GC-MS/MS法測定食用植物油中9種農(nóng)藥的殘留量

王永芳，婁婷婷，葛含光

（天津海關(guān)動植物與食品檢測中心，天津300461）

植物油是從植物種子、果肉及其它部分提取所得的脂肪脂，是由脂肪酸和甘油化合而成的天然高分子化合物，廣泛分布于自然界中。為了提高作物的產(chǎn)量，人們在種植油料作物時，會使用多種農(nóng)藥，如果農(nóng)藥使用不科學(xué)，在提取的植物油中極易殘留農(nóng)藥[1]，一定量的農(nóng)藥殘留會對人的身體健康造成危害[2-3]。為保障食品安全和消費者健康，國家頒布了GB 2763-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[4]，該標(biāo)準(zhǔn)中對食用植物油及油料做出了明確的限量要求以及檢測方法。該標(biāo)準(zhǔn)中針對油料及油脂的檢測方法大部分是參照某些國家標(biāo)準(zhǔn)或者行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。目前檢測食用植物油中農(nóng)藥殘留的方法有GB/T 14929.2-1994《花生仁、棉籽油、花生油中涕滅威殘留量測定方法》，GB/T 5009.176-2003《茶葉、水果、食用植物油中三氯殺螨醇?xì)埩袅康臏y定》，這些標(biāo)準(zhǔn)大都檢測項目單一，缺少同時檢測多種農(nóng)藥殘留的方法。

隨著人們對食品安全關(guān)注度的提高，食用植物油中農(nóng)藥殘留分析檢測的研究也越來越多。測定食用植物油中農(nóng)藥殘留的方法主要有氣相色譜法[1，3，5]、液質(zhì)聯(lián)用法[6]、氣質(zhì)聯(lián)用法[7-8]。氣相色譜法中根據(jù)不同農(nóng)藥的特點選擇不同的檢測器，主要有電子捕獲檢測器（electron capture detector，ECD），火焰光度檢測器（flame photometric detector，F(xiàn)ID）和氫火焰離子化檢測器（flame ionization detector，F(xiàn)ID），該方法的優(yōu)點是檢測器的選擇性多，對易氣化，熱穩(wěn)定性好的農(nóng)藥有良好的分離檢測作用，缺點是該方法的檢測結(jié)果易存在假陽性。液質(zhì)聯(lián)用法適合檢測熱穩(wěn)定性差，分子量大，極性強的農(nóng)藥化合物，液質(zhì)根據(jù)質(zhì)量分析器的差異，分為四極桿質(zhì)譜、離子阱質(zhì)譜和飛行時間質(zhì)譜[9]。實驗室日常檢測時多選用四級桿質(zhì)譜，對于研究類試驗多選用離子阱質(zhì)譜和飛行時間質(zhì)譜。該方法由于存在基質(zhì)效應(yīng)，在建立檢測方法時需考慮如何降低基質(zhì)效應(yīng)對檢測結(jié)果的影響。氣質(zhì)聯(lián)用法一般包含氣相色譜單四極桿質(zhì)譜法和氣相色譜串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜法。隨著技術(shù)的發(fā)展和檢測要求的不斷提高，目前氣相色譜串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜法應(yīng)用較多，氣質(zhì)聯(lián)用的最大優(yōu)勢是定性功能強，能避免共萃物的干擾，避免假陽性結(jié)果。He 等[10]采用氣相色譜串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜法檢測橄欖油中農(nóng)藥殘留，檢測結(jié)果的精密度和準(zhǔn)確度都較高。

目前檢測食用植物油中農(nóng)藥殘留的前處理方法主要有：凝膠滲透色譜凈化法[7-8]，固相萃取法[11]、分散固相萃取法，如QuChERS 方法等。凝膠滲透色譜凈化法適合含油脂較高的樣品，但該方法比較耗時，所用試劑量較大。固相萃取法多是選擇固相萃取柱進行活化、洗脫，達到目標(biāo)物和干擾物分離的目的，該方法操作簡單，但不同廠家生產(chǎn)的固相萃取柱性能不一，需進行性能預(yù)測和加標(biāo)實驗。QuChERS 方法[12]是由美國農(nóng)業(yè)部Anastassiades 教授等于2003 年開發(fā)的一種針對蔬菜水果前處理方法，該方法中僅使用了乙二胺-N- 丙基硅烷（primary secondary amine sorbent，PSA）等單一的凈化吸附材料，可以根據(jù)化合物的特點優(yōu)化吸附劑的種類和加入量，該前處理方法操作簡便，節(jié)省試劑，很好地提高實驗效率。改良后的QuChERS 應(yīng)用于不同復(fù)雜基質(zhì)中農(nóng)藥殘留的檢測[13-17]。而針對食用植物油等機制復(fù)雜的樣品，依靠單一的PSA 或NH2吸附材料，不能達到理想的凈化效果，因而在此基礎(chǔ)進一步改良，針對含油成分高的樣品附加C18粉末[18-19]，針對色素含量高的樣品添加石墨化碳（graphitic carbon，GCB）進一步凈化，不但提高回收率，同時更好地去除雜質(zhì)，降低儀器的維護成本。

本研究結(jié)合海關(guān)對進出口植物油中農(nóng)藥殘留監(jiān)控情況及GB 2763-2016《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中的要求，選取樂果、倍硫磷、腐霉利、順式氯丹、反式氯丹、水胺硫磷、氟樂靈、七氯、久效磷9 種農(nóng)藥殘留，結(jié)合改良的QuChERS 方法進行提取凈化，建立了食用植物油多農(nóng)殘氣相色譜串聯(lián)三重四級桿質(zhì)譜（gas chromatography -triple quadrupole mass spectrometer，GC-MS/MS）方法，以期為食用植物油的食品安全監(jiān)管提供技術(shù)支撐和執(zhí)法依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 主要儀器和試劑

TSQ8000 氣相色譜串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜、TG-5MS（15 m×0.25 mm×0.1 μm）毛細(xì)管色譜柱、LYNX4000 臺式冷凍離心機：賽默飛世爾科技公司；Milli-Q Advantage A10 純水儀：美國 Millipore 公司；AL204-IC 電子天平：梅特勒-托利多儀器有限公司；Model 231 渦旋式振蕩器：美國Fisher Scientific 公司。

樂果、倍硫磷、腐霉利、順式氯丹、反式氯丹、水胺硫磷、氟樂靈、七氯、久效磷：德國Dr.Ehrenstorfer 公司。乙腈（色譜純）：默克股份兩合公司；氯化鈉、無水硫酸鎂（分析純）：天津市風(fēng)船化學(xué)試劑有限公司；N-丙基乙二胺固相吸附劑、C18 粉末、石墨化炭黑：博納艾杰爾公司。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品的提取

稱取5.0 g 食用植物油試樣于50 mL 離心管中，加入5 mL 去離子水，10 mL 乙腈溶液，渦旋振蕩1 min，超聲提取10 min，然后加入1 g NaCl，渦旋振蕩1 min，于9 500 r/min 離心機離心5 min，取上清液2 mL，加入100 mg PSA，100 mg C18粉末，100 mg GCB，200 mg 無水硫酸鎂，渦旋振蕩2 min，于9 500 r/min 離心機離心5 min，取 1 mL 上清液，氮吹近干，用 1 mL 丙酮定容，經(jīng)0.2 μm 微孔濾膜過濾后，供氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定。

1.2.2 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜條件

色譜柱：TG-5MS 柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；載氣：氦氣，純度不低于99.999%；流速：1.2 mL/min；柱溫：90 ℃保持 5 min，以 30 ℃/min 速度升至 180 ℃，再以15 ℃/min 升至 280 ℃，保持 5 min；進樣口溫度：280 ℃；進樣方式：不分流進樣，1.5 min 后開閥；進樣量：1 μL；電離方式：電子轟擊離子源（electron impact ionization，EI）；色譜-串聯(lián)質(zhì)譜接口溫度：280 ℃；離子源溫度：300 ℃；溶劑延遲時間：3 min；監(jiān)測方式：選擇反應(yīng)監(jiān)測模式（select reactionmonitoring，SRM）。選擇X-calibur軟件進行數(shù)據(jù)采集，數(shù)據(jù)處理和分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)譜條件優(yōu)化

本研究中食用植物油基質(zhì)比較復(fù)雜，為了保證檢測結(jié)果的準(zhǔn)確，本研究選擇GC-MS/MS 結(jié)合SRM 檢測技術(shù)進行檢測。按照儀器中的AutoSRM 優(yōu)化軟件，對9 種農(nóng)藥目標(biāo)物進行優(yōu)化，首先確定保留時間和母離子，其次確定子離子，每個目標(biāo)物確定出兩對離子對，對每對離子的碰撞裂解能量值進行優(yōu)化，通過上述步驟對9 種農(nóng)藥目標(biāo)物進行優(yōu)化后的質(zhì)譜參數(shù)見表1。

表1 9 種農(nóng)藥質(zhì)譜參數(shù)Table 1 Mass spectral parameters for 9 compounds

2.2 前處理條件的優(yōu)化

QuChERS 方法是通過添加不同的吸附填料去除基質(zhì)中的干擾物，已達到凈化目的。植物油中的很多基質(zhì)成分和農(nóng)藥有相似性質(zhì)，在選擇丙酮、正己烷和乙酸乙酯提取農(nóng)藥過程中，大量的共萃物影響方法的靈敏度，由于油脂不易溶于乙腈，而農(nóng)藥易溶于乙腈，所以本研究選擇乙腈作為提取試劑。

在凈化條件中分散固相萃取劑的選取上，由于PSA 易除去有機酸、蛋白質(zhì)和其他極性干擾物，C18易去除油脂，GCB 可以有效去除色素等干擾物，本試驗比較了 PSA、PSA+C18、PSA+C18+GCB 3 種凈化方式去除雜質(zhì)的效果，不同凈化方式的色譜圖見圖1。

圖1 不同凈化方式的色譜圖Fig.1 Chromatography of different purification way

從圖1 可以看出PSA+C18+GCB 的基質(zhì)效應(yīng)最為理想，所以選擇PSA、C18、GCB 3 種凈化填料進行凈化。通過目標(biāo)物的回收率確定各填料的含量。2 mL 提取液PSA、C18、GCB 添加量為 50 mg+50 mg+50 mg 時，9 種農(nóng)藥殘留的回收率均偏低（55.4%～78.6%），隨著PSA、C18、GCB 量的增加，回收率提高（76.8%～108.2%），但達到一定量后，回收率下降，因為填料對目標(biāo)物有一定的吸附作用，填料量增加，導(dǎo)致七氯基質(zhì)效應(yīng)增強，最終選擇2 mL 提取液添加量為PSA、C18、GCB（100 mg+100 mg+100 mg）。

文中根據(jù)植物油中脂質(zhì)提取率、節(jié)約試劑及減少污染考慮，最終選擇PSA、C18、GCB 每毫升提取液各加 50 mg，植物油凈化時 2 mL 提取液 PSA、C18、GCB各加100 mg，進行凈化。

2.3 方法的線性范圍、檢出限

9 種農(nóng)藥的線性關(guān)系結(jié)果見表3。

按照優(yōu)化的前處理方法和儀器方法，在空白大豆油基質(zhì)中分別添加 5、10、20、50、100 μg/kg 梯度水平，制作基質(zhì)曲線，在5 μg/kg～100 μg/kg 線性范圍內(nèi)，線性關(guān)系較好，相關(guān)系數(shù)R2大于0.99，根據(jù)3 倍信噪比測得3 種物質(zhì)的檢出限為1 μg/kg，10 倍信噪比定為定量限為 5 μg/kg。

表3 9 種農(nóng)藥的線性關(guān)系Table 3 The linear relationships of 9 kinds of pesticides

2.4 方法的回收率和精密度

選擇空白基質(zhì)橄欖油、大豆油、精煉棕櫚油，添加5、10、20 μg/kg 3 個水平進行平行測定 6 次，平均回收率在77.8%～118.1%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.3%～12%，具體結(jié)果見表4。

2.5 實際樣品分析

對天津口岸進口的食用植物油中抽取20 批次樣品進行檢驗，包括精煉棕櫚油、特級初榨橄欖油、芥花籽油、葵花籽油，通過本方法進行檢測，20 批次食用植物油樣品中均未檢出上述9 種農(nóng)藥。

表4 方法的平均回收率和精密度（n=6）Table 4 Recovery and precision of the method（n=6）

3 結(jié)論

本文建立了改良后的QuChERS 前處理方法結(jié)合氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用法檢測食用植物油中9 種農(nóng)藥殘留的方法，改良后的前處理方法適用于復(fù)雜基質(zhì)中植物油中農(nóng)藥殘留的提取，該研究的前處理方法易操作，提取效率高，儀器檢測方法靈敏度高，有效減低機制干擾，提升檢測結(jié)果準(zhǔn)確度，該方法回收率為77.8%～118.1%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.3%～12%。用該方法對市場抽取的20 批次食用植物油進行檢測，均未檢測出本研究涉及到的農(nóng)藥。