氣相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定大米中41種農(nóng)藥殘留的研究

陳 沙，喻俊磊

（江西省食品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，南昌 330001）

氣相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定大米中41種農(nóng)藥殘留的研究

陳 沙，喻俊磊

（江西省食品檢驗(yàn)檢測(cè)研究院，南昌 330001）

本文建立了氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS/MS）同時(shí)測(cè)定大米中的41種農(nóng)藥殘留的分析方法，即采用乙腈勻漿提取后，經(jīng)基質(zhì)固相萃取柱凈化，乙腈定容，毛細(xì)管氣相色譜柱程序升溫分離，用GC-MS/MS（MRM）法確證分析，內(nèi)標(biāo)法定量。在0.02～1.5μg/ml質(zhì)量濃度范圍內(nèi)，所有農(nóng)藥的線性相關(guān)系數(shù)均大于0.99，方法的定量限范圍為0.0005～0.01mg/kg。分別在大米中進(jìn)行3個(gè)添加水平（0.05、0.5、1.0 μg/ml）的回收率實(shí)驗(yàn)，平均回收率為60.6%～125%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.51%～3.92%，符合殘留分析要求。該方法快速、靈敏、準(zhǔn)確、高通量，具有良好的回收率和穩(wěn)定性，運(yùn)用串聯(lián)質(zhì)譜很好地消除了基質(zhì)帶來的干擾，可用于大米中農(nóng)藥殘留的快速測(cè)定和確證。關(guān)鍵詞：固相萃??；氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS/MS）；農(nóng)藥殘留；大米檢測(cè)

水稻是我國傳統(tǒng)的種植作物，大米是我國主要糧食之一。在中國，有近60 %的人口以大米為主要食物[1]。江西，作為我國重要的稻谷主產(chǎn)區(qū)之一，近幾年稻谷產(chǎn)量約為1800萬噸左右，占全省糧食總產(chǎn)量的95%以上，而稻谷的80%左右又用于大米加工，因此大米的安全是關(guān)系國計(jì)民生的大事。

大米中的農(nóng)藥殘留主要來源于水稻生產(chǎn)中使用的化學(xué)農(nóng)藥。為了提高產(chǎn)量，許多農(nóng)藥被高頻次或過量地使用。如果在噴灑農(nóng)藥過程中，沒有關(guān)注安全間隔期或安全用量，可能會(huì)導(dǎo)致農(nóng)藥殘留問題。而這些殘留農(nóng)藥能夠通過食物鏈的富集作用，在動(dòng)物和人類機(jī)體內(nèi)累積并導(dǎo)致急性或慢性中毒，嚴(yán)重威脅人類的健康，成為食品安全領(lǐng)域面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。為此，國內(nèi)和國際組織制訂了嚴(yán)格的農(nóng)藥最大允許殘留量(MRL)。

隨著農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)的日益嚴(yán)格和檢測(cè)項(xiàng)目的不斷增多，農(nóng)藥殘留樣品前處理和檢測(cè)方法也發(fā)生了巨大的變化。樣品的前處理技術(shù)由傳統(tǒng)的液液萃取等轉(zhuǎn)變?yōu)榭焖偃軇┹腿?ASE)、凝膠滲透凈化(GPC)、QuEChERS、基質(zhì)分散固相萃取技術(shù)(MSPD)等前處理方法[2-7]。而對(duì)于農(nóng)藥多殘留的檢測(cè)技術(shù)，也逐漸以色譜-質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)為主導(dǎo)[8]。由于農(nóng)藥種類繁多、極性差異較大，有的農(nóng)藥不適合用氣相色譜質(zhì)譜(GC-MS)聯(lián)用檢測(cè)，而液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜(LC-MS/MS)法需要對(duì)待測(cè)農(nóng)藥建立多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)的分析方法，對(duì)于復(fù)雜基質(zhì)樣品易產(chǎn)生干擾，且二級(jí)譜圖質(zhì)量不高，可能會(huì)產(chǎn)生假陽性結(jié)果，當(dāng)發(fā)現(xiàn)疑似陽性樣品時(shí)，需要重新設(shè)定方法，多次進(jìn)樣，耗時(shí)費(fèi)力[1,9]。為此，高分辨率多農(nóng)殘同時(shí)篩查定性和確證定量分析手段應(yīng)運(yùn)而生，如氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS/MS)、液相色譜-四級(jí)桿飛行時(shí)間質(zhì)譜法（LC-MS）的方法[2,6-7]。

面對(duì)農(nóng)藥的濫用及日趨擴(kuò)增的農(nóng)藥殘留檢測(cè)項(xiàng)目，建立簡便、快速高分辨的農(nóng)藥多殘留檢測(cè)方法迫在眉睫。本文在總結(jié)實(shí)驗(yàn)室測(cè)定農(nóng)殘并參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上[1-10]，基于風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)項(xiàng)目要求，采用乙腈提取，固相萃取劑凈化，建立了同時(shí)測(cè)定大米中有機(jī)磷、有機(jī)氯和擬除蟲菊酯類等共計(jì)41農(nóng)藥殘留的三重串聯(lián)四極桿氣相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用的方法，同時(shí)提取、凈化、不分組一次性分析，運(yùn)用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)( MRM) 模式進(jìn)行定性確證和定量分析，提高了方法靈敏度，獲得了較低的檢出限，適用于風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)和日常多組分農(nóng)殘的痕量檢測(cè)。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

大米（市售）；

乙腈、正己烷和丙酮（均為色譜純）、環(huán)氧七氯和49種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品均購自Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；

NH2、N-丙基乙二胺（N-propylethylenediamine，PSA）、石墨化碳黑（graphitized carbon black，GCB）、C18填料購自北京迪馬科技有限公司；

其他分離用有機(jī)溶劑均為國產(chǎn)分析純。

1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 7890B GC/7000C QQQ 三重串聯(lián)四級(jí)桿氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（配EI源）（美國Agilent公司）；

MassHunter 工作站（美國Agilent 公司）；

HP-5MS毛細(xì)管柱（30.0 m×0.32 mm，0.25 μm）、旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀、恒溫控制超聲儀和氮吹儀等。

1.3 方法

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

各種農(nóng)藥單標(biāo)儲(chǔ)備液的配制：分別準(zhǔn)確稱取各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品10 mg（精確至0.000 1 g），用乙腈溶解定容至10 ml，配制成1 mg/ml的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，儲(chǔ)存于-18℃冰箱中備用。

混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制：各取0.5 ml上述標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用乙腈定容至100 ml，即配制成各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)量濃度為5 μg/ml的標(biāo)準(zhǔn)混合儲(chǔ)備液。

環(huán)氧七氯內(nèi)標(biāo)溶液的配制：準(zhǔn)確稱取3.5 mg，用乙腈溶解并定容至100 ml。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：HP-5ms（30m×320μm×0.25μm）；載氣：高純氦；載氣流速：1.0ml/min；分流比：不分流；進(jìn)樣器溫度：280℃；傳輸線溫度：280℃；質(zhì)譜檢測(cè)器溫度280℃。

柱溫采用程序升溫：初始溫度60 ℃，保持1 min，以40 ℃/min升至120 ℃，以5 ℃/min升至310 ℃，保持3 min；柱流量：1.0ml/min；進(jìn)樣量：1.0μl。

1.3.3 農(nóng)藥（41種）標(biāo)準(zhǔn)工作溶液

分別吸取敵敵畏、滅線磷、治螟磷、甲拌磷、六六六、特丁硫磷、五氯硝基苯、地蟲硫磷、二嗪磷、百菌清、七氯、甲基對(duì)硫磷、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對(duì)硫磷、三唑酮、水胺硫磷、甲基異柳磷、嘧菌環(huán)胺、二甲戊靈、氟蟲腈、殺撲磷、硫丹、苯線磷、滴滴涕、聯(lián)苯菊酯、甲氰菊酯、滅蟻靈、伏殺硫磷、雙甲脒、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、蠅毒磷、咪鮮胺、氟氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、醚菊酯、氟胺氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液（100ug/ml）0ml、0.02 ml、0.05 ml、0.1ml、0.2 ml、0.5 ml、1.0ml、1.5ml于100ml容量瓶中，氮吹至10ml后，分別用陰性樣品基質(zhì)定容。標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為0、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5μg/ml。

1.3.4 樣品的提取與凈化

稱取5.0試樣，精準(zhǔn)至0.001g。置于50 ml聚丙烯離心提取管中，加入20ml乙腈漩渦30s，劇烈振蕩提取10 min，超聲20min，以4500 r/min離心5 min，備用，吸取上清液10ml，氮吹至近干，用乙腈定容至2ml，加入內(nèi)標(biāo)80μl。將上述溶液轉(zhuǎn)入固相萃取凈化小管（WATERS SPE小管）凈化，劇烈震蕩2min，取上層溶液過0.22 μm濾膜后，供GC-MS-MS測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

通過試驗(yàn)，選定上述41中農(nóng)藥殘留標(biāo)準(zhǔn)品和環(huán)氧七氯的母離子、子離子以及碰撞能。具體內(nèi)容見表1。

表1 MRM參數(shù)的確定

序號(hào)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)母離子（amu）子離子1（amu）碰撞能1（ev）子離子2（amu）碰撞能2（ev）32DDT-p,p'2351652019915 33聯(lián)苯菊酯1811661016525 34甲氰菊脂208152251815 35滅蟻靈2742371523915 36γ-高效氯氟氰菊酯197152251615 37高效氯氟氰菊酯197181514110 38生物氯菊酯1831681016510 39氯菊酯-反式1831551016810 40氟氯氰菊酯16391151275 41氟氰戊菊酯1991071015710 42氰戊菊酯167125514115 43氟胺氰菊酯250554015240 44溴氰菊酯2519315152 25 45嘧菌環(huán)胺2252241020820 46地蟲硫磷1371091024520 47伏殺硫磷1821111510215 48毒死蜱1971691517115 49咪鮮胺196963013810 50環(huán)氧七氯1831151511925

2.2 線性關(guān)系與定量限

按1.3.3的方法，以41種化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)，定量離子對(duì)的峰面積為縱坐標(biāo)對(duì)一系列的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定，各物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)含量在2～150μg/ml范圍內(nèi)呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，其相關(guān)系數(shù)均大于0.99，滿足定量要求。本方法采用空白基質(zhì)進(jìn)行加標(biāo)試驗(yàn)，以其定量離子色譜峰的信噪比(S/N) ≥ 3確定41種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品的檢出限為0.0005～0.01mg/kg。圖1為41種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液的MRM譜圖。

圖1 41種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液（MRM）GC-QQQ譜圖

2.3 方法重現(xiàn)性與加標(biāo)回收率試驗(yàn)

取同一份大米樣品共18份，平均分為3組，各組分別添加不同濃度的農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行樣品加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，每個(gè)水平測(cè)定6次，在3個(gè)濃度添加水平上，41種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品的平均回收率均在60.6 %～125.0 %，詳見表2。

表2 各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品的加標(biāo)回收率、精密度和檢出限

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)建立了大米中41種農(nóng)藥快速、靈敏、準(zhǔn)確、高通量的DSPE-GC-MS-MS檢測(cè)方法。相對(duì)于傳統(tǒng)檢測(cè)方法，此方法具有簡便、快速、試劑消耗量小、選擇性好、靈敏度高、準(zhǔn)確性好、抗基質(zhì)干擾能力強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)，一次性前處理就可以同時(shí)檢測(cè)多種農(nóng)藥，能充分滿足國內(nèi)對(duì)于大米中農(nóng)藥殘留的測(cè)定要求，適用于大米樣品中41種農(nóng)藥殘留量的快速篩查和定性確證檢測(cè)。

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Determination of 41 Pesticide Rsidues in Food Gas Chromatography-Triple Quadrupole Mass Spectrometry with Dispersive Solid Phase Extraction

CHEN Sha, YU Jun-lei
(Food Inspection and Testing Institute of Jiangxi Province, Nanchang 330001, China)

This paper established a gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry(GC-MS/MS) analysis method for determination of 41 kinds of pesticide residues in rice. after extraction with acetonitrile homogenate, purification by matrix solid-phase extraction column, acetonitrile constant volume, temperature programmed by capillary gas chromatography columnseparation, using GC-MS/MS(MRM)analysis method, and internal standard method. in 0.02~0.02μg/ml mass concentration range, the linear correlation coefficient of pest-icides are all greater than 0.99, the method of quantitative limit range of 0.0005~0.01 mg/kg. Respectively in rice added three levels (0.05, 0.5, 1.0μg/ml) experiment, the average recovery was 60.6% ~ 60.6%, relative standard deviation is 0.51% ~ 3.92%. As to meet the requirements of residual analysis, This method is rapid, sensitive, accurate, high flux, good recovery rate and stability, good using tandem mass spectrometry (ms) to eliminate the interference of the substrate, can be used for the rapid determination of pesticide residue in rice and confirmed.

solid phase extraction; gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry(GC-MS/MS); pesticide residues; rice detection

S481.8

A

1672-6286(2017)02-0067-07

陳沙（1986-），女，江西高安人，碩士，主要從事食品檢驗(yàn)工作和研究。