QuEChERs-LC-MS/MS快速分析稻谷中12種農(nóng)藥殘留方法初探

陳京都　吳紅軍　王龍根　成強(qiáng)（揚(yáng)州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心，江蘇揚(yáng)州225101）

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QuEChERs-LC-MS/MS快速分析稻谷中12種農(nóng)藥殘留方法初探

陳京都吳紅軍王龍根成強(qiáng)
（揚(yáng)州市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)中心，江蘇揚(yáng)州225101）

摘要：采用乙腈作為提取劑，通過(guò)QuEChERs方法凈化，LC-MS/MS檢測(cè)稻谷中12種農(nóng)藥殘留量。通過(guò)對(duì)比選擇50 mg無(wú)水硫酸鎂、50 mg PSA、20 mg C18作為QuEChERs凈化方法的吸附劑，采用0.1%甲酸和2 mmol/L乙酸銨混合水溶液和乙腈作為流動(dòng)相，LC-MS/MS檢測(cè)。結(jié)果表明，目標(biāo)化合物線性范圍良好，R＞0.99，加標(biāo)回收率為70.3% ～118.5%，相對(duì)偏差小于20.0%?？梢?jiàn)，該方法不僅操作簡(jiǎn)單，成本低，效率高，還能最大限度減少有機(jī)溶劑的使用，環(huán)保節(jié)能，能滿足稻谷中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)以及確證工作。

關(guān)鍵詞：稻谷；農(nóng)藥殘留；QuEChERs；LC-MS/MS

水稻是我國(guó)的主要糧食作物，全國(guó)約有60%的人口以大米為主食，稻米的質(zhì)量安全至關(guān)重要。水稻的生長(zhǎng)環(huán)境適宜病蟲(chóng)草害的發(fā)生，在其生長(zhǎng)周期使用的農(nóng)藥種類多、使用頻率高，農(nóng)藥殘留成為制約稻米質(zhì)量安全的主要因素之一。目前常用的液相色譜和氣相色譜方法進(jìn)行農(nóng)藥殘留的檢測(cè)需要經(jīng)過(guò)多次前處理［1-4］，成本高，耗時(shí)長(zhǎng)。液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)與QuEChERs方法的出現(xiàn)，使1次前處理即可快速檢測(cè)多組份農(nóng)藥殘留成為可能。QuEChERS方法是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種新型藥物多殘留的樣品前處理方法［5］，因具有快速（quick）、簡(jiǎn)單（easy）、廉價(jià)（cheap）、有效（effective）、可靠（rugged）和安全（safe）的特點(diǎn)而得名。其處理主要包括3個(gè)步驟［6］：首先，樣品用有機(jī)溶劑萃取，同時(shí)加入鹽以促使溶劑和水的相分離；其次，混合體系經(jīng)過(guò)振搖和離心后，取部分有機(jī)相與吸附劑混合，利用分散固相萃取進(jìn)一步凈化；最后，混合物離心后所得上清液被直接用于分析測(cè)定。與傳統(tǒng)方法相比，QuEChERS方法由于具有簡(jiǎn)便、快速、高效、回收率高等優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)被廣泛采納并應(yīng)用于農(nóng)產(chǎn)品和食品檢測(cè)［7-8］，但是目前在稻谷上應(yīng)用與研究的報(bào)道較少。

本研究結(jié)合江蘇省水稻生產(chǎn)實(shí)際，采用QuECh－ERs方法，初步建立了1次提取即可檢測(cè)多殘留組分的快速、高效的農(nóng)藥殘留分析技術(shù)，以期為農(nóng)藥使用及其殘留的控制提供依據(jù)，為農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)地準(zhǔn)出提供技術(shù)支持。

1　材料與方法

1.1儀器與試劑

液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜為安捷倫1290-6460超高壓液相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀，并配有大氣壓電噴霧源（ESI），甲醇、乙腈、甲酸均為色譜純，乙酸銨為優(yōu)級(jí)純，實(shí)驗(yàn)用水取自Milli-Q超純水系統(tǒng)。

1.2農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品與標(biāo)準(zhǔn)曲線

農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品均購(gòu)買(mǎi)于農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研檢測(cè)所，根據(jù)需要使用空白基質(zhì)進(jìn)行稀釋和配置工作曲線。阿維菌素的濃度為50、100、200、500、1 000 ng/mL，其他農(nóng)藥的濃度為5、50、200、500、1 000 ng/mL。

1.3樣品前處理

準(zhǔn)確稱取已粉碎的稻谷5.0 g于50 mL聚乙烯離心管中，加入10 mL超純水，靜置30 min，加入10 mL乙腈，高速勻漿30 s，加入2 g氯化鈉、2 g無(wú)水硫酸鎂、2 g無(wú)水硫酸鈉，高速勻漿10 s，渦旋2 min，于6000 r/min離心5 min。離心結(jié)束后取上清液1 mL于預(yù)先裝有50 mg無(wú)水硫酸鎂、50 mg PSA、20 mg C18 的2 mL的離心管中，渦旋2 min，過(guò)0.2 m濾膜，裝入進(jìn)樣瓶中待測(cè)。

1.4色譜、質(zhì)譜條件

1.4.1色譜條件

實(shí)驗(yàn)所使用的色譜柱為安捷倫Zobax Eclipse Plus C18（2.1×100 mm，1.8 m），流動(dòng)相為乙腈和乙酸銨甲酸溶液，乙酸銨濃度為2 mmol/L，甲酸含量為0.1%，流動(dòng)相流速為0.2 mL/min，進(jìn)樣量為5 L。梯度洗脫條件見(jiàn)表1，其中A為水相，B為有機(jī)相。

1.4.2QQQ質(zhì)譜參數(shù)（ESI）

干燥氣溫度（Gas Temp）300℃，干燥氣流量（Gas Flow）12 mL/min，毛細(xì)管電壓（Capillary）4000V，多反應(yīng)監(jiān)測(cè)，具體參數(shù)見(jiàn)表2。

1.5回收率的測(cè)定

阿維菌素設(shè)置50、100、200 ng/g 3個(gè)添加濃度水平，其他農(nóng)藥設(shè)置5、50、100 ng/g 3個(gè)添加濃度水平，按照1.3進(jìn)行樣品前處理，采用1.4色譜質(zhì)譜條件進(jìn)行測(cè)定，以峰面積定量，計(jì)算回收率和標(biāo)準(zhǔn)偏差。

表1　流動(dòng)相梯度洗脫條件

表2　農(nóng)藥的MRM參數(shù)

2　結(jié)果與分析

2.1前處理的優(yōu)化

乙腈是實(shí)驗(yàn)室常用的提取劑，也是一種最適合萃取寬范圍極性的農(nóng)藥多殘留的溶劑［9］，因此，本研究前處理采用乙腈作為提取溶劑。在提取過(guò)程中加入氯化鈉促進(jìn)水相與有機(jī)相的分層，利用無(wú)水硫酸鎂和無(wú)水硫酸鈉在吸收水分的時(shí)候放熱來(lái)提高提取液的溫度，可以促進(jìn)農(nóng)藥的萃取，還可以使提取液中的蛋白質(zhì)得到最大程度的沉淀［10］。

2.2QuEChERs吸附劑的選擇

稻谷中含有大量淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪，在凈化中要進(jìn)行充分的考慮。PSA能夠清除許多極性基質(zhì)成分，如脂肪酸、某些極性親脂性色素和糖類，而對(duì)農(nóng)藥殘留物無(wú)吸附作用。加入C18可以去除多余的影響分析的油脂、糖類等親脂性雜質(zhì)，對(duì)PSA是較好的補(bǔ)充，與蔬菜等產(chǎn)品相比，稻谷中色素含量較少，C18的用量可以相應(yīng)的減少。加入無(wú)水硫酸鎂可以鹽析提取液中的蛋白質(zhì)。綜合考慮，本研究選取PSA、C18和無(wú)水硫酸鎂作為吸附劑，其用量依次為50 mg、20 mg和50 mg。

2.3色譜質(zhì)譜條件的優(yōu)化

由于前處理采用乙腈作為提取溶劑，采用QuECh-ERs進(jìn)行凈化，最終進(jìn)入質(zhì)譜的溶劑為乙腈，而且通過(guò)比較甲醇和乙腈發(fā)現(xiàn)，兩者對(duì)目標(biāo)物的分離效果基本上沒(méi)有差異，本研究采用乙腈作為有機(jī)流動(dòng)相。甲酸和乙酸銨均可以提高目標(biāo)物的離子化程度，阿維菌素母離子為加［NH4+］離子，采用0.1%甲酸和2 mmol/L乙酸銨作為水相，在流動(dòng)相中加入乙酸銨可以同時(shí)檢測(cè)阿維菌素，不需要單獨(dú)測(cè)定，提高了檢測(cè)效率。

為了獲得目標(biāo)化合物較高的響應(yīng)值，需要對(duì)要測(cè)定的農(nóng)藥質(zhì)譜條件進(jìn)行優(yōu)化。首先，采用較高的濃度，通過(guò)全掃描獲得目標(biāo)化合物的母離子，然后通過(guò)子離子掃描確定定量和定性子離子，最后確定最佳傳輸電壓和碰撞能量。最終確定的幾種農(nóng)藥的最佳質(zhì)譜條件見(jiàn)表2。

2.4檢測(cè)限與回收率

阿維菌素的最低檢測(cè)限為20 ng/g，其他最低檢測(cè)限均為2.0 ng/g。目標(biāo)農(nóng)藥線性范圍良好，相關(guān)系數(shù)R＞0.99，加標(biāo)回收率為70.3%～118.5%，相對(duì)偏差小于20%，回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均符合相應(yīng)的要求。

3　結(jié)論

本研究以QuEChERs作為前處理的凈化方法，采用超高壓液相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀作為檢測(cè)儀器，建立了快速檢測(cè)稻谷中12種農(nóng)藥殘留的方法，該方法線性關(guān)系良好，檢出限低，靈敏度高，準(zhǔn)確性好，回收率為70.3%～118.5%，符合相應(yīng)的要求，可以在短時(shí)間內(nèi)檢測(cè)大量的樣本，具有較高的實(shí)用價(jià)值，還可以為稻谷的產(chǎn)地準(zhǔn)出提供重要的技術(shù)支持。

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Preliminary Study on QuEChERS-LC-MS/MS Method for Rapid Detection of 12 Kinds of Pesticide Residues in Rice

CHEN Jingdu，WU Hongjun，WANG Longgen，CHENG Qiang
（Agricultural Products Quality Supervision and Inspection Center of Yangzhou City，Yangzhou，Jiangsu 225009，China）

Abstract：To detect 12 kinds of pesticide in rice by QuEChERS-LC-MS/MS with acetonitrile as extracting agent. By comparison，the anhydrous magnesium sulfate，PSA，and C18 were selected as adsorbent，and the amount of the three adsorbent was determined as 50 mg，50 mg and 20 mg. Extraction of rice after purification were detected by LC-MS/MS with 0.1%formic acid and tendency for 2 mmol/L ammonium acetate mixed aqueous solution and acetonitrile as mobile phase. The results showed that a good linear relationship （R＞0.99），the recoveries of 12 kinds of pesticide were 70.3%～118.5%，with the precision below 20%. This method not only could meet the inspection work of rice residue but also have the characteristics of energy saving and environmental protection，simple operation and cost saving and high efficiency.

Key words：rice；pesticide residues；QuEChERs；LC-MS/MS

中圖分類號(hào)：S511

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1006-8082（2016）02-0054-03

收稿日期：2015－10－27

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