氣相色譜—質(zhì)譜大體積進(jìn)樣法測定果汁中90種農(nóng)藥殘留

張弛等

摘 要 采用程序升溫大體積進(jìn)樣技術(shù)（PTVLVI）及QuEChERS方法建立了果汁中90種農(nóng)藥多殘留的氣相色譜質(zhì)譜分析方法。樣品用乙腈提取，經(jīng)MgSO4和NaCl除水后， 以PSA和C18柱凈化，用大體積進(jìn)樣技術(shù)的氣相色譜質(zhì)譜進(jìn)行測定。PTVLVI優(yōu)化參數(shù)為： 初始溫度100℃、分流出口吹掃流量50 mL/min、分流排空時(shí)間1.5 min、進(jìn)樣速度2 μL/s。結(jié)果表明：90種農(nóng)藥在0.05～10 μg/L的范圍內(nèi)呈良好線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)（R2）為0.9879～0.9999， 相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.4%～15.6%， 平均回收率在70.3%～119.2%之間。90種農(nóng)藥的檢出限均低于10 μg/kg，定量限低于20 μg/kg。本方法快速、簡便、靈敏度高、重現(xiàn)性好，適用于果汁中的多種類農(nóng)藥殘留分析。

關(guān)鍵詞 ；果汁； 農(nóng)藥多殘留； 大體積進(jìn)樣； 氣相色譜質(zhì)譜； QuEChERS

1 引 言

果汁因其營養(yǎng)豐富而受到廣大消費(fèi)者的喜愛。目前，對于水果和蔬菜中農(nóng)藥多殘留的檢測方法研究較多，而對果汁這一具有潛在消費(fèi)空間的飲品中的農(nóng)藥多殘留檢測方法研究較少。隨著果汁消費(fèi)量和出口量的不斷增加，國家相關(guān)部門也加大了對果汁質(zhì)量安全的監(jiān)控力度，因此，亟需建立快速、可靠的果汁中農(nóng)藥多殘留檢測方法[1]。

目前， 農(nóng)藥殘留的檢測方法主要有氣相色譜法（GC）[2～4]、高效液相色譜法（HPLC）[5～7]、氣相色譜質(zhì)譜法（GCMS）[8～13]、液相色譜質(zhì)譜法（LCMS）[3，14～17]、免疫分析法[18]等。程序升溫大體積進(jìn)樣技術(shù)（PTVLVI）是在GCMS基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，可以有效提高檢測靈敏度[8]。其原理是在低溫進(jìn)樣口中將樣品中的絕大部分溶劑揮發(fā)除去，使低揮發(fā)性的痕量待測物質(zhì)保留在襯管中，再將待測物質(zhì)通過程序升溫使之汽化，然后進(jìn)入色譜柱進(jìn)行分析[19，20]。

樣品前處理是農(nóng)藥殘留分析檢測的關(guān)鍵步驟，占農(nóng)藥殘留整個(gè)分析過程2/3的時(shí)間[21]。近年來， 農(nóng)藥殘留分析的樣品前處理方法正朝著簡單化、節(jié)約化和微型化發(fā)展。QuEChERS方法是一種快速、簡便、價(jià)格低廉的樣品前處理方法，目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于果蔬中的農(nóng)藥多殘留檢測[14，22～26]。Lehotay等以萵筍和柑橘為基質(zhì)， 對229種農(nóng)藥應(yīng)用QuEChERSGC/LCMS方法進(jìn)行驗(yàn)證，回收率為70%～120%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%[25]。Lesueur等也采用QuEChERS方法建立4種水果和蔬菜基質(zhì)中140種農(nóng)藥殘留檢測方法[26]。QuEChERS技術(shù)在其它基質(zhì)中也得到了大量應(yīng)用[27～31]。

本實(shí)驗(yàn)結(jié)合QuEChERS方法與PTVLVI技術(shù)的優(yōu)勢，在文獻(xiàn)[8]的基礎(chǔ)上通過引入QuEChERS前處理方法和改進(jìn)PTVLVI條件， 將檢測農(nóng)藥數(shù)量提高到90種，在保證檢測精度的同時(shí)擴(kuò)大了檢測范圍，縮短了前處理時(shí)間，簡化了前處理步驟，大幅降低了有機(jī)溶劑用量。本方法是一種快速、簡便、節(jié)約、有效的檢測方法，能夠滿足果汁中90種農(nóng)藥多殘留快速確證檢測的需求。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

Agilent 78905975C 氣相色譜質(zhì)譜儀（配有G6501CTC三位一體進(jìn)樣器、100 μL進(jìn)樣針和PTV進(jìn)樣口）； HP5MS毛細(xì)管柱（30 m×250 μm×0.25 μm，美國Agilent公司。

乙腈、環(huán)己烷（色譜純，CNW Technologies GmbH）； 丙酮（色譜純，成都市科龍化工試劑廠）； PSA（CNW Technologies GmbH）； GCB、C18（天津博納艾杰爾有限公司）； 農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品（Dr Ehrenstorfer GmbH、Chem. Service、Cerilliant）； 內(nèi)環(huán)氧七氯A（Dr Ehrenstorfer GmbH）； 其它藥品購于國藥集團(tuán)化學(xué)試劑。果汁樣品購于當(dāng)?shù)爻小?/p>

2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)溶液： 農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品10 mg用丙酮溶解并定容至10 mL得標(biāo)準(zhǔn)儲備液。用丙酮環(huán)己烷（3∶7，V/V）配制成混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。

內(nèi)標(biāo)溶液： 10 mg內(nèi)環(huán)氧七氯A用丙酮溶解并定容至10 mL，得內(nèi)標(biāo)儲備液。用丙酮配成20和60 mg/L的內(nèi)標(biāo)工作溶液

2.3 前處理步驟

樣品3.00 g（±0.01 g）于15 mL具塞離心管中，加入6 mL乙腈、15 mg山梨醇，振蕩1 min，加入0.9 g MgSO4、0.3 g NaCl，500 r/min振蕩3 min，4000 r/min離心5 min，取4.00 mL上清液轉(zhuǎn)入已有45.0 mg PSA、15.0 mg C18的10 mL離心管中（混合果蔬汁需再加入5 .0 mg GCB），振蕩混合1 min，4000 r/min離心5 min，上清液2.00 mL吹干，用丙酮環(huán)己烷（3∶7， V/V）定容至1.00 mL，GCMS分析。

2.4 儀器條件

氣相條件： 進(jìn)樣口230℃； 升溫程序： 起始70℃ 保持2 min， 25℃/min升溫至150℃，以3℃/min升至200℃，再以8℃/min升溫至280℃，保持10 min； 采用恒壓模式，壓力為17 psi。

PTV條件升溫程序： 起始溫度為100℃，保持2.0 min，再以700℃/min升溫至270℃； 分流出口吹掃流量： 50 mL/min； 分流排空時(shí)間： 1.5 min； 分流吹掃流量： 2.0 mL/min； 進(jìn)樣口壓力： 117.22 kPa； 進(jìn)樣體積： 50 μL； 進(jìn)樣速度： 2 μL/s。

質(zhì)譜條件： MS電離方式為EI，電子能量70 eV； 接口溫度280℃； 離子源溫度230℃； 四級桿溫度150℃； 溶劑延遲時(shí)間4 min。其它條件見表1。

3 結(jié)果與分析

3.1 PTV條件優(yōu)化

從90種目標(biāo)物中選取有代表性的農(nóng)藥20種，其中包括高沸點(diǎn)組分、低沸點(diǎn)組分、不同類型和不同出峰時(shí)間的農(nóng)藥，在不同的條件下比較各個(gè)化合物的響應(yīng)值，優(yōu)化PTV參數(shù)[12]。

分流排空時(shí)間既要保證溶劑被完全排除，又要保證目標(biāo)分析物的定量分析準(zhǔn)確。改變分流排空時(shí)間（1， 1.5， 2， 2.5和3 min）發(fā)現(xiàn)， 當(dāng)分流時(shí)間為1.5 min時(shí)，目標(biāo)化合物峰高最大（圖1），且溶劑峰較小。

分流排空量： 低排空量可以使揮發(fā)性較大的農(nóng)藥回收率較高，峰型較好； 高排空量可以更快的將溶劑清除襯管，減少溶劑排空時(shí)間。分流排空量，分別設(shè)定為30， 40， 50， 60和70 mL/min進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明，分流放空量在50 mL/min時(shí)，目標(biāo)化合物峰面積較大（圖2），峰型較好，溶劑峰較小。

分流吹掃時(shí)間： 當(dāng)吹掃時(shí)間過長時(shí)，目標(biāo)分析物峰型變寬； 當(dāng)吹掃時(shí)間過短時(shí)，目標(biāo)分析物可能未完全轉(zhuǎn)移到色譜柱而影響定量結(jié)果。實(shí)驗(yàn)設(shè)置梯度分流吹掃時(shí)間1 ， 1.5， 2， 2.5和3 min進(jìn)行優(yōu)化。圖3表明，吹掃時(shí)間為2 min時(shí)，目標(biāo)化合物峰高最大。

3.2 樣品前處理?xiàng)l件的選擇和優(yōu)化

除水劑用量： 選擇溶解性不同的10種農(nóng)藥，比較不同除水劑用量下目標(biāo)分析物回收率。結(jié)果顯示，當(dāng)MgSO4用量為1.2 g時(shí)，部分農(nóng)藥回收率明顯偏低，克菌丹、殺蟲脒、甲拌磷、回收率低于70%（圖4），當(dāng)除水劑用量為0.9 g時(shí)，10種農(nóng)藥的回收率有所提高，均大于70%。分析原因，可能是由于果汁中的水與MgSO4產(chǎn)生大量熱量，使熱不穩(wěn)定農(nóng)藥受熱分解。

凈化劑的選擇及用量： 如圖5所示，本實(shí)驗(yàn)同時(shí)加入PSA和C18進(jìn)行凈化。選擇9種受基質(zhì)影響較大的農(nóng)藥優(yōu)化凈化劑的用量，結(jié)果表明，當(dāng)C18的用量為15 mg，PSA的用量為45 mg時(shí)，凈化效果較理想，基質(zhì)干擾小，目標(biāo)化合物回收率接近100%。另外，根據(jù)樣品中的色素含量高低可以選擇加入適量的GCB來提取出色素，使樣品澄清，降低對儀器的損害成程度。

3.3 方法評價(jià)

90種農(nóng)藥均表現(xiàn)出良好的線性關(guān)系。有84種相關(guān)系數(shù)大于0.99，其余6種相關(guān)系數(shù)在0.98～0.99之間。90種目標(biāo)分析物的檢出限在0.007～5.982 μg/kg之間，定量限在0.023～19.94 μg/kg之間，低于現(xiàn)有的檢測方法或與之持平。90種目標(biāo)分析物的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.4%～15.6%之間，除丁硫克百威外，其它89種農(nóng)藥回收率在70.3 %～119.2%之間，滿足國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對農(nóng)藥多殘留檢測方法的要求。實(shí)驗(yàn)過程中發(fā)現(xiàn)丁硫克百威受基質(zhì)干擾非常明顯，回收率明顯偏高，具體原因有待進(jìn)一步研究（表2）。

3.4 實(shí)際樣品測定

從當(dāng)?shù)爻兄匈徺I柑橘汁、檸檬汁、葡萄汁、獼猴桃汁、混合果蔬汁、蘋果汁2種、橙汁3種、桃汁2種，共計(jì)12種果汁，利用本方法對其中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測。部分結(jié)果如表3所示。其中檢出雙甲脒、毒死蜱、抑霉唑、異菌脲、馬拉硫磷、亞胺硫磷、克螨特、三唑酮、甲氰菊酯共9種農(nóng)藥。參照GB27632014《食品中農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)》[32]，均未超出最大殘留限量（MRL）。

4 結(jié) 論

在文獻(xiàn)[8]基礎(chǔ)上， 通過對QuEChERS方法進(jìn)行優(yōu)化，并結(jié)合大體積進(jìn)樣技術(shù)的優(yōu)勢，建立了果汁中90種農(nóng)藥多殘留檢測方法。本方法與現(xiàn)有國標(biāo)相比，操作簡單、快速準(zhǔn)確、靈敏度高、重現(xiàn)性良好，而且避免大量有機(jī)溶劑的使用，減輕了對環(huán)境的污染，適合日常檢測。

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食品中農(nóng)藥最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn). 中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn). GB/T 27632014

Abstract A gas chromatographymass spectrometric （GCMS） method was established for the simultaneous determination of 90 pesticide residues in fruit juices using programmable temperature vaporizerbased large volume injection （PTVLVI） and QuEChERS Cleanup. The pesticides of fruits sample was extracted with acetonitrile， and after the water in the extractant was removed with anhydrous magnesium sulfate and sodium chloride， the pesticides were further cleaned up with dispersive method on PSA and C18， and detected by gas chromatographytandem mass spectrometry under multiple reaction monitoring mode. Under the optimum PTVLVI parameters including inlet temperature of 100℃， split vent flow rate at 50 mL/min， 1.5 min of evaporation time and 2 μL/s of injection speed， GCMS analysis for the pesticides was carried out. The results showed that， in the pesticides concentration range of 0.05-10 μg/L， the method kept good linear relationships with the correlative coefficients between 0.9879 and 0.9999. The recoveries of the pesticide were from 70.3% to 119.2%， the relative standard deviations （RSDs） were between 3.4% and 15.6%. The limits of detection （LOD） were below 10 μg/kg and the limit of Quantitation （LOQ） was less than 20 μg/kg. The method is simple， quick， safe， reproducible and applicable to confirm pesticide residue in the fruit juices samples.