基于酶抑制原理的电喷雾质谱法快速筛查蔬菜中氨基甲酸酯类农药残留.pdfVIP

第42卷 分析化学 (FENXIHUAXUE) 研究报告 第 11期 2014年 11月 ChineseJournalofAnalyticalChemistry 1561～1567 DOI：10．11895／j．issn．0253．．3820．140347 基于酶抑制原理的电喷雾质谱法 快速筛查蔬菜中氨基 甲酸酯类农药残留 罗辉泰 黄晓兰 吴惠勤 张 立 郭寅龙 朱志鑫 黄 芳 林晓珊 (中国广州分析测试 中心，广东省分析测试技术公共实验室，广州 510070) (中国科学院上海有机化学研究所上海质谱中心，上海 200032) 摘 要 采用电喷雾质谱 (ESI—MS)，通过测定乙酰胆碱酯酶(Acetylcholinesterase，AChE)的抑制率，建立了蔬 菜中氨基甲酸酯类农药 (Carbamatepesticides，CBPs)残留的快速筛查方法。样品经QuEChERS方法简单处理 后 ，以硫代乙酰胆碱为底物，与AChE发生酶促反应，用 ESI—MS法测定底物转化成产物硫代胆碱 的转化率， 进而计算得到AChE的抑制率。本实验优化了酶促反应温度、时间及浓度等条件，考察了10种常见 CBPs农 药浓度与AChE抑制率的关系，研究了实际蔬菜样品存在的基质效应 ，以不含农药的空白蔬菜样品的酶抑制 率的3倍确立了方法的检出限。结果表明，方法检出限可达到0．0l一0．05mg／kg，优于现行的农药残留快速 筛查国家标准，完全满足食品安全国家标准对食品中农药最大残留限量的要求，且具有 良好的抗基质干扰能 力 ，可有效避免假阳性结果的出现 ，并通过了液相色谱一串联质谱法的验证。本方法简便快速、灵敏可靠，适用 于蔬菜中氨基 甲酸酯类农药的快速、高通量筛查。 关键词 酶抑制；电喷雾质谱；蔬菜；氨基甲酸酯类农药 ；快速筛查；高通量 1 引 言 氨基甲酸酯类农药(CBPs)自问世以来，因其具有选择性强、杀虫谱广等特点 J，被广泛用于防治植 物病虫害，对提高农作物产率，促进农业经济发展起到非常重要的作用。但近年来，由于氨基 甲酸酯类 农药的长期使用、滥用或超量使用，导致蔬菜水果等植物源性食品中残留农药超标严重，由此而造成的 农药急慢性中毒事件时有发生。这类农药通过抑制体 内乙酰胆碱酯酶 (AChE)的活性，使其不能分解 乙酰胆碱 (ACh)而导致组织中乙酰胆碱过量蓄积，引起人体中枢神经系统症状甚至导致死亡 ¨2J。为了 避免此类中毒事件的发生和实现农产品中残留农药的有效监测，建立蔬菜水果中快速、灵敏的氨基甲酸 酯类农药检测方法显得异常迫切。 目前，已有许多分析方法用于氨基甲酸酯类农药残留的检测，如生物传感器_3J、液相色谱法 J、气 相色谱法 J、气相色谱一质谱法 及液相色谱．串I质谱法 等。由于大多数CBPs属于难挥发化合 物，气相色谱法或气相色谱一质谱法只能检测少数几种 CBPs；对于基质复杂的样品，液相色谱法的灵敏 度和可靠性均难以达到要求；而最适宜分析CBPs的液相色谱．串联质谱法，其分析时间也较长，且需要 提供 目标农药标准品做对照，无法实现快速高通量测试。 氨基 甲酸酯类农药的快速检测方法是基于CBPs对 AChE抑制的原理 。AChE具有催化乙酰胆碱 水解成胆碱的作用，过程如图1所示，而一旦 cBf’S与其结合，将使其失去催化反应能力。因而，CBPs的 残留可以通过AChE活性被抑制的情况间接进行测定。目前，基于此原理测定农残的方法主要有速测 卡法 ¨、分光光度法 ，”J、pH法 ¨、酶生物传感器法 。然而，前3种方法灵敏度过低，且极易受样 品基质干扰而出现假阳性结果；酶生物传感器法虽然其灵敏度较高，但步骤多且繁琐。与现有方法相 比，质谱仪因具有快速、准确、灵敏、抗基质干扰能力强等多方面优势，已开始用于酶活测定。如 xu等 ¨采用基质辅助激光解析离子化一傅立叶变换质谱 (MALDI—FT—MS)，通过测定AChE底物