QuEChERS-GC-MS/MS法同時(shí)測(cè)定稻草中的106種農(nóng)藥殘留

袁 河，吳建霞，樓小華，王 壟，龍薇運(yùn)，李清亮，趙振宇

(1.貴州茅臺(tái)酒股份有限公司，貴州仁懷564501； 2.貴州省煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站，貴州貴陽(yáng)550025)

QuEChERS-GC-MS/MS法同時(shí)測(cè)定稻草中的106種農(nóng)藥殘留

袁 河1，吳建霞1，樓小華2，王 壟1，龍薇運(yùn)1，李清亮1，趙振宇1

(1.貴州茅臺(tái)酒股份有限公司，貴州仁懷564501； 2.貴州省煙草質(zhì)量監(jiān)督檢測(cè)站，貴州貴陽(yáng)550025)

建立了一種稻草中106種農(nóng)藥殘留的氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法。樣品經(jīng)QuEChERS技術(shù)提取和凈化后，采用GC-MS/MS在選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（SRM）下定性定量。結(jié)果表明，（1）106種農(nóng)藥在稻草中的定量限(LOQ)為1.1～49.2 μg/kg；（2）在4～492 μg/L范圍內(nèi)，線性相關(guān)系數(shù)為0.9905～0.9999；（3）在稻草樣品中添加濃度在36.5～1255.0 μg/kg之間時(shí)，平均回收率在65.2%～124.1%之間，RSD在0.6%～19.4%之間；（4）該方法農(nóng)藥種類覆蓋廣、前處理簡(jiǎn)便、溶劑用量少，可應(yīng)用于稻草中106種農(nóng)藥殘留的快速篩查與定量分析。

QuEChERS； 氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜； 稻草； 農(nóng)藥殘留

稻草是醬香型白酒生產(chǎn)過程中高溫制曲工藝的重要輔料。為了利于微生物生長(zhǎng)繁殖，在曲塊間用稻草間隔，以調(diào)節(jié)溫度和濕度，在底部、側(cè)面和頂部加蓋稻草保持溫度和濕度，其用量較大。稻谷在種植過程中可能因違規(guī)使用或環(huán)境污染而存在農(nóng)藥殘留，為了避免稻草使用過程中農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)的引入，白酒企業(yè)需對(duì)進(jìn)廠稻草質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把關(guān)。目前，關(guān)于稻草中農(nóng)藥殘留分析方法的文獻(xiàn)報(bào)道較少，婁振濤等[1]采用均質(zhì)提取樣品、固相萃取凈化后進(jìn)GC-MS測(cè)定稻草中的18種有機(jī)氯殘留；張翠芬等[2]采用加速溶劑萃取樣品、固相萃取凈化后進(jìn)GC-ECD測(cè)定稻草中的12種有機(jī)氯殘留。均質(zhì)提取或加速溶劑萃取后固相萃取凈化等前處理方式比較復(fù)雜，耗時(shí)耗力且溶劑用量大，GC-ECD和GC-MS檢測(cè)時(shí)易產(chǎn)生假陽(yáng)性結(jié)果。

QuEChERS方法[3-4]是一種快速、簡(jiǎn)便、廉價(jià)的預(yù)處理方法，廣泛應(yīng)用于蔬菜、水果、谷物和煙草等基質(zhì)中多種農(nóng)藥殘留的分析測(cè)定[5-9]。氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)數(shù)據(jù)采集時(shí)采用SRM（選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)）模式，靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，數(shù)據(jù)可靠，已逐漸被廣泛應(yīng)用[10-13]，QuEChERS前處理技術(shù)結(jié)合氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)對(duì)釀酒輔料稻草中超過100種農(nóng)藥殘留的分析尚未見報(bào)道。本研究采用QuEChERS前處理技術(shù)對(duì)樣品進(jìn)行提取和凈化，利用氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)（GC-MS/MS）同時(shí)測(cè)定稻草中的106種農(nóng)藥殘留。該法前處理簡(jiǎn)便、節(jié)省溶劑、靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，一次進(jìn)樣能實(shí)現(xiàn)多種農(nóng)藥殘留的同時(shí)分析，可在釀酒企業(yè)稻草進(jìn)廠質(zhì)量把關(guān)方面發(fā)揮積極作用。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與試劑

樣品：稻草樣品。

試劑及耗材：乙腈、甲苯（色譜純，美國(guó)TEDIA試劑公司）；艾科浦超純水系統(tǒng)（艾科浦國(guó)際有限公司）；QuEChERS試劑包1（4 g無水硫酸鎂，1 g氯化鈉，1 g檸檬酸鈉和0.5 g檸檬酸氫二鈉）、QuECh-ERS試劑包2（150 mg無水MgSO4+25 mg乙二胺-N-丙基硅烷，PSA+150 mg C18EC）（美國(guó)Agilent公司）；0.22 μm有機(jī)相濾膜（美國(guó)Agilent公司）；106種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（AccuStandard公司）。

儀器設(shè)備：Thermo Scientific Trace GC Ultra-TSQ Quantum XLS氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國(guó)ThermoFisher Scientific公司）；Talboys/Standard Multi-Tube Vortexer漩渦振蕩器（美國(guó)Talboys公司）；HITACHI CR22G III高速離心機(jī)（日本日立公司）。

標(biāo)準(zhǔn)溶液配制：用甲苯配制濃度在14.0～ 33.4 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)液，存于-18℃冰箱備用。

1.2 樣品前處理

1.2.1 樣品制備

取代表性稻草樣品約100 g，剪短后用粉碎機(jī)粉碎，過40目篩，混勻裝入潔凈的密封袋，避光低溫保存。

1.2.2 提取

稱取2.0 g粉末樣品于50 mL具蓋離心試管中（精確至0.001 g），加入10 mL超純水，混勻后靜置30 min，加入10 mL乙腈，以2000 r/min漩渦振蕩5 min，取出后加入QuEChERS試劑包1，立即手持搖勻，2000 r/min漩渦振蕩5 min，6000 r/min離心5 min。

1.2.3 凈化

吸取1.2.2上清液1 mL于裝有QuEChERS試劑包2的2 mL離心管中，立即手持搖勻，以2000 r/min渦旋振蕩5 min，6000 r/min離心5 min，吸取凈化液過0.22 μm有機(jī)相濾膜后進(jìn)GC-MS/MS分析，外標(biāo)法定量。

1.3 實(shí)驗(yàn)條件

1.3.1 色譜條件

進(jìn)樣體積：1 μL；進(jìn)樣模式：PTV不分流進(jìn)樣；Surge壓力：150 kPa（1 min）；進(jìn)樣口初始溫度：90℃，進(jìn)樣后以10℃/s快速升至280℃；毛細(xì)管柱：TR-Pesticide II［（50%苯基）甲基聚硅氧烷，30 m× 0.25 mm×0.25 μm+5 m×0.25 μm Guard（預(yù)柱）］；載氣：He,純度≥99.999%；載氣流速：1.2 mL/min；色譜柱升溫程序：90℃保持5 min，然后以25℃/min升至180℃，保持15 min，再以5℃/min升至280℃，保持4.5 min；色譜-質(zhì)譜接口溫度：290℃。

1.3.2 質(zhì)譜條件

離子源溫度：250℃；發(fā)射電流：50 μA；離子源：封閉式EI源；碰撞氣壓力：1.2 m Torr（Ar）；溶劑延遲時(shí)間：7.0 min；掃描模式：MRM（多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)），采用“EZ-Method”設(shè)定方法，“Start time”設(shè)定為目標(biāo)化合物掃描時(shí)間起點(diǎn)，為“目標(biāo)化合物保留時(shí)間RT-0.75 min”，“End time”設(shè)定為目標(biāo)化合物掃描時(shí)間終點(diǎn)，為“目標(biāo)化合物保留時(shí)間RT+ 0.75 min”。各農(nóng)藥的定性離子對(duì)、定量離子對(duì)、碰撞能及保留時(shí)間見表1。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理

稻草樣品相對(duì)高粱、小麥等糧谷樣品，其質(zhì)較輕，質(zhì)量體積比較小，而且色素含量高，類似于煙葉樣品，取樣量不能太大，選擇取樣量為2 g。提取前加入適量的超純水浸泡，使樣品膨脹，利于農(nóng)藥的提取。選擇極性覆蓋范圍較廣的乙腈作為提取溶劑，能對(duì)有機(jī)磷、有機(jī)氯、擬除蟲菊酯類等極性不同的農(nóng)藥進(jìn)行良好提取，且對(duì)色素和其他非極性成分提取較少。提取試劑包中的檸檬酸鈉和檸檬酸氫二鈉形成緩沖溶液環(huán)境，有利于農(nóng)藥的穩(wěn)定，從而提高回收率，氯化鈉和無水硫酸鎂的使用有利于目標(biāo)組分進(jìn)入有機(jī)相。凈化包中的無水硫酸鎂用于除掉有機(jī)相中多余的水分從而保護(hù)儀器，PSA用于去除有機(jī)相中的色素以及一些脂肪酸、有機(jī)酸等成分，而C18材料的硅膠上接有十八烷基，有較高的相覆蓋率和碳含量，對(duì)非極性物質(zhì)有較高的容量，可吸附色素和其他一些非極性物質(zhì)。

2.2 質(zhì)譜條件的選擇

質(zhì)譜參數(shù)包括監(jiān)測(cè)離子對(duì)、碰撞能和掃描時(shí)間窗口等參數(shù)。一部分農(nóng)藥的離子對(duì)和碰撞能量從Thermo Fisher公司農(nóng)殘庫(kù)（SRM Transitions）中檢索或查詢相關(guān)文獻(xiàn)而得。其余農(nóng)藥，首先通過全掃描獲得保留時(shí)間和豐度較高、質(zhì)荷比較大、特征性強(qiáng)的離子作為母離子，采用不同的能量轟擊母離子，得到不同能量轟擊條件下的二級(jí)質(zhì)譜圖，從二級(jí)質(zhì)譜圖中選擇豐度較高、質(zhì)荷比較大、特征性強(qiáng)的離子作為子離子，并記錄對(duì)應(yīng)的碰撞能量。掃描時(shí)間窗口一般設(shè)置為“保留時(shí)間±0.75 min”，個(gè)別農(nóng)藥如氯氰菊酯因其同分異構(gòu)體的存在出現(xiàn)4個(gè)相連的色譜峰，其出峰時(shí)間窗口相對(duì)較寬，因此設(shè)置其掃描時(shí)間窗口為“保留時(shí)間±1.25 min”，確保目標(biāo)化合物在設(shè)定的掃描時(shí)間窗口出峰，同時(shí)能允許目標(biāo)化合物的保留時(shí)間在一定程度上的偏移。106種農(nóng)藥的離子對(duì)、碰撞能、保留時(shí)間等參數(shù)見表1，在SRM模式下采集的色譜圖見圖1。

2.3 線性關(guān)系和方法檢出限、定量限

選擇空白稻草樣品按照1.2所述步驟制備陰性基質(zhì)溶液，用適量陰性基質(zhì)溶液、混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成濃度在4～492 μg/L之間7個(gè)濃度點(diǎn)，以目標(biāo)物峰面積值作為縱坐標(biāo)，目標(biāo)物的濃度作為橫坐標(biāo)，作圖得到線性范圍和線性相關(guān)系數(shù)；以信噪比S/N≥10時(shí)的目標(biāo)物濃度確認(rèn)定量限（LOQ）。結(jié)果顯示，在相應(yīng)的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，各目標(biāo)物峰面積與其質(zhì)量濃度均呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)在0.9905～0.9999之間，方法定量限LOQ在1.1～49.2 μg/kg之間，各農(nóng)藥的線性范圍、線性相關(guān)系數(shù)和LOQ見表1。

2.4 方法的回收率與精密度

分別在空白稻草樣品中添加低中高3個(gè)濃度水平的106種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，添加濃度在36.5～1255.0 μg/kg之間。每個(gè)水平做3個(gè)平行樣品，同時(shí)做方法空白對(duì)照，按1.2所述方式處理后進(jìn)儀器分析，每個(gè)水平重復(fù)測(cè)定6次。結(jié)果見表2。

由表2可知，當(dāng)添加濃度為36.5～251.0 μg/kg的第一濃度水平時(shí)，除倍硫磷的回收率在68.6%和雙甲脒的回收率在65.2%外，其余農(nóng)藥回收率在70.0%～120.0%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.6%～18.7%之間。當(dāng)添加濃度在73.0～502.0 μg/kg的第二濃度水平時(shí)，除甲基對(duì)硫磷、七氯和苯線磷的回收率分別在69.1%、69.4%和66.7%外，其余農(nóng)藥回收率在70.0%～120.0%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.6%～19.4%之間。當(dāng)添加濃度在146.0～1255.0 μg/kg的第三濃度水平時(shí)，除δ-六六六回收率在69.0%和滅蟻靈回收率在67.5%之外，其余農(nóng)藥回收率在70.0%～120.0%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.0%～18.7%之間。方法的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差滿足多農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的準(zhǔn)確度和精密度要求。

3 結(jié)論

建立了基于QuEChERS前處理技術(shù)的氣相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定稻草中106種農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法。該法前處理簡(jiǎn)便，節(jié)省溶劑，靈敏度高，抗干擾能力強(qiáng)，一次進(jìn)樣能實(shí)現(xiàn)多種農(nóng)藥殘留的同時(shí)分析，可在釀酒企業(yè)稻草進(jìn)廠質(zhì)量

把關(guān)方面發(fā)揮積極作用。

表2 106種農(nóng)藥在稻草中3個(gè)添加水平的平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)

續(xù)表2 106種農(nóng)藥在稻草中3個(gè)添加水平的平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)

圖1 106種農(nóng)藥在選擇性反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下的總離子流圖(稻草基質(zhì)中)

[1] 婁振濤,皮瑛蕾,張晨,等.稻草中多種有機(jī)氯農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的GC-MS測(cè)定方法的研究[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器,2012(5)：112-118.

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Determination of 106 Pesticide Residues in Straw by QuEChERS-GC-MS/MS

YUAN He1,WU Jianxia1,LOU Xiaohua2,WANG Long1,LONG Weiyun1,LI Qingliang1and ZHAO Zhenyu1
(1.Maotai Distillery Co.Ltd.,Renhuai,Guizhou 564501;2.Guizhou Tobacco Quality Supervision&Testing Station,Guiyang,Guizhou 550025,China)

A method had been developed for simultaneous determination of 106 pesticide residues in straw by QuEChERS-GC-MS/ MS.The pesticide residues in straw were extracted and purified with QuEChERS technology,then qualitative and quantitative analysis were conducted by GC-MS/MS under multi-reaction monitoring(MRM)mode.The results showed that,(1)the limits of quantification(LOQs)of 106 pesticide residues were ranged from 1.1 to 49.2 μg/kg;(2)within the linear range between 4μg/L and 492 μg/L, the linear correlation coefficient was between 0.9905 and 0.9999;(3)at the spiked levels of 36.5 to 1255.0 μg/kg in straw extract,the average recoveries ranged from 65.2%to124.1%and RSDs was between 0.6%to 19.4%;(4)this method covered a wide range of pesticides,was featured by its simple and rapid pretreatment with solvent-saving,and it could be applied in rapid determination and quantitative analysis of 106 pesticide residues in straw.

QuEChERS;GC-MS/MS;straw;pesticide residue

TS262.3；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）06-0108-08

10.13746/j.njkj.2017018

“863計(jì)劃”項(xiàng)目（2013AA102108）；貴州省重大科技專項(xiàng)合作項(xiàng)目（黔科合重大專項(xiàng)字（2013）6009號(hào)）。

2017-02-08

袁河（1987-），男，助理工程師，從事白酒品質(zhì)與安全研究工作，E-mail：maotaiyuanhe@163.com。

趙振宇（1984-），男，食品安全工程師，從事白酒食品安全研究工作，E-mail：moutai2@163.com。

優(yōu)先數(shù)字出版時(shí)間：2017-04-17；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170417.0956.001.html。