超高效液相色譜-串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜法快速測定蔬菜和水果中8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留

黃玉賓，郭琳琳，劉 峰

（河北省農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測中心，河北 石家莊 050035）

據(jù)有關(guān)部門統(tǒng)計，蔬菜和水果中的農(nóng)藥殘留種類高達(dá)上千種。因此，農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)受到了人們越來越多的關(guān)注[1-5]。不同種類蔬菜的農(nóng)藥殘留檢測標(biāo)準(zhǔn)不同，且同一種蔬菜不同農(nóng)藥的響應(yīng)也不一樣，這就對農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)提出了新的要求。

氨基甲酸酯類農(nóng)藥主要包括西維因、呋喃丹、涕滅威和滅多威等，是氨基或胺基直接與甲酸酯的羰基相連的化合物，是一類廣泛應(yīng)用于蔬菜如水果殺蟲、殺螨、除草的重要有機(jī)合成試劑[6，7]。因此，在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測中引起了廣泛關(guān)注。在國家標(biāo)準(zhǔn)中已對多種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的限量值做出明確規(guī)定，如GB 2763—2016規(guī)定蔬菜中克百威的最高殘留量為0.02 mg/kg[6]。在日常的氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留檢測中，主要運用氣相色譜儀[8]、液相色譜儀[9-13]、液相質(zhì)譜儀[14-16]和氣相質(zhì)譜儀[17]等儀器。其中，氣相色譜儀在檢測氨基甲酸酯的過程中主要使用氮磷檢測器，雜峰干擾多，定性能力差，靈敏度低；液相色譜儀主要采用柱后衍生的方法，對衍生試劑的純度和濃度要求苛刻。隨著串聯(lián)質(zhì)譜儀的普及，其在氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留檢測上的應(yīng)用越來越頻繁。鄧立剛等[16]雖然建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定蔬菜中7種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的方法，但是前處理采用了氨基柱凈化的過程，前處理過程較為復(fù)雜。劉敏等[15]雖然優(yōu)化了氨基甲酸酯類和有機(jī)磷類農(nóng)藥的分散固相萃取吸附劑，簡化了前處理過程，但是其采用的是一級質(zhì)譜條件，因此不適用于三重四極桿質(zhì)譜法。GB/T 20769—2008[18]中雖然包含了大多數(shù)氨基甲酸酯類農(nóng)藥的檢測質(zhì)譜方法，但并未明確3-羥基克百威、涕滅威砜和涕滅威亞砜定量測定的方法依據(jù)。近年來，QuEChERS方法在蔬菜水果農(nóng)藥殘留檢測方面的應(yīng)用越來越廣泛[19-22]。因此，我們也嘗試使用QuEChERS前處理的方法對樣品進(jìn)行相應(yīng)處理，并結(jié)合超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜技術(shù)，實現(xiàn)對樣品快速、準(zhǔn)確的定性和定量測定。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

氨基甲酸酯類農(nóng)藥檢測對象為克百威（carbofuran）、3-羥基克百威（3-hydroxycarbofuran）、涕滅威（aldicarb）、涕滅威砜（aldicarbsulfone）、涕滅威亞砜（aldicarbsulfoxide）、甲萘威 （carbaryl）、異丙威 （iso procarb） 和滅多威 （methomyl）。其標(biāo)準(zhǔn)品均為100 mg/L的溶液，購于農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢測測試中心（天津）。

試劑有乙腈和甲醇（均為色譜純，德國默克公司），氯化鈉（分析純，西隴化工股份有限公司），甲酸和乙酸銨（均為色譜純，上海安普科學(xué)儀器有限公司）。實驗用水為自制超純水。

試驗儀器與設(shè)備有1290超高效液相色譜-串聯(lián)6460三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀（UPLC-MS/MS，美國安捷倫科技公司）、高速離心機(jī)（中國湘儀科技有限公司）、渦旋混合器（德國IKA科技有限公司）、電子天平（上海菁海儀器有限公司）、QuEChERS試劑包（含有400mg PSA、100 mg C18e和 1 200 mg MgSO4，bekolut公司）和0.22μm有機(jī)濾膜（美國Thermo有限公司）。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品的提取和凈化 準(zhǔn)確稱取蔬菜或水果樣品10 g（精確至0.01 g）到50 mL離心管中，加入1% 乙酸-乙腈20 mL（精確至0.01 mL），劇烈震蕩1 min后，加入3.0-4.0 g NaCl脫水鹽析，再劇烈震蕩1min，3 500 r/min離心5 min，取上清液8.00 mL，轉(zhuǎn)移至含有QuEChERS試劑包的凈化管中，充分混勻，渦旋10 s，3 500 r/min離心5 min，過0.22μm濾膜，待測。

1.2.2 溶液配制 （1）標(biāo)準(zhǔn)儲備液。分別取上述標(biāo)準(zhǔn)品（100.0 mg/L溶液），用甲醇稀釋成10.00 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。（2）標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。取上述標(biāo)準(zhǔn)品的標(biāo)準(zhǔn)儲備液，用甲醇稀釋成1.00 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)液，然后，準(zhǔn)確吸取一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，用甲醇分別稀釋到 0.010、0.020、0.050、0.100、0.200 mg/L，作為標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。（3）0.08% 甲酸+9.6 mmol/L乙酸銨水溶液。準(zhǔn)確移取甲酸0.400 mL，并稱取乙酸銨0.37 g，加水稀釋到500 mL，經(jīng)超聲波清洗器脫氣5 min后用于儀器流動相使用。

1.2.3 質(zhì)譜條件的優(yōu)化 UPLC-MS/MS接有電噴霧離子源，采用正離子化模式；噴霧電壓3 500 V；干燥氣體氮氣；干燥氣流量11.0L/min；干燥氣體溫度350益；毛細(xì)管電壓：正離子3 000 V。采用ESI+模式進(jìn)行全掃描確定8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的母離子，通過SIM掃描模式確定毛細(xì)管電壓和錐孔電壓，再通過子離子掃描模式篩選出每一種目標(biāo)化合物對應(yīng)的定量定性子離子，并且對各個離子碰撞能量進(jìn)行優(yōu)化。

1.2.4 色譜條件的優(yōu)化（流動相體系的選擇） 色譜條件：安捷倫SB-C8柱（2.1 mm×150 mm，3.5 Micron）；柱溫35益；進(jìn)樣體積2μL；自動進(jìn)樣器模塊控制溫度20益；流速0.20 mL/min。流動相A分別選取水、0.08% 甲酸水溶液、0.08% 甲酸+9.6 mmol/L乙酸銨水溶液，流動相B為乙腈，梯度洗脫（表1）。采用優(yōu)化后的質(zhì)譜方法，對目標(biāo)化合物濃度為0.050 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行檢測分析。

表1 8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的梯度洗脫條件Table 1 Gradient elution conditions of 8 carbamate pesticides

1.2.5 提取試劑的選擇 分別使用乙腈和1% 乙酸-乙腈作為提取試劑，按照優(yōu)化后的色譜和質(zhì)譜方法，測定8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥在番茄基質(zhì)中的穩(wěn)定性。

1.2.6 線性范圍、標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限的測定 以濃度為 0.010、0.020、0.050、0.100、0.200 mg/L的工作標(biāo)準(zhǔn)溶液為目標(biāo)化合物的線性范圍，分別按照優(yōu)化后的色譜和質(zhì)譜方法進(jìn)行測定。以定量離子的峰面積對質(zhì)量濃度繪制成標(biāo)準(zhǔn)曲線，以番茄為基質(zhì)確定各個農(nóng)藥的方法檢出限（LOD），以每種目標(biāo)化合物的信噪比（S/N）逸3計算檢出限。

1.2.7 加標(biāo)回收率和精密度的測定 準(zhǔn)備韭菜、甘藍(lán)、豇豆、番茄和草莓5種基質(zhì)樣品，按照1.2.1方法對樣品進(jìn)行提取和凈化，添加濃度分別為0.010、0.050和0.100mg/kg的8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥，采用優(yōu)化后的色譜和質(zhì)譜方法，分別測定加標(biāo)回收率。每個添加水平重復(fù)5次，測定精密度。

1.2.8 實際樣品8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的測定 實際樣品為隨機(jī)抽取的90個蔬菜樣品和10個水果樣品，包括韭菜、甘藍(lán)、豇豆、番茄和草莓等。按照1.2.1方法對樣品進(jìn)行提取和凈化，采用優(yōu)化后的色譜和質(zhì)譜方法，測定各樣品中的8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜方法和質(zhì)譜方法的優(yōu)化

以水-乙腈為流動相時，目標(biāo)化合物的峰形不好，響應(yīng)強(qiáng)度不高，這是因為體系中H+含量少，電離情況不好造成的；以0.08% 甲酸水溶液-乙腈為流動相體系時，化合物的離子信號明顯增強(qiáng)，峰形也得到了相應(yīng)的改善；以0.08% 甲酸+9.6 mmol/L乙酸銨水溶液-乙腈作為流動相體系時，緩沖鹽調(diào)節(jié)了流動相的酸堿度，離子強(qiáng)度進(jìn)一步提高，并且峰形對稱性好。因此，本試驗中選擇0.08% 甲酸+9.6 mmol/L乙酸銨水溶液-乙腈作為體系流動相。

采用動態(tài)多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM）分析測定各組分。得到優(yōu)化后的8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的串聯(lián)質(zhì)譜參數(shù)（表2）。圖1為0.050 mg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液中，8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的MRM色譜圖。

表2 8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的質(zhì)譜參數(shù)Table 2 Mass spectrometry parameters of 8 carbamate pesticides

圖1 8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的MRM色譜圖Fig.1 MRM chromatograms of 8 carbamate pesticides

2.2 提取條件的優(yōu)化

以1% 乙酸-乙腈為提取試劑的提取結(jié)果優(yōu)于純乙腈提取。這是因為QuEChERS采用分散固相萃取方法，利用PSA等固相吸附劑直接吸附樣品提取液中的基質(zhì)干擾物，因此，目標(biāo)化合物的穩(wěn)定性會影響到測定結(jié)果的準(zhǔn)確性；而氨基甲酸酯類農(nóng)藥一般在酸性條件下穩(wěn)定，加入1% 乙酸-乙腈后可使體系始終處于pH值為5的弱酸性環(huán)境，目標(biāo)化合物可以更穩(wěn)定地存在于體系中。因此，本試驗中采用1% 乙酸-乙腈作為樣品提取試劑。

2.3 線性范圍、標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

在一定濃度范圍內(nèi)，各農(nóng)藥的線性關(guān)系均較好，對應(yīng)的決定系數(shù)（R2）均大于0.998，方法的檢出限為0.002 51-0.007 62 mg/kg（表3），能夠滿足國內(nèi)農(nóng)藥殘留限量檢測的要求[3]。

表3 8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的線性范圍、線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限Table 3 Linear range，linear equations，correlation coefficients，and detection limits of 8 carbamate pesticides

2.4 加標(biāo)回收率和精密度

8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥在3個添加水平下的回收率為76% -110% ，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.1% -6.7% ，均具有較好的回收率和精密度。

2.5 實際樣品8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的測定結(jié)果

90個蔬菜樣品中，8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的檢出率為3.3% ，含量范圍0.012-0.047 mg/kg，除韭菜和豇豆出現(xiàn)陽性外，其他品種蔬菜均未檢出8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥。

10個水果樣品中，均未檢出8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥。

3 結(jié)論與討論

本研究建立了超高效液相色譜-串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜法快速測定蔬菜和水果中克百威、3-羥基克百威、涕滅威、涕滅威砜、涕滅威亞砜、甲萘威、異丙威、滅多威8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的方法。該方法中樣品采用QuEChERS前處理方法，并對色譜條件和質(zhì)譜條件、提取條件進(jìn)行了優(yōu)化，增加了3-羥基克百威、涕滅威砜和涕滅威亞砜等衍生物的定量測定方法。利用該方法檢測的8種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的檢出限為0.002 51-0.007 62 mg/kg，回收率為76% -110% ，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.1% -6.7% ，適用于蔬菜和水果實際樣品的快速、準(zhǔn)確測定。