QuEChERS-GCMS/MS法檢測馬鈴薯中30種農(nóng)藥

湯樂金 陳孟君 黃子敬 楊欽沾 林玉嬋 吳燕梅

摘? 要：建立QuEChERS作為樣品前處理結(jié)合氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（GC-MS/MS）作為儀器檢測，對馬鈴薯中30種農(nóng)藥多殘留進(jìn)行檢測的方法。馬鈴薯樣品用乙腈溶液萃取，渦旋震蕩，搖床提取，加入氯化鈉和無水硫酸鎂，離心，上清液通過固相分散萃取商業(yè)包凈化，過濾膜，然后用GC-MS/MS分析。分別以定量限和（10/3）倍定量限濃度值對馬鈴薯空白樣品進(jìn)行添加回收實(shí)驗(yàn)，方法的回收率75.6%～112.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5%～17.2%。方法的檢出限和定量限分別為0.0025～0.0150mg/kg、0.0083～0.0500mg/kg。此方法和GC-MS相比，在對農(nóng)藥組分定性方面更為準(zhǔn)確，同時(shí)前處理快速簡單、分析時(shí)間少，準(zhǔn)確度和精密度符合標(biāo)準(zhǔn)要求，靈敏度響應(yīng)較好，適用于馬鈴薯多農(nóng)殘的定性定量檢驗(yàn)檢測分析。

關(guān)鍵詞：馬鈴薯;QuEChERS; GC-MS/MS;農(nóng)藥多殘留

中圖分類號(hào)：S-3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.11974/nyyjs.20181032001

隨著人民生活水平不斷提高，社會(huì)對食品質(zhì)量安全越來越重視。縱觀近年來，因農(nóng)藥殘留造成食品安全事件時(shí)有發(fā)生，對人民群眾健康對社會(huì)穩(wěn)定都造成了不利影響。食品質(zhì)量安全提高對“健康中國”有著重要的意義，時(shí)代發(fā)展對食品安全檢測靈敏度和檢測覆蓋面要求越來越高[1]。農(nóng)藥殘留檢測技術(shù)也在飛速發(fā)展。為適應(yīng)大批量樣品處理，農(nóng)藥殘留分析前處理日趨簡單化、流程化和節(jié)約化[2]，多種前處理方法，如：基質(zhì)固相分散萃取、固相微萃?。⊿PME）、分散液液微萃?。↙LME）等在農(nóng)藥多殘留分析領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用[3]。由美國農(nóng)業(yè)部開發(fā)的QuEChERS[4]方法，自建立以來就因其快速、簡單、低成本等優(yōu)點(diǎn)得到廣泛應(yīng)用，并在實(shí)踐過程中不斷改進(jìn)，成為實(shí)驗(yàn)室普遍采用的農(nóng)藥多殘留分析前處理方式[5]。

本實(shí)驗(yàn)前處理方法采用QuEChERS方法，乙腈作為提取劑，結(jié)合凈化管，大大縮短了前處理時(shí)間，通過采用基質(zhì)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)工作液減少基質(zhì)效應(yīng)帶來的干擾，提高了凈化效率，在儀器分析階段使用三重串聯(lián)四級(jí)桿質(zhì)譜儀（GC-MS/MS）進(jìn)行分析，相比單極氣相色譜質(zhì)譜儀（GC-MS），定性更加準(zhǔn)確，靈敏度響應(yīng)好，滿足當(dāng)前農(nóng)藥多殘留一次多組分定性定量的技術(shù)要求。

1? ? ?實(shí)驗(yàn)部分

1.1? ? ?儀器與材料

氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜GCMS-TQ8040，日本SHIMADZU公司;氣相毛細(xì)管色譜柱為Rxi-5sil MS，30m×0.25mm×0.25μm膜厚，美國RESTEK公司;Milli-QR Advantage A10純水發(fā)生器，美國Millipore公司;IKAR MS 3 digitalR;TGL-16M高速臺(tái)式冷凍離心機(jī);HS 260 CTRL 搖床。

所用農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（純度≥95%），全部購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測所和農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量安全監(jiān)督測試中心;乙腈、正己烷、丙酮等均為色譜純，購自默克公司;實(shí)驗(yàn)室用水為一級(jí)水;固相分散萃取凈化管（50.0mgPSA，50.0mgC18，150.0mg硫酸鎂），購自美國Agilent公司;無水硫酸鎂，購自Sigma，在600℃灼燒4h，冷卻后置于干燥器中備用。

1.2? ? ?氣相色譜-質(zhì)譜測定

1.2.1? ? ?氣相色譜條件

載氣：氦氣，純度≥99.999%;進(jìn)樣方式：分流進(jìn)樣;分流比：20;總流量：26.0mL/min，其中柱流量為1.00mL/min，吹掃流量為5.0mL/min;進(jìn)樣口溫度程序：初始溫度65℃，保持1min，后以200℃/min程序升溫至250℃，保持15min;柱溫程序：初始溫度40℃，保持4min，后以25℃/min程序升溫至125℃，再以10℃/min升溫至300℃，保持10min;流量控制方式：恒線速度。

1.2.2? ? ?質(zhì)譜條件

色譜-質(zhì)譜接口溫度：300℃;離子源溫度230℃;離子化方式：電子轟擊（EI）;電子能量：70eV;質(zhì)譜檢測方式：多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM）?；趰u津數(shù)據(jù)庫，為30種農(nóng)藥自動(dòng)計(jì)算保留時(shí)間，給出最優(yōu)離子對（包括一個(gè)定量離子對，兩個(gè)定性離子對）。30種農(nóng)藥的保留時(shí)間、定量離子對和定性離子對及其豐度比等見表1。

1.3? ? ?標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

根據(jù)各農(nóng)藥組分保留時(shí)間以及其儀器響應(yīng)靈敏度，確定各組分濃度，取適應(yīng)量單標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于100mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度。混合標(biāo)準(zhǔn)溶液在冰箱中0～4℃避光保存，有效期1個(gè)月。

一般將基質(zhì)效應(yīng)絕對值處于0%～20%作為弱基質(zhì)效應(yīng)、20%～50%為中等基質(zhì)效應(yīng)、大于50%為強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)[6]。為消除基質(zhì)效應(yīng)[7]帶來的影響，將上述混合標(biāo)準(zhǔn)溶液用基質(zhì)溶液配制成系列標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別為0.005mg/L、0.01mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L。按1.2所述條件進(jìn)行GC-MS/MS測定， 30種農(nóng)藥及相關(guān)化合物的保留時(shí)間、特征定量定性離子對等信息見表1。

1.4? ? ?樣品前處理

準(zhǔn)確稱取10g樣品（精確至0.01g）于50mL帶蓋塑料離心管中，加入10mL乙腈溶液。在渦輪振蕩器上渦旋2min，在搖床上震蕩提取30min，加入4g氯化鈉，4g無水硫酸鎂，劇烈震搖1min，渦旋1min，在離心機(jī)中以4000r/min離心5min，取上清液2mL加入到固相分散萃取凈化管中，渦旋混合1min，離心機(jī)4000r/min離心2min，取上清液過0.22μm微孔濾膜。上機(jī)，用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀測定，外標(biāo)法定量。

2? ? ?結(jié)果與討論

最初的QuEChERS方法處理過程為：稱取10g樣品，加入10mL乙腈震蕩提取，然后加入1g氯化鈉和4g硫酸鎂進(jìn)行鹽析分層，取1mL上清液，加入150mg硫酸鎂和25mgPSA進(jìn)行凈化，凈化后的上清液直接上機(jī)分析[8]。本實(shí)驗(yàn)通過對提取劑種類、吸附劑種類、上機(jī)定容溶液等條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，通過設(shè)計(jì)L9（34）正交試驗(yàn)方案，確定了適用于此次實(shí)驗(yàn)的QuEChERS的前處理方法。

2.1? ? ?提取劑的選擇

提取劑分別選擇乙腈、丙酮、1%醋酸乙腈。通過正交實(shí)驗(yàn)，結(jié)果表明：乙腈提取效果最好，農(nóng)藥回收率高，基質(zhì)帶來的干擾較少;丙酮容易提取到色素，提取較多雜質(zhì)，基質(zhì)干擾較多，影響后續(xù)的凈化步驟;醋酸乙腈提取效果較好，基質(zhì)干擾也較少，農(nóng)藥回收率不及乙腈提取劑。綜合考慮，選擇乙腈作為提取劑。

2.2? ? ?吸附劑的選擇

常用的吸附劑有PSA、NH2、C18、GCB。其中，PSA和NH2去除極性的有機(jī)酸、一些糖類和脂類，C18去除非極性物質(zhì)如類胡蘿卜素，GCB去除色素。本實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)了C18、GCB混合粉末和PSA、C18、GCB混合粉末以及NH2、C18、GCB混合粉末3種吸附凈化方法。結(jié)果表明，使用PSA和NH2的混合粉末凈化效果優(yōu)于C18、GCB混合粉末。由于PSA有2個(gè)氨基PKa值分別為10.1和10.9而具有更強(qiáng)的離子交換能力，也就是PSA具有更高的凈化能力[9]。由于GCB對平面結(jié)構(gòu)農(nóng)藥有吸附作用。同時(shí)考慮到進(jìn)一步除水的需要，本實(shí)驗(yàn)選擇PSA（50mg）、C18（50mg）、GCB（7.5mg）、MgSO4150（mg）SPE凈化管作為吸附劑。

2.3? ? ?上機(jī)定容溶液的選擇

比較乙腈、甲醇、正己烷分別作為定容溶液對農(nóng)藥回收率和重復(fù)6次進(jìn)樣重復(fù)性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，乙腈和正己烷作為定容溶液時(shí)農(nóng)藥回收率和重復(fù)性優(yōu)于甲醇作為定容溶液。乙腈作為定容溶液重復(fù)性和正己烷作為定容溶液重復(fù)性相當(dāng)，乙腈作為定容溶液回收率高于正己烷，由于PTV進(jìn)樣口允許乙腈直接進(jìn)樣，因此本次實(shí)驗(yàn)選擇乙腈作為定容溶液，上機(jī)測定。

2.4? ? ?檢出限、定量限和回收率

分別選擇定量限和4倍定量限濃度值做加標(biāo)回收試驗(yàn)。馬鈴薯添加農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液后，靜置30min，讓農(nóng)藥被充分吸收，然后按照前面實(shí)驗(yàn)部分所述的前處理方法和實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行測定。實(shí)驗(yàn)通過2個(gè)濃度水平，且每個(gè)水平重復(fù)進(jìn)行6次實(shí)驗(yàn)， 30種農(nóng)藥的低水平也即定量限濃度加標(biāo)回收率為75.6%～112.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5%～15.4%;高水平加標(biāo)回收也即4倍定量限濃度加標(biāo)回收率為79.2%～97.1%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.2%～17.2%。此次實(shí)驗(yàn)以信噪比S/N=3確定方法的檢出限，范圍為0.0025～0.0150mg/kg;S/N=（10/3）確定方法的定量限，范圍為0.0083～0.0500mg/kg。方法的檢出限和定量限列于表1。從表中可以看出此次實(shí)驗(yàn)方法檢出限和定量限能很好地滿足國家對馬鈴薯上述30種農(nóng)藥多殘留檢測的要求。

3? ? ?結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)通過乙腈提取、采用固相分散萃取凈化管凈化來改善QuEChERS前處理方法，儀器使用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀GCMS-TQ8040檢測，建立了馬鈴薯中30種農(nóng)藥殘留的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（GC-MS/MS）檢測方法，方法快速、簡單，提取時(shí)間效率高、溶劑使用少、萃取效率高。相比較氣相色譜單極質(zhì)譜儀該，提高了定性的準(zhǔn)確定，同時(shí)改善了靈敏度，滿足標(biāo)準(zhǔn)方法對準(zhǔn)確度和精密度的要求，可用于馬鈴薯中農(nóng)藥多殘留的測定。

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