氣相色譜

禹紹周 林慧純 張曉鴻 張曉強 顧亞萍 黃敏通

摘?要：建立了蔬果中38種農(nóng)藥殘留檢測的氣相色譜-三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用（GC-MS/MS）方法，甲胺磷、δ-六六六回收率在79.8%～84.9%之間，另外36種農(nóng)藥回收率在96.4%～114.1%之間，RSD值在3.3%～9.3%之間。探討了38種農(nóng)藥殘留及其在20種蔬果產(chǎn)品中的基質(zhì)效應(yīng)，在GC-MS/MS上，主要表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應(yīng)，隨著化合物濃度增大，基質(zhì)增強效應(yīng)減弱。為保證檢測結(jié)果的準確性，必須使用基質(zhì)標(biāo)樣進行校正，當(dāng)選取黃瓜或大白菜作為基質(zhì)配制標(biāo)樣進行定量時，大部分農(nóng)藥在另外19種蔬果產(chǎn)品中的回收率能達到80%～130%之間。

關(guān)鍵詞：農(nóng)藥殘留;基質(zhì)效應(yīng);氣相色譜;三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀;GC-MS/MS

在農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留測定中，基質(zhì)效應(yīng)是影響檢測結(jié)果準確性的重要因素。普遍認為，采用氣相色譜法檢測農(nóng)藥，往往表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應(yīng)[1-5]。根據(jù)歐盟等組織的要求，樣品校正應(yīng)采用相同基質(zhì)標(biāo)樣，對每一種類的樣品，需要配制對應(yīng)的基質(zhì)標(biāo)樣[6]。本研究建立了一種簡便、快捷、準確的方法，對蔬菜、水果和食用菌中38種農(nóng)藥進行測定，并研究了該38種農(nóng)藥在20種蔬果、食用菌產(chǎn)品中采用氣相色譜-三重串聯(lián)四級桿聯(lián)用儀進行檢測的基質(zhì)效應(yīng)，探討代表性基質(zhì)標(biāo)樣用于日常初篩檢測分析，以期提高檢測準確度及檢測效率。

1?材料與方法

1.1?儀器與設(shè)備

氣相色譜-三重串聯(lián)四級桿聯(lián)用儀（Agilent 7000B）、電子天平，北京賽多利斯公司;均質(zhì)機，海斯特公司;高速離心機，Sigma公司;氮吹儀，OrganomationAssociates.Inc.;旋渦混合器，姜堰市康健醫(yī)療器具有限公司。

1.2?材料與試劑

38種農(nóng)藥標(biāo)準品，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心（天津），濃度為1 000mg/L;乙腈、丙酮，德國Merck公司，色譜純;氯化鈉，廣州化學(xué)試劑廠;無水硫酸鎂，CNW公司;乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）、濾膜，Agilent公司。

38種混合標(biāo)樣（20mg/L）：準確移取1.00mL單個農(nóng)藥標(biāo)準品溶液于50mL容量瓶中，用丙酮定容至刻度。混合標(biāo)準溶液避光0～4℃保存，保存期為1個月。

1.3?方法

1.3.1?樣品提取與凈化?稱取10g絞碎試樣（精確至0.01g）于50mL離心管中，加入20mL乙腈，用均質(zhì)機于15 000r/min勻漿提取1min，加入5g氯化鈉，再劇烈振蕩1min，將離心管放入離心機，于9 000r/min離心3min。移取上層乙腈提取液6mL于15mL離心管中，加入300mg PSA，旋渦振蕩1min后于9 000r/min離心3min。移取4.00mL上清液于試管中，50℃水浴中氮氣緩慢吹至近干，用丙酮定容至2.00mL，混勻，過0.2μm濾膜，供GC-MS/MS測定。

1.3.2?GC-MS/MS條件?色譜柱：HP-5MS（30m*0.25mm*0.25μm），載氣：He，進樣口溫度：250℃，進樣方式：不分流進樣，進樣量：1.0μL，離子源：EI，采集方式：MRM，離子源溫度：280℃，前后四極桿溫度：150℃，加熱器溫度：280℃，碰撞氣（N2），流量：1.5mL/min，淬滅氣（He），流量：2.3mL/min，升溫程序：70℃（15℃/min）-220℃（30℃/min）-280℃（保持9min）。各化合物的保留時間、監(jiān)測離子對見表1。

1.3.3?基質(zhì)效應(yīng)測定及評價方法?選擇具有代表性的15種蔬菜（黃瓜、土豆、茄子、西葫蘆、圓椒、胡蘿卜、番茄、西蘭花、芹菜、大白菜、結(jié)球甘藍、生菜、上海青、菜心、洋蔥），3種水果（蘋果、橙、西瓜），2種食用菌（金針菇、平菇），通過1.3.1前處理后配制梯度基質(zhì)標(biāo)樣（0.02、0.1、0.5、1、1.5mg/L），同時配制同等梯度的溶劑標(biāo)樣，用GC-MS/MS進行測定?；|(zhì)效應(yīng)用基質(zhì)效應(yīng)因子（matrix factor，MF）[7]來表示，MF=X/Y×100%，X為用空白基質(zhì)溶液配制標(biāo)樣的響應(yīng)值、Y為純?nèi)軇┡渲茦?biāo)樣的響應(yīng)值。

2?結(jié)果與討論

2.1?方法的線性范圍及定量限

用1.3.1的方法對奶白菜空白樣品進行提取，得到空白基質(zhì)。將38種農(nóng)藥配制成質(zhì)量濃度分別為0.005、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5mg/L的系列混合標(biāo)準溶液，用于GC-MS/MS測定。以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、峰面積為縱坐標(biāo)作圖得標(biāo)準曲線，通過標(biāo)準曲線可得相關(guān)系數(shù)。以信噪比S/N=10時的進樣溶液質(zhì)量濃度為最低定量濃度，樣品經(jīng)過前處理后，經(jīng)儀器檢測確定方法的定量限（表2）。

2.2?方法的回收率與精密度

在韭菜基質(zhì)中做0.10mg/L的添加回收試驗，按照方法分析步驟進行3個平行樣品前處理和質(zhì)譜測定。由表3可知，甲胺磷、δ-六六六回收率在79.8%～84.9%之間，另外36種農(nóng)藥回收率在96.4%～114.1%之間，RSD值在3.3%～9.3%之間。

2.3?基質(zhì)效應(yīng)

基質(zhì)效應(yīng)現(xiàn)象主要受以下幾種因素[8-9]影響：樣品的前處理方法、被分析化合物的結(jié)構(gòu)、基質(zhì)的種類、儀器的狀態(tài)。對于GC-MS/MS而言，氣相色譜進樣口和色譜柱前端的活性位點易吸附待測物，而樣品中的共提取物如色素、油脂等會優(yōu)先富集于活性位點上，因此，純?nèi)軇?biāo)樣響應(yīng)值往往會偏低，而有基質(zhì)存在時，響應(yīng)值會有所增加，表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應(yīng)。

2.3.1?基質(zhì)效應(yīng)與標(biāo)準曲線的關(guān)系?對于基質(zhì)效應(yīng)較強的化合物，其線性范圍較窄，在低濃度時基質(zhì)的增強效應(yīng)尤其明顯，隨著化合物濃度增大，基質(zhì)增強效應(yīng)減弱（圖1～2）。用GC-MS/MS檢測農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留時，很少用標(biāo)準曲線來定量，主要原因是隨著樣品進樣次數(shù)增加，難揮發(fā)性物質(zhì)不斷在氣相色譜的進樣口和色譜柱前端累積，響應(yīng)值變化明顯，曲線很快就會不適用。因此，在測定時一般采用配制同一數(shù)量級濃度的單點法進行定量。

2.3.2?GC-MS/MS基質(zhì)效應(yīng)?按照1.3.3 基質(zhì)效應(yīng)測定及評價方法，得到38種農(nóng)藥在20種產(chǎn)品中的基質(zhì)效應(yīng)（圖3～4）?；|(zhì)效應(yīng)表現(xiàn)為增強效應(yīng)，不同產(chǎn)品基質(zhì)效應(yīng)不同。38種農(nóng)藥中，苯醚甲環(huán)唑、甲胺磷、樂果、甲基對硫磷、氟蟲腈、氟蟲腈砜、三唑磷、氯菊酯和噠螨靈在0.1mg/L時呈現(xiàn)較強基質(zhì)效應(yīng)。同一化合物隨著濃度增大，基質(zhì)效應(yīng)減小，考慮為氣相進樣口端活性位點吸附溶劑標(biāo)樣中一定量的農(nóng)藥，當(dāng)農(nóng)藥濃度越高，被吸附的農(nóng)藥量在總量中所占比例越小，所以基質(zhì)效應(yīng)越不明顯。當(dāng)檢測濃度小于1mg/L時，需要高度重視基質(zhì)效應(yīng)。

2.3.3?代表性基質(zhì)標(biāo)樣?在使用GC-MS/MS對農(nóng)產(chǎn)品中農(nóng)藥殘留進行測定時，基質(zhì)效應(yīng)不可忽視，通常需要使用對應(yīng)的基質(zhì)標(biāo)樣去校正，在日常大批量檢測時，每種產(chǎn)品都用對應(yīng)的基質(zhì)標(biāo)樣校正顯然比較難實現(xiàn)，一是完全“空白”的樣品很難找到，二是農(nóng)產(chǎn)品種類很多，每種產(chǎn)品都配基質(zhì)標(biāo)樣，工作量非常大。為保證檢測準確度并提高檢測效率，本研究探討選用代表性基質(zhì)標(biāo)樣，對大批量不同種類的產(chǎn)品進行初篩。當(dāng)選取黃瓜或大白菜作為基質(zhì)配制標(biāo)樣定量時，大部分農(nóng)藥在其他19種產(chǎn)品中的回收率（0.2mg/L）能達到80%～130%之間（圖5～6）。

3?結(jié)論

基質(zhì)效應(yīng)是影響日常檢測準確度的重要因素，本研究考察了38種農(nóng)藥在20種產(chǎn)品中的基質(zhì)效應(yīng)，在同一前處理條件下，不同農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)不同，同一種農(nóng)藥在不同產(chǎn)品中的基質(zhì)效應(yīng)不同，在基質(zhì)相同的情況，隨著化合物濃度增大，基質(zhì)效應(yīng)減小。用GC-MS/MS測定時必須使用基質(zhì)標(biāo)樣進行校正，當(dāng)使用黃瓜或大白菜基質(zhì)配制標(biāo)樣定量時，其他19種產(chǎn)品可得較好回收率。

參考文獻

[1]易盛國，侯雪，韓梅，等.氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測蔬菜農(nóng)藥殘留基質(zhì)效應(yīng)與基質(zhì)分類的研究[J].西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，25（2）：537-543.

[2]李凌云，許曉敏，林桓，等.超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速檢測蔬菜中248種農(nóng)藥殘留[J].色譜，2016，34（9）：835-849.

[3]李紅艷.基質(zhì)效應(yīng)對氣相色譜儀在農(nóng)殘檢測中的影響[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技，2016（16）：113.

[4]劉進璽，秦珊珊，馮書惠，等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定食用菌中農(nóng)藥多殘留的基質(zhì)效應(yīng)[J].食品科學(xué)，2016，37（18）：171-177.

[5]姚勇，劉全科.多種蔬菜基質(zhì)對有機磷農(nóng)藥殘留檢測的基質(zhì)效應(yīng)的研究[J].湖北植保，2016（2）：14-17.

[6]侯雪，易盛國，韓梅，等.串聯(lián)質(zhì)譜法檢測洋蔥中36種例行監(jiān)測農(nóng)藥及其基質(zhì)效應(yīng)的探討[J].現(xiàn)代科學(xué)儀器，2012（4）：115-118.

[7]Matuszewski B K，Constanzer M L，Chavez-Eng C M.?Strategies for the assessment of matrix effect in quantitative bioanalytical methods based on HPLC-MS/MS[J].Analytical Chemistry，2003，75（13）：3019-3030.

[8]Michal Godula，Jana Hajlová，Kateina Alterová.Pulsed splitless injection and the extent of matrix effects in the Analysis of pesticides[J].Journal of High Resolution Chromatography，1999，22（7）：395-402.

[9]Hajslová Jana，Zrostlíková Jitka.Matrix effects in（ultra）trace analysis of pesticide residues in food and biotic matrices[J].Journal of Chromatography A，2003，1000（1-2）：181-197.

（責(zé)任編輯?唐建敏）