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UPLC—MS/MS法同时测定葡萄中4种植物生长调节剂研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2015-06-15  浏览次数:255
  摘 要:该文建立了超高效液相色谱-串联质谱法(UPLC-MS/MS)同时测定葡萄中4种植物生长调节剂的方法。样品经乙腈提取,WAX小柱净化,采用BEH C18色谱柱分离,以乙腈和水为流动相进行梯度洗脱。采用电喷雾离子化,负离子分段扫描和多反应监测模式(MRM)检测,外标法定量。结果表明:赤霉素、对氯苯氧乙酸、氯吡脲、2,4-二氯苯氧乙酸在1~200ng/mL范围内线性关系良好,相关系数均大于0.990;4种植物生长调节剂的方法检出限均为0.2μg/kg,方法定量限为0.5μg/kg,样品添加回收试验的平均回收率为74.8%~101.5%,相对标准偏差为3.3%~8.6%(n=7)。该方法简单、灵敏度高、分析时间短,适用于葡萄中4植物生长调节剂的测定。
  关键词:超高效液相色谱-串联质谱;植物生长调节剂;葡萄
  中图分类号 S66 文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2015)10-33-03
  Abstract:A method was established for determining 4 plant growth regulator residues in grapes by ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS).Samples were extracted with acetonitrile,and cleaned up on a WAX cartridge.The target analytes were separated on a BEH C18 column with gradient elution using a mobile phase made up of acetonitrile and water.The samples were detected under negative multiple reactions monitoring(MRM)mode through polarity switching between time segments.The result showed that the linearities of gibberellic acid,4-chlorophenoxyaceticacid,forchlorfenuron,and 2,4-dichlorophenoxyacetic were in the concentration range of 1ng/mL~200ng/mL,with the correlation coefficients higher than 0.990.The limits of detection(LOD)and the limits of quantitation(LOQ)of the method were 0.2μg/kg and 0.5μg/kg.The average spiked recovery rates were in the range of 74.8%~101.5%.The result showed that the relative standard deviation(RSD,n=7)was 3.3%~8.6%.The method proved to be simple,sensitive,rapid and suitable for the determination of 4 plant growth regulator residues in grapes.
  Key words:Ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(UPLC-MS/MS);Plant growth regulator;Grapes
  植物生长调节剂(Plant growth regulator,PGRs)是一种能提高农产品产量和品质的激素[1],主要用于葡萄、猕猴桃、番茄、棉花等,人体如果摄入大量的植物生长调节剂,会引成腹泻、免疫力下降等危害,甚至致畸、致癌、致突变等严重后果[2]。近年来,随着植物生长调节剂在水果、蔬菜等农产品中的广泛和大量使用,其危害性已经引起了全社会民众的关注。
  目前检测植物生长调节剂残留的常用方法有高效液相色谱法[3]、气质联用法[4]和液质联用法[5-6]。液相色谱法由于抗干扰能力差,存在一定的假阳性;气质联用前处理较为复杂,检测时间较长;液质联用法对于物质的分析从结构上进行确认,大大降低了假阳性,而且前处理方法简单、时间短,适用于多组分快速检测。为此,本研究采用超高效液相色谱-串联质谱技术同时测定了葡萄中4种植物生长调节剂的残留量。
  1 材料与方法
  1.1 材料与试剂 乙腈(HPLC级,德国MERCK公司);甲醇(HPLC级,德国CNW公司);WAX小柱(60mg/3mL 美国Waters公司);氯化钠、乙酸乙酯为分析纯;超纯水;4种植物生长调节剂标准品:赤霉素(gibberellic acid,GA3)、对氯苯氧乙酸(4-chlorophenoxyaceticacid 4-CPA)、氯吡脲(forchlorfenuron)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-dichlorophenoxyacetic),纯度均大于96%(德国Dr.Ehrenstorfer)。
  1.2 仪器与设备 Waters Xevo TQ-MS 液质联用仪(美国Waters公司);高速冷冻离心机(德国Sigma公司);氮吹仪(美国Organomation公司);旋转蒸发仪(瑞士Buchi公司);匀浆机(德国IKA公司);超纯水仪(成都超纯科技有限公司);超声仪KQ-600DE(江苏昆山市超声仪器公司)。
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  1.3 仪器参数
  1.3.1 色谱条件 BEHC18色谱柱(2.1×100mm,粒径1.7μm),柱温30℃,进样体积5μL,流动相为水-乙腈(梯度洗脱),流速为0.4mL/min。
  1.3.2 质谱条件 电喷雾离子源,负离子电离(ESI-),脱溶剂气800L/h,干燥气温度400℃,锥孔气50L/h,离子源温度150℃。在分析过程中,以离子对(1母离子和2个子离子)信息比较进行定性分析,以母离子和响应值最高的子离子进行定量分析。
  1.4 样品处理 取2g样品于50mL离心管中,加入10mL乙腈提取液,涡旋1min,超声提取10min,加入3g氯化钠,涡旋混匀,离心后,取上清液于另一支离心管中,再加入10mL乙腈提取液,重复上述操作,合并提取液,在45℃条件下浓缩至近干,加5mL水溶解残渣,涡旋。WAX小柱依次用3mL甲醇、3mL水活化,将上述5mL溶解液上样,依次用3mL水和3mL 2%的甲酸溶液淋洗,抽至近干后,分别用3.0mL甲醇和3.0mL 5%的氨化甲醇溶液洗脱,于45℃条件下氮吹至干,再加l.0mL乙腈-水(10∶90,V/V)溶解,涡旋混合1min,过0.22μm滤膜后,供UPLC-MS/MS分析。
  1.5 标准曲线及检出限 4种植物生长调节剂标准溶液的配制:分别精密称取赤霉素、对氯苯氧乙酸、氯吡脲和2,4-二氯苯氧乙酸标准品适量于10mL棕色容量瓶中,用甲醇溶解稀释成浓度为1.00mg/mL的标准储备液,量取标准储备液适量,再逐步稀释成工作液。在选定的色谱条件和质谱条件下测定,以进样浓度为横坐标,以峰面积为纵坐标,进行线性回归计算,分别得到4种植物生长调节剂的线性方程和相关系数。计算3倍信噪时所对应的样品浓度作为方法的检出限,10倍信噪时所对应的样品浓度作为方法的定量限。
  1.6 方法回收率及精密度实验 采用对阴性样品进行加标回收试验来确定方法的准确度和精密度,即对本底不含植物生长调节剂的阴性葡萄样品,分别添加3个水平的4种植物生长调节剂标准溶液,按照1.4项下进行样品前处理,在1.3.1项下的色谱条件和1.3.2项下的质谱条件下测定,计算样品加标回收率。每个添加水平连续重复进样7次,测得各组分的峰面积,计算其相对标准偏差(RSD)。
  2 结果与分析
  2.1 提取条件的选择 比较了乙腈、甲醇、乙酸乙酯作为提取溶剂对葡萄中4种植物生长调节剂的提取效率,结果表明,乙腈和甲醇对4种植物生长调节剂的提取效率要高于乙酸乙酯。而由于样品本身含水量较高,以甲醇作为提取剂时,要用大量除水剂去除样品中的水分;用乙腈作为提取剂时,则只需要在提取后加入少量氯化钠,就可以使乙腈和水相分离,因此选择乙腈作为提取溶剂。
  2.2 色谱条件的选择 将甲醇和乙腈分别作为有机流动相进行比较,结果表明,乙腈灵敏度要高于甲醇;同时比较了定容液的组成对各个组分的影响,结果表明,当乙腈和水体积比为2∶8时,各组分达到最大响应值,故选择乙腈和水体积比为2∶8作为最后上机定容溶液。
  2.3 线性相关性 在上述优化后的条件下,对4种植物生长调节剂分别进行了标准品(见图1)和加标回收实验(见图2)分析,采用外标法定量,在上述仪器条件下进行测定,以MS/MS定量离子色谱峰面积(y)对浓度(x)绘制标准曲线,并求出相应的线性回归方程及相关系数,4种植物生长调节剂在相应的浓度范围内具有良好的线性关系,相关系数r均在0.99以上。按3倍信噪比和10倍信噪比计算分别得到4种植物生长调节剂的检出限和定量限,结果见表2。由表2可知,4种植物生长调节剂的检出限均为0.2μg/kg,定量限均为0.5μg/kg。
  2.4 方法的准确度和精密度 按照1.6方法进行回收率和精密度实验(见表3),计算加标回收率和相对标准偏差。由表3可以看出,样品在3个添加水平下4种植物生长调节剂的回收率在74.8%~101.5%,相对标准偏差在3.3%~8.6%。上述结果表明,运用本方法得到的数据是准确可靠的。结合前面所述的方法检出限低的特点可知,本方法能够从根本上消除检测结果出现假阴性的可能性。
  3 结论
  本文通过对提取条件和质谱条件的优化,建立了超高效液相色谱-串联质谱法同时测定葡萄中4种植物生长调节剂残留量的方法,该方法前处理简单、灵敏度高,线性关系、准确度和精密度良好,能满足葡萄中4种植物生长调节剂残留限量要求,方法适应性良好。
  参考文献
  [1]Giannakoula A E,Ilias I F,Maksimovic J J D,et al.The effects of plant growth regulators on growth,yield,and phenolic profile of lentil plants[J].J Food Compos Anal,2012,28:46-53.
  [2]吴凤琪,靳保辉,陈波,等.水果中8种外源性植物生长调节剂的液相色谱-串联质谱测定[J].中国农学通报,2010,26(15):115-119.
  [3]张慧荣,周围,王波,等.UPLC法测定苹果中4种新型植物生长调节剂农药残留[J].分析实验室,2014,33(9):1097-1100.
  [4]徐宜宏,蒋施,付海滨,等.气相色谱-质谱法同时测定树莓中6种农药的残留[J].农药,2014,53(2):113-115.
  [5]牟艳莉,郭德华,丁卓平.高效液相色谱-串联质谱法检测瓜果中的4种植物生长调节剂的残留量[J].色谱,2013,31(10):1016-1020.
  [6]王静静,鹿毅,杨涛,等.HPLC-MS/MS法同时测定果蔬中6种植物生长抑制剂残留[J].分析测试学报,2011,30(2):128-134.
  (责编:张宏民)
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