在线凝胶渗透色谱—气相色谱—串联质谱联用检测烟叶中的农药残留

　　摘 要 采用改进QuEChERS方法，以石墨化炭黑/乙二胺-N-丙基键合硅烷/磁性四氧化三铁复合材料为吸附剂，对烟叶提取物进行净化，结合在线凝胶渗透色谱-气相色谱-串联质谱联用仪，建立了烟叶中10种农药残留的检测方法。优化了影响实验结果的参数，最终凝胶渗透色谱在线收集时间选取为3.30～5.30 min、磁性吸附剂用量为80 mg、净化时间为1.0 min。目标物的检出限在0.940～100 ng/L之间，线性相关系数R2≥0.9989，日内和日间相对标准偏差分别小于15.1%和19.8%，实际样品的加标回收率为68.8%～132.2%。本方法成功应用于实际烟叶样品的检测，检测结果与现行标准方法相吻合。
　　关键词 QuEChERS方法； 在线； 凝胶渗透色谱； 气相色谱-串联质谱； 烟叶； 农药残留
　　1 引 言
　　为了防治病虫害，烟草在育种、种植、调制和保存期间要使用农药。残留农药会降低烟叶质量，加剧环境污染， 并威胁人类和其它生物的健康[1]。因此，烟叶中的农药残留检测对保证烟叶质量和环境安全具有重要意义。由于烟叶样品基质复杂，其中残留农药含量低（低至ng/g级），因此通常需要样品预处理过程才能进行后续测定[2]。目前，液-液萃取[3]、固相萃取[4]、固相微萃取[5]等方法已用于烟叶中农药残留测定。这些方法存在有机溶剂消耗量大、操作繁冗费时、回收率低等不足。Anastassiades等[6]开发了“快速、简便、经济、高效、耐用且安全（Quick， easy， cheap， effective， rugged and safe， QuEChERS）”的样品前处理技术。QuEChERS方法具有回收率高、稳定性强和被分析目标物范围广等优点，因此在农药残留检测中广泛应用[3]。常规QuEChERS方法在净化步骤中通过离心或过滤将吸附剂与样品液分离，耗时费力。为了克服这一缺陷，本研究组以石墨化炭黑/乙二胺-N-丙基键合硅烷/四氯化三铁（GCB/PSA/Fe3O4）复合材料为吸附剂，改进了QuEChERS方法[7]，吸附剂可以在磁场作用下与提取液快速分离，具有操作简单、快速高效的优点。
　　在线凝胶渗透色谱-气相色谱-质谱（GPC-GC-MS）是将凝胶渗透色谱和气相色谱-质谱在线联用的分析检测技术，不但具有抗基质干扰能力强、灵敏度高的优点，而且可以连续自动分析，能提高分析速度和结果的准确性，已被应用于农药残留检测[8～10]。本研究采用改进QuEChERS方法对烟叶样品前处理，以在线凝胶渗透色谱-气相色谱-串联质谱（GPC-GC-MS/MS）检测，选取烟草种植生产中对烟叶质量和烟草制品产品安全有影响的常用10种除草剂、抑芽剂和杀虫剂为代表性化合物，建立了烟叶中农药残留量的快速、准确、灵敏分析方法。
　　2 实验部分
　　2.1 仪器与试剂
　　在线GPC-GC-MS/MS系统（日本岛津公司），GPC配有LC-20AD泵，SIL-20A自动进样器，CTO-20AC柱温箱，DGU-20A3R脱气机和SPD-20A紫外检测器；GC-MS/MS包括日本岛津2010-plus气相色谱和TQ 8030三重四级杆质谱，由FCV-12AH电磁阀实现GPC和GC-MS/MS的在线连接。用Quanta 200 扫描电镜（Quanta 200，FEI，Holland）对材料形貌进行表征。
　　环己烷和丙酮（色谱纯，韩国德山纯化工有限公司）。所用水由Milli-Q系统（Milford， MA， USA）制得。10种目标物和内标（磷酸三苯酯）均购自德国Dr. Ehrenstorfer 公司，以甲苯（必要时添加丙酮或甲醇）为溶剂配制目标物母液（100 μg/mL）。混合标准工作溶液（内标浓度为20 ng/mL）以甲苯配制，并在-20℃下避光保存。采用溶剂热方法制备Fe3O4[7]：在200 mL反应釜内将5.0 g FeCl3·6H2O 溶解在100 mL 乙二醇中并搅拌得到澄清溶液，再加入15.0 g NaAc 和50 mL乙二胺，搅拌30 min，将反应釜于200℃下反应8 h。待反应釜降温后，用水和乙醇清洗产物， 60℃下干燥，备用。制备磁性吸附剂时，将0.4 g GCB、 0.5 g PSA和1 g Fe3O4置于15 mL具盖玻璃瓶内，用5 mL乙腈清洗3次后，将产物在60℃下干燥即可。
　　2.2 仪器条件
　　GPC条件：色谱柱为Shodex CLNpak EV-200（150 mm × 2 mm，16 μm）；柱温为40℃；流动相为环己烷-丙酮（70∶30， V/V）；流速0.1 mL/min；进样量10 μL；GPC收集时间为3.30～5.30 min；GC-MS/MS条件：惰性前置柱5 m × 0.53 mm空柱；预柱DB-35 ms（5 m × 0.25 mm × 0.25 μm），分离柱DB-35 ms（25 m × 0.25 mm × 0.25 μm），柱温箱程序：初始温度82℃，保持5.0 min，再以8℃/min升至300℃，保持7.75 min；不分流进样，进样时间7.0 min；高纯He为载气，压力程序：由120 kPa开始，以100 kPa/min升至180 kPa，保持4.4 min，再以49.8 kPa/min恢复至原始压力，保持33.8 min；程序升温进样口程序：120℃保持5 min，以100℃/min升至250℃，保持33.7 min；接口和离子源温度为300℃和200℃；电离源为EI源；电离电压70 eV；溶剂延迟时间15 min；目标物及内标的多反应监测（MRM）参数如表1所示，碰撞气为Ar，压力200 kPa。
　　2.3 样品制备
　　本研究建立烟叶提取液快速净化和检测的方法，因此直接采用文献＼[2＼]报道的方法提取烟叶： 称取2.00 g 烟叶于离心管中，加入10 mL水浸润样品；静置10 min后加入10 mL 乙腈和100 μL 内标溶液，振荡2 min；于-20℃下保持10 min后加入5 mL甲苯、4 g 无水Na2SO4、1 g NaCl＼， 1 g柠檬酸钠和0.5 g 柠檬酸氢二钠，振荡2 min后离心5 min，收集上层提取液；提取液的净化和检测方法为：取0.5 mL提取液到装有磁性吸附剂的离心管中，振荡1 min；在磁场下将磁性吸附剂与溶液分离，所得溶液为待测液，可进行在线GPC-GC-MS/MS分析。将不含目标物的净化液浓缩吹干，再加入相同体积、不同浓度的系列标准工作溶液，混匀溶解即得到基质匹配标准曲线。

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