脱,梯度洗脱条件见表2

采集时间

15 min

质谱








离子源

ESI+

检测模式

多反应监测(MRM)

碰撞气

0.35 mL/min

气帘气

3 L/min

雾化气

280 kPa

干燥气

8 L/min

 喷雾电压

5500 V

干燥气温度

500 ℃


表2. 梯度洗脱条件

时间(min)

流动相A(%)

流动相B(%)

0

70

30

1

70

30

10

0

100

12

0

100

12.5

70

30

15

70

30





结果与讨论                          

1、标准谱图和物质信息

30种目标物总离子流图见图1。具体浓度可见表4中的S9。空白基质总离子流图见图2,30种目标物的MRM色谱图见图3。30种目标物的定性、定量离子对以及具体质谱参数见表3。

图1  30种禁用农药标准溶液总离子流图

图2 空白基质总离子流图

图3 30种禁用农药陈皮加标样品(S9)的MRM色谱图

表3. 30种目标物的定性、定量离子对和保留时间、碰撞能量条件


序号

⽬标物

CAS

RT(min)

定量

离⼦对

定性

离⼦对

DP

(V)

EP

(V)

CE

(V)

CXP

(V)

1


甲胺磷


10265-92-6


0.976


141.9/94


141.9/94

35

19

30

1


141.9/125

35

19

25

1


2


苯线磷


22224-92-6


7.015


304/216.9


304/216.9

25

29

35

1


304/233.9

30

21

50

1


3


苯线磷砜


31972-44-8


4.676


336/187.8


336/187.8

45

40

15

2


336/265.9

35

30

20

1


4


苯线磷亚砜


31972-43-7


3.576


320/171


320/171

80

31

40

1


320/292

80

21

25

1


5


地虫硫磷


944-22-9


8.939


247/109


247/109

25

26

40

2


247/136.9

30

17

35

1


6


治螟磷


3689-24-5


8.962


323/170.9


323/170.9

40

36

25

1


323/115

40

19

25

1


7


克百威


1563-66-2


4.976


222/165


222/165

25

27

20

1


222/122.8

25

17

25

1


8


3-羟基克百威


16655-82-6


2.226


238/180.9


238/180.9

20

21

20

1


238/162.9

25

14

30

1


9


胺苯磺隆


97780-06-8


5.297


411/196


411/196

10

39

25

1


411/167.8

10

24

35

1


10


甲磺隆


74223-64-6


4.68


382/166.8


382/166.8

15

25

20

3


382/198.8

15

27

20

2


11


氯磺隆


64902-72-3


5.036


358/140.9


358/140.9

20

27

46

11


358/166.8

20

27

46

13


12


硫线磷


95465-99-9


8.82


271/97


271/97

10

44

25

1


271/158.9

20

20

60

1


13


氯唑磷


42509-80-8


8.226


314/120


314/120

25

21

5

1


314/162

20

35

20

1


14

甲拌磷

298-02-2

9.097

260.9/75

260.9/75

0

17

15

3


15


甲拌磷亚砜


251354


5.251


277/96.8


277/96.8

35

43

30

1


277/142.8

10

26

30

1


16


甲拌磷砜


251386


6.556


293/170.9


293/170.9

25

32

5

1


293/114.9

10

15

15

1


17


蝇毒磷


56-72-4


8.867


362.9/227


362.9/227

40

36

35

1


362.9/306.9

40

25

20

1


18


硫环磷


947-02-4


3.101


255.9/139.9


255.9/139.9

35

30

45

1


255.9/167.8

25

21

30

1


19


磷胺


13171-21-6


3.751


300/173.9


300/173.9

10

27

35

1


300/126.9

40

18

25

2


20


涕灭威


116-06-3


3.826


213/89


213/89

0

21

25

1


213/115.9

5

15

40

1


21


涕灭威砜


1646-88-4


1.376


240/86


240/86

30

26

35

1


240/223

30

11

5

1


22


涕灭威亚砜


1646-87-3


1.026


207/131.9


207/131.9

35

20

10

1


207/89

35

10

10

1


23


久效磷


6923-22-4


1.226


224/126.9


224/126.9

15

20

15

1


224/192.9

15

11

5

1


24


内吸磷


126-75-0/298-03-3


6.057


259.1/61.1


259.1/61.1

20

47

35

2


259.1/89.2

20

21

60

2


25


灭线磷


13194-48-4


7.324


243.1/96.8


243.1/96.8

30

39

25

2


243.1/130.9

20

28

25

1


26


特丁硫磷砜


56070-16-7


7.435


321/96.9


321/96.9

10

54

15

1


321/170.9

5

13

70

1


27


特丁硫磷亚砜


10548-10-4


6.366


305/96.8


305/96.8

30

58

20

2


305/186.9

20

15

45

2


28


水胺硫磷


24353-61-5


6.556


312/269.9


312/269.9

15

20

35

1


312/235.9

5

20

35

1


29


杀虫脒


6164-98-3


1.701


197/45.9


197/45.9

40

41

50

1


197/116.9

45

40

50

1


30


甲基异柳磷


99675-03-3


8.836


332/230.7


332/230.7

5

21

15

1


332/272.9

5

7

10

1



2、标准曲线

平行取若干份3g陈皮样品,添加混合标准工作溶液,样品具体加标浓度见表4,经样品前处理后进行分析。30种目标物的线性相关系数R2结果见下表5,均大于0.990,满足标准的要求。








表4. 30种目标物的加标浓度点

编号


中文名


线性浓度点(μg/kg)

S1

S2

S3

S4

S5

S6

S7

S8

S9

S10

S11

S12

S13

1

甲胺磷

0.10

1.00

2.50

5.00

10.00

25.00

50.00

125.00

250.00

500.00

625.00

1000.00

1250.00

2

苯线磷

0.04

0.40

1.00

2.00

4.00

10.00

20.00

50.00

100.00

200.00

250.00

400.00

500.00

3

苯线磷砜

0.04

0.40

1.00

2.01

4.01

10.03

20.05

50.13

100.25

200.50

250.63

401.00

501.25

4

苯线磷亚砜

0.04

0.40

1.00

2.00

3.99

9.98

19.95

49.88

99.75

199.50

249.38

399.00

498.75

5

地虫硫磷

0.04

0.40

1.00

2.01

4.01

10.03

20.05

50.13

100.25

200.50

250.63

401.00

501.25

6

治螟磷

0.04

0.40

1.00

2.00

3.99

9.98

19.95

49.88

99.75

199.50

249.38

399.00

498.75

7

克百威

0.10

1.00

2.50

5.00

9.99

24.98

49.95

124.88

249.75

499.50

624.38

999.00

1248.75

8

3-羟基克百威

0.10

1.00

2.50

5.00

10.00

25.00

50.00

125.00

250.00

500.00

625.00

1000.00

1250.00

9

胺苯磺隆

0.10

1.00

2.50

5.00

9.99

24.98

49.95

124.88

249.75

499.50

624.38

999.00

1248.75

10

甲磺隆

0.10

1.00

2.51

5.01

10.02

25.05

50.10

125.25

250.50

501.00

626.25

1002.00

1252.50

11

氯磺隆

0.10

1.00

2.50

5.01

10.01

25.03

50.05

125.13

250.25

500.50

625.63

1001.00

1251.25

12

硫线磷

0.04

0.40

1.01

2.02

4.03

10.08

20.15

50.38

100.75

201.50

251.88

403.00

503.75

13

氯唑磷

0.02

0.20

0.50

1.01

2.01

5.03

10.05

25.13

50.25

100.50

125.63

201.00

251.25

14

甲拌磷

0.04

0.40

1.01

2.02

4.03

10.08

20.15

50.38

100.75

201.50

251.88

403.00

503.75

15

甲拌磷亚砜

0.04

0.40

1.01

2.02

4.03

10.08

20.15

50.38

100.75

201.50

251.88

403.00

503.75

16

甲拌磷砜

0.04

0.40

1.01

2.02

4.03

10.08

20.15

50.38

100.75

201.50

251.88

403.00

503.75

17

蝇毒磷

0.10

1.00

2.50

5.00

10.00

25.00

50.00

125.00

250.00

500.00

625.00

1000.00

1250.00

18

硫环磷

0.06

0.60

1.50

3.01

6.01

15.03

30.05

75.13

150.25

300.50

375.63

601.00

751.25

19

磷胺

0.10

1.00

2.50

5.00

10.00

25.00

50.00

125.00

250.00

500.00

625.00

1000.00

1250.00

20

涕灭威

0.20

2.00

5.01

10.01

20.02

50.05

100.10

250.25

500.50

1001.00

1251.25

2002.00

2502.50

21

涕灭威砜

0.20

2.00

5.00

10.00

20.00

50.00

100.00

250.00

500.00

1000.00

1250.00

2000.00

2500.00

22

涕灭威亚砜

0.20

2.00

5.00

10.00

19.99

49.98

99.95

249.88

499.75

999.50

1249.38

1999.00

2498.75

23

久效磷

0.06

0.60

1.50

3.00

5.99

14.98

29.95

74.88

149.75

299.50

374.38

599.00

748.75

24

内吸磷

0.02

0.20

0.51

1.01

2.02

5.05

10.10

25.25

50.50

101.00

126.25

202.00

252.50

25

灭线磷

0.04

0.40

1.00

2.00

4.00

10.00

20.00

50.00

100.00

200.00

250.00

400.00

500.00

26

特丁硫磷砜

0.04

0.40

1.01

2.01

4.02

10.05

20.10

50.25

100.50

201.00

251.25

402.00

502.50

27

特丁硫磷亚砜

0.04

0.40

1.01

2.02

4.03

10.08

20.15

50.38

100.75

201.50

251.88

403.00

503.75

28

水胺硫磷

0.10

1.00

2.51

5.01

10.02

25.05

50.10

125.25

250.50

501.00

626.25

1002.00

1252.50

29

杀虫脒

0.04

0.40

1.00

2.00

4.00

10.00

20.00

50.00

100.00

200.00

250.00

400.00

500.00

30

甲基异柳磷

0.04

0.40

1.00

2.01

4.01

10.03

20.05

50.13

100.25

200.50

250.63

401.00

501.25



(a)  

(b)

(c)

图4 3种目标物标准曲线图:(a)苯线磷,(b) 地虫硫磷,(c) 克百威

表5.  30种目标物的标准曲线线性相关系数

序号

化合物

线性方程

线性相关系数R2

线性范围(μg/kg)

1

甲胺磷

y = 24187x + 179924

0.9916

2.5-250

2

苯线磷

y = 34622x + 23499

0.9996

0.4-50

3

苯线磷砜

y = 26805x + 60232

0.9968

0.4-100

4

苯线磷亚砜

y = 47723x + 166006

0.9971

0.4-100

5

地虫硫磷

y = 27633x + 46372

0.9997

0.4-100

6

治螟磷

y = 48680x + 80638

0.9998

0.4-100

7

克百威

y = 71420x + 362827

0.9976

1-250

8

3-羟基克百威

y = 21348x + 81539

0.9985

1-250

9

胺苯磺隆

y = 1798.5x + 1665.1

0.9999

2.5-1250

10

甲磺隆

y = 868.97x + 6158.2

0.9971

5-1250

11

氯磺隆

y = 65.35x + 149.04

0.9933

50-1250

12

硫线磷

y = 152281x + 409277

0.996

0.4-100

13

氯唑磷

y = 149978x + 107568

0.999

0.2-50

14

甲拌磷

y = 2694.8x + 51239

0.9967

4-400

15

甲拌磷亚砜

y = 47443x + 123064

0.9984

1-100

16

甲拌磷砜

y = 1811.9x + 39498

0.9978

4-500

17

蝇毒磷

y = 4715.5x + 26708

0.9993

2.5-250

18

硫环磷

y = 264314x + 460708

0.9949

0.06-75

19

磷胺

y = 162749x + 630773

0.9924

0.1-125

20

涕灭威

y = 2954.9x + 12523

0.9995

2-500

21

涕灭威砜

y = 42862x + 354349

0.9934

2-250

22

涕灭威亚砜

y = 2536.3x + 7322.3

0.9998

5-500

23

久效磷

y = 86683x + 245035

0.998

0.6-150

24

内吸磷

y = 1695.6x + 12712

0.9975

2-250

25

灭线磷

y = 107923x + 299305

0.9981

0.4-100

26

特丁硫磷砜

y = 3541.7x + 56125

0.9973

2-500

27

特丁硫磷亚砜

y = 7221.2x - 5479.8

0.9979

2-500

28

水胺硫磷

y = 550.23x + 20546

0.9917

4-500

29

杀虫脒

y = 90074x + 76990

0.9995

1-100

30

甲基异柳磷

y = 48.666x + 297.09

0.9956

20-500

3、陈皮样品加标回收实验

3.1 精密度

取3g陈皮样品,对30种目标物分别进行三个浓度(部分加标浓度点为S3,S6,S8;部分为S8,S10,S12)加标实验,每个样品测量6次,对精密度进行评估,结果详见下表6。在低中高三个加标浓度水平下陈皮样品中30种禁用农药的相对标准偏差RSD分别为2.68%~19.20%、1.81%~19.27%和1.05%~18.28%。精密度RSD水平满足实验室内分析检测要求。

表6.  30种目标物陈皮样品加标精密度

序号


化合物


加标浓度点

S3(S8)

S6(S10)

S8(S12)

1

甲胺磷

8.81%

1.81%

4.26%

2

苯线磷

9.43%

3.20%

3.04%

3

苯线磷砜

13.24%

7.42%

5.47%

4

苯线磷亚砜

9.63%

4.90%

6.99%

5

地虫硫磷

2.68%

5.91%

3.53%

6

治螟磷

10.71%

4.73%

6.38%

7

克百威

3.68%

3.52%

4.11%

8

3-羟基克百威

4.07%

5.48%

5.32%

9

胺苯磺隆

4.61%

3.02%

4.83%

10

甲磺隆

5.24%

4.42%

9.31%

11

氯磺隆

6.84%

10.87%

4.54%

12

硫线磷

2.68%

5.91%

3.53%

13

氯唑磷

4.29%

5.14%

2.87%

14

甲拌磷

14.51%

14.66%

7.33%

15

甲拌磷亚砜

4.97%

4.62%

2.85%

16

甲拌磷砜

7.94%

12.33%

7.24%

17

蝇毒磷

3.78%

4.64%

4.38%

18

硫环磷

5.12%

4.04%

3.62%

19

磷胺

8.54%

8.07%

1.92%

20

涕灭威

11.64%

3.84%

2.34%

21

涕灭威砜

7.75%

8.89%

3.12%

22

涕灭威亚砜

9.07%

15.04%

3.48%

23

久效磷

3.99%

3.33%

3.87%

24

内吸磷

3.83%

4.92%

7.32%

25

灭线磷

4.22%

3.18%

2.79%

26

特丁硫磷砜

12.37%

18.20%

13.21%

27

特丁硫磷亚砜

9.76%

5.79%

18.28%

28

水胺硫磷

5.63%

10.02%

8.25%

29

杀虫脒

8.83%

7.88%

1.05%

30

甲基异柳磷

19.20%

19.27%

12.55%

3.2 准确度

对3g陈皮样品加标低中高三个浓度(部分加标浓度点为S3,S6,S8;部分为S8,S10,S12)的回收率进行评估,结果详见下表7。在低中高三个加标浓度水平下陈皮样品中30种禁用农药的回收率分别为74.3%~108.8%、77.0%~107.7%和77.1%~110.4%,回收率结果满足实验室内分析检测要求。

表7.  30种目标物陈皮样品加标回收率

序号


化合物


加标浓度点

S3(S8)

S6(S10)

S8(S12)

1

甲胺磷

97.6%

107.4%

91.1%

2

苯线磷

97.6%

77.0%

88.0%

3

苯线磷砜

95.0%

78.7%

87.2%

4

苯线磷亚砜

105.5%

87.2%

93.8%

5

地虫硫磷

104.9%

100.4%

96.0%

6

治螟磷

104.5%

88.5%

89.4%

7

克百威

95.6%

107.6%

110.4%

8

3-羟基克百威

100.7%

90.0%

91.3%

9

胺苯磺隆

91.5%

103.3%

91.2%

10

甲磺隆

74.3%

107.2%

85.1%

11

氯磺隆

108.8%

87.2%

96.4%

12

硫线磷

104.9%

100.4%

96.0%

13

氯唑磷

99.1%

79.8%

81.2%

14

甲拌磷

93.5%

94.0%

89.5%

15

甲拌磷亚砜

103.0%

95.3%

106.3%

16

甲拌磷砜

91.5%

98.9%

96.9%

17

蝇毒磷

89.8%

100.2%

103.8%

18

硫环磷

105.6%

107.3%

87.8%

19

磷胺

99.7%

104.1%

89.0%

20

涕灭威

81.8%

96.8%

94.0%

21

涕灭威砜

93.6%

107.7%

91.3%

22

涕灭威亚砜

89.6%

105.5%

104.8%

23

久效磷

91.3%

104.0%

93.3%

24

内吸磷

100.2%

83.4%

81.3%

25

灭线磷

105.4%

104.2%

105.6%

26

特丁硫磷砜

83.4%

91.3%

98.1%

27

特丁硫磷亚砜

95.2%

78.0%

88.9%

28

水胺硫磷

77.7%

94.0%

97.1%

29

杀虫脒

88.5%

104.5%

77.1%

30

甲基异柳磷

100.0%

77.3%

103.1%




3.3 定量限

比较了采用LC-TQ 5200实测的方法定量限与标准方法定量限。从下表8可知,实测方法定量限范围为0.00006 mg/kg ~0.05 mg/kg,所有目标物定量限均满足《中国药典》(2020版)四部通则0212的药材和饮片检定通则中禁用农药标准要求。

表8. 30种目标物方法定量限与标准限值信息表

序号

化合物

方法定量限(mg/kg)

标准方法定量限(mg/kg)

1

甲胺磷

0.0025

0.05

2

苯线磷

0.0004

0.02

3

苯线磷砜

0.0004

0.02

4

苯线磷亚砜

0.0004

0.02

5

地虫硫磷

0.0004

0.02

6

治螟磷

0.0004

0.02

7

克百威

0.001

0.05

8

3-羟基克百威

0.001

0.05

9

胺苯磺隆

0.0025

0.05

10

甲磺隆

0.005

0.05

11

氯磺隆

0.05

0.05

12

硫线磷

0.0004

0.02

13

氯唑磷

0.0002

0.01

14

甲拌磷

0.004

0.02

15

甲拌磷亚砜

0.001

0.02

16

甲拌磷砜

0.004

0.02

17

蝇毒磷

0.0025

0.05

18

硫环磷

0.00006

0.03

19

磷胺

0.0001

0.05

20

涕灭威

0.002

0.1

21

涕灭威砜

0.002

0.1

22

涕灭威亚砜

0.005

0.1

23

久效磷

0.0006

0.03

24

内吸磷

0.002

0.02

25

灭线磷

0.0004

0.02

26

特丁硫磷砜

0.002

0.02

27

特丁硫磷亚砜

0.002

0.02

28

水胺硫磷

0.004

0.05

29

杀虫脒

0.001

0.02

30

甲基异柳磷

0.02

0.02




结论

本文依据《中国药典》(2020版)四部通则中 《药材及饮片(植物类)中禁用农药多残留测定法 高效液相色谱-串联质谱法》,采用禾信LC-TQ 5200分析了陈皮中30种禁用农药。实验结果表明:30种禁用农药的线性相关系数R2均大于0.990,符合标准要求;陈皮样品加标精密度RSD在1.05%~19.27%范围,精密度RSD水平满足实验室内分析检测要求;陈皮样品加标回收率在74.3%~110.4%范围,回收率结果满足实验室内分析检测要求。目标物方法定量限在0.00006 mg/kg ~0.05 mg/kg范围内,显著优于《中国药典》(2020版)四部通则中要求的0.01~0.1 mg/kg。上述结果表明禾信LC-TQ 5200具有优异的重现性和检测灵敏度,满足标准要求。


参考文献

1. 《中国药典》(2020版)四部通则 药材及饮片(植物类)中禁用农药多残留测定法 高效液相色谱-串联质谱法





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