氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用在農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面的應(yīng)用

梁可昌

（珠海市斗門(mén)區(qū)動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所，廣東 珠海 519000）

基于我國(guó)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)測(cè)工作的深入開(kāi)展，對(duì)檢測(cè)技術(shù)的要求也越來(lái)越高。現(xiàn)階段我國(guó)農(nóng)殘檢測(cè)技術(shù)不僅需要滿(mǎn)足農(nóng)藥殘留定性檢測(cè)初篩，而是不斷向定量檢測(cè)甚至微量檢測(cè)方向發(fā)展，同時(shí)必須兼顧更多檢測(cè)類(lèi)別和品種上發(fā)展。當(dāng)前，無(wú)論是發(fā)達(dá)國(guó)家，還是發(fā)展中國(guó)家都把如何準(zhǔn)確快速全面的開(kāi)展檢測(cè)工作，作為農(nóng)藥殘留檢測(cè)技術(shù)研究的重點(diǎn)。氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用(GC-MS) 它既具有氣相色譜高分離效能，又具有質(zhì)譜準(zhǔn)確鑒定化合物結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，可以同時(shí)準(zhǔn)確快速測(cè)定食品中微量的多種農(nóng)藥殘留及代謝物的優(yōu)點(diǎn)而被世界各國(guó)廣泛采用。

1 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用進(jìn)行農(nóng)藥殘留分析樣品的預(yù)處理

農(nóng)藥殘留檢測(cè)需要經(jīng)過(guò)提取凈化步驟，以減少樣品基質(zhì)組分?jǐn)?shù)量對(duì)目標(biāo)化合物的影響，使得檢測(cè)能夠容易進(jìn)行，檢測(cè)結(jié)果更為準(zhǔn)確。樣品的提取和凈化是預(yù)處理步驟，是氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用分析的重要組成部分，它們決定著分析的準(zhǔn)確性和重現(xiàn)性。因此，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用進(jìn)行農(nóng)藥殘留分析樣品的預(yù)處理應(yīng)該包括提取與凈化步驟。農(nóng)藥殘留分析常用提取溶劑主要有乙腈、正己烷、丙酮、甲苯以及二氯甲烷，根據(jù)最新修訂的《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水果和蔬菜中500 種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測(cè)定氣相色譜-質(zhì)譜法》（GB23200.8—2016）規(guī)定采用乙腈作為提取液。樣品在提取后需經(jīng)凈化處理，液液分配法和吸附柱層析法是用于樣品凈化的最主要方法。近年來(lái)樣品凈化方法有了很大的發(fā)展和改進(jìn)，固相萃取技術(shù)(SPE) 已被廣泛應(yīng)用于農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作，它屬于吸附劑萃取法中使用較廣泛的一種方法。SPE 是根據(jù)物質(zhì)極性的不同來(lái)進(jìn)行分離的，選擇一定極性的填料，將待分離樣品過(guò)柱，使物質(zhì)選擇性地吸附于填料上，然后再進(jìn)行洗脫，從而達(dá)到分離凈化的目的?，F(xiàn)行使用過(guò)柱的耗材無(wú)論進(jìn)口或國(guó)產(chǎn)，均可達(dá)到分離凈化的目的，但缺點(diǎn)是使用量大、費(fèi)用比較高， 柱子用過(guò)之后就被廢棄。

膜輔助萃取是膜可以作為一種選擇性的阻礙物，樣品萃取分離時(shí)由于成分的分配系數(shù)不同能從供給相進(jìn)入接受相，此時(shí)分離僅僅依賴(lài)于成分分子的大小，足夠小的分子可以進(jìn)入接受相然而大分子只能留在供給相。膜輔助溶劑萃取已經(jīng)成功的用于氯苯和三嗪的確認(rèn)。它優(yōu)點(diǎn)主要是自動(dòng)化的分離了鹽和離子，并解決了液液萃取的乳化問(wèn)題。膜輔助萃取技術(shù)可以充分的自動(dòng)化操作而且通過(guò)大劑量注射(LVI) 能和GC-MS 串聯(lián)，檢測(cè)限可達(dá)ng/L，回收率在47%～100% 之間，相對(duì)偏差在4%～12% 之間。

固相微萃取技術(shù)(SPME) 是近年來(lái)發(fā)展起來(lái)的一種用很少量溶劑提取樣品的一種新的提取方法。SPME 的原理是分析組分在樣品基質(zhì)與提取劑之間的分配平衡過(guò)程。SPME 實(shí)際上是一個(gè)注射器，任何會(huì)使用注射器的人都能完成SPME 萃取過(guò)程，它可人工操作，也可與自動(dòng)進(jìn)樣器配合使用。SPME 已廣泛用于蔬菜水果的農(nóng)藥殘留分析中。當(dāng)用SPME 處理蔬菜水果樣品時(shí)，要求先用丙酮等溶劑萃取樣品，用PDMS 作填料，在室溫下對(duì)含有有機(jī)磷農(nóng)藥的樣品淋洗20min，然后在250℃下洗脫2min，最后用GC2FPD 進(jìn)行檢測(cè)， 檢出限為0.3～1.4μg/kg。

液相微萃取(LPME)SPME 的纖維相對(duì)昂貴而且在土樣萃取時(shí)易折斷，需要凈化步驟或膜保護(hù)。另外的潛在問(wèn)題是SPME 與氣相色譜串聯(lián)時(shí)的樣品延遲。液相微萃取是一種非常新的前處理方法，本質(zhì)上就是液液萃取的微型化。通常顯微注射器用一根1.3cm長(zhǎng)的中空纖維與注射泵相聯(lián)，中空纖維防止了離子和其他雜分子的被萃取。LPME 已經(jīng)在水樣和土樣的前處理中得到應(yīng)用。

超臨界流體提取(SFE) 是當(dāng)前發(fā)展最快的分析技術(shù)之一，國(guó)外很多實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)用來(lái)作為液體和固體樣品的前處理技術(shù)。目前最常用的超臨界流體是CO2。為了改進(jìn)對(duì)極性農(nóng)藥的萃取能力，常在CO2中加入少量極性溶劑如甲醇。流出液中的二氧化碳在常壓下?lián)]發(fā)，待測(cè)物用溶劑溶解后可直接進(jìn)行分析檢測(cè)。超臨界流體萃取(SFE) 的發(fā)展很快，特別對(duì)從復(fù)雜樣品中的提取非常有效。但是，目前它只在固體類(lèi)農(nóng)作物的農(nóng)藥殘留分析中有應(yīng)用，由于蔬菜水果的含水量較高，在蔬菜水果的農(nóng)藥殘留分析中應(yīng)用有很大的限制。

超臨界水萃取(SBWE) 已經(jīng)用于土壤中有機(jī)污染物降解產(chǎn)物的提取和植物精油的萃取。至于農(nóng)藥殘留的超臨界水萃取，當(dāng)水溫每提高25℃三嗪類(lèi)農(nóng)藥在熱水中的溶解度將提高3 倍，若再添加一定量的尿素或甲醇溶解度會(huì)有更大的提高。

基質(zhì)固相分散萃取技術(shù)(MSPD) 是當(dāng)前應(yīng)用最廣的分析技術(shù)之一。其基本操作是將水果蔬菜樣直接與適量的固體基質(zhì)研磨，混勻制成半固態(tài)，裝柱，選擇合適的溶劑淋洗。MSPD 將樣品的提取和凈化一步完成，避免了樣品均化、轉(zhuǎn)溶、乳化、濃縮造成的待測(cè)農(nóng)藥組分的損失，其優(yōu)點(diǎn)是不需要進(jìn)行組織勻漿、沉淀、離心、pH 調(diào)節(jié)和樣品轉(zhuǎn)移等操作步驟。MSPD 適用于藥物的多殘留分析，特別適用于中低極性的農(nóng)藥殘留檢測(cè)，適合于進(jìn)行一類(lèi)化合物的分離或單個(gè)化合物的分離，內(nèi)源物或外源物均可。除動(dòng)物組織外，此法還適合于植物樣品。

2 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)近年來(lái)的應(yīng)用

由于氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)具有對(duì)樣品當(dāng)中不同種類(lèi)的上百種農(nóng)藥殘留同時(shí)進(jìn)行快速掃描、定性、定量的優(yōu)勢(shì)。因此使得它在農(nóng)殘檢測(cè)中顯的尤其重要，并已被很多國(guó)家研究者開(kāi)發(fā)和應(yīng)用。

近年來(lái)，氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法由于其高效、準(zhǔn)確、檢測(cè)項(xiàng)目涉及面廣，已在農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面得到廣泛應(yīng)用。樣品是用乙腈提取，然后鹽析。乙腈提取物的一部分用C18 固相萃取凈化柱除去共提取物，然后用另一個(gè)碳柱和一個(gè)氨基丙基柱串聯(lián)進(jìn)行第二次凈化。樣品的檢測(cè)用氣相色譜和質(zhì)譜選擇檢測(cè)器的選擇離子模式完成。氨基甲酸酯類(lèi)農(nóng)藥用液相色譜柱后衍生化和熒光檢測(cè)器進(jìn)行檢測(cè)。該方法已經(jīng)用于各種水果和蔬菜樣品的分析。氣相檢測(cè)方法對(duì)極性較強(qiáng)的水果和蔬菜樣品會(huì)出現(xiàn)不出峰的現(xiàn)象，但氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用方法對(duì)半極性和極性化合物的回收很好，但非極性農(nóng)藥的回收會(huì)隨著脂肪含量的提高而降低。另外，通過(guò)方法改進(jìn)，使用1% 的乙酸和乙酸鈉鹽的緩沖溶液來(lái)解決一些酸或堿敏感的農(nóng)藥回收率低的問(wèn)題。通過(guò)優(yōu)化后的方法對(duì)基底中的229 種農(nóng)藥進(jìn)行GC/MS 分析，其中206 種回收率達(dá)到90%～110%，標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%。

3 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)實(shí)操應(yīng)用

近年來(lái)隨著我國(guó)對(duì)食品安全的重視，GC-MS 在農(nóng)藥殘留檢測(cè)的研究也得到了迅速發(fā)展。珠海市斗門(mén)區(qū)動(dòng)物衛(wèi)生監(jiān)督所梁可昌、孟軒同志用GC-MS 以選擇離子檢測(cè)方式測(cè)定蔬菜和水果中23 種有機(jī)磷、有機(jī)氯農(nóng)藥殘留，通過(guò)定性定量分析，結(jié)果表明方法回收率在85%～120%，運(yùn)行時(shí)間每樣減少13 分鐘。

2006 年我國(guó)修訂了《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)水果和蔬菜中500 種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測(cè)定氣相色譜- 質(zhì)譜法》（GB23200.8—2016 代替GB/T19648-2006）。標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了水果和蔬菜中500 種農(nóng)藥殘留量的氣相色譜質(zhì)譜的測(cè)定方法。標(biāo)準(zhǔn)適用于蘋(píng)果、梨、西紅柿、黃瓜等多種果蔬的測(cè)定。稱(chēng)樣20g（±0.1g）于250ml 高腳燒杯， 加入40ml 乙腈，高速勻漿1min(15000r/min)。在250ml 具塞量筒中加入5g 氯化鈉，用漏斗、濾紙、玻棒過(guò)濾到250ml 具塞量筒中，蓋上塞子，劇烈震蕩1min。在室溫下靜置30min，使乙腈和水相分層。用20ml 移液管取上清液20ml 至50ml 離心管（一）中，置于50-60℃水浴中氮吹至1-3ml。在石墨氨基柱（500mg ea，6ml，30/pk）中加入約2cm 高無(wú)水硫酸鈉。加樣前先用4ml 乙腈-甲苯溶液（3+1）預(yù)洗柱，棄去預(yù)洗液。將樣品1-3ml 過(guò)柱，底部用離心管架固定新50ml 離心管（二）回收樣本。

再每次用2ml乙腈-甲苯溶液（3+1）三次洗滌50ml離心管（一），并將洗滌液移入柱中，離心管（二）回收洗滌液。再次用25ml 乙腈-甲苯溶液（3+1）洗滌石墨氨基柱，離心管（二）回收洗滌液。離心管（二）置于50-60℃水浴中氮吹至1-3ml。分二次加入5ml 正己烷置于50-60℃水浴中氮吹至濕潤(rùn)狀，進(jìn)行溶劑交換二次，最后加入1ml 正己烷定容。用移液槍或注射器將樣液移至2ml 樣品瓶中，用于氣相色譜- 質(zhì)譜測(cè)定。

4 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)的新改進(jìn)

GC-MS-MS 的出現(xiàn)：質(zhì)譜檢測(cè)器在使用全掃描時(shí)，對(duì)很低濃度的樣品要求預(yù)富集，選擇離子監(jiān)測(cè)(SIM) 可以使靈敏度大幅度提高，但同時(shí)亦降低被測(cè)物的定性信息，串聯(lián)質(zhì)譜的出現(xiàn)在不降低定性信息的前提下使得選擇性和靈敏度都有很大的提高。另外通過(guò)使用惰性離子源達(dá)到提高檢測(cè)的準(zhǔn)確性和靈敏度。利用保留時(shí)間鎖定功能(RTL) 及保留時(shí)間鎖定農(nóng)藥質(zhì)譜庫(kù)的應(yīng)用也使得復(fù)雜樣品中痕量農(nóng)藥殘留的檢測(cè)更加準(zhǔn)確、可靠。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著人們對(duì)農(nóng)藥殘留的認(rèn)識(shí)的加深，儀器、軟件和方法的不斷發(fā)展，GC-MS 必將更大程度上發(fā)揮能同時(shí)準(zhǔn)確快速測(cè)定食品中微量多種農(nóng)藥殘留及代謝物的優(yōu)點(diǎn)而被更加廣泛地使用。