QuEChERS/氣相色譜- 串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定寧夏菜薹中39 種農(nóng)藥殘留

黃艷華，馬少興，李文婷，劉敦華

（1. 寧夏大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，寧夏 銀川 750000；2. 吳忠市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中心，寧夏 吳忠 751100）

菜薹在寧夏種植情況良好，因其纖維含量少、糖分高、品質(zhì)柔嫩、風(fēng)味獨(dú)特、口感好而廣受港澳市民的喜歡[1-2]，被中國香港特區(qū)授予“信譽(yù)市場(chǎng)”的36 家內(nèi)地供港蔬菜中，寧夏就有10 個(gè)。目前，寧夏很多縣（市、區(qū)） 都有供港蔬菜種植基地，專業(yè)合作社達(dá)30 多家，種植面積達(dá)6 700 hm2[3-4]。隨著種植面積的擴(kuò)大，病害也越來越嚴(yán)重，農(nóng)藥使用也越來越頻繁，在實(shí)際檢測(cè)過程中發(fā)現(xiàn)苯醚甲環(huán)唑、啶蟲脒等農(nóng)藥在菜薹中的檢出率達(dá)到90%。在實(shí)施的國家限量標(biāo)準(zhǔn)GB 2763—2019 中，直接對(duì)菜薹的限量標(biāo)準(zhǔn)只有64 項(xiàng)，而香港直接對(duì)菜薹的限量標(biāo)準(zhǔn)有75 項(xiàng)[5-7]，我國的限量標(biāo)準(zhǔn)存在標(biāo)準(zhǔn)數(shù)量低、涉及農(nóng)藥品種少、不能滿足風(fēng)險(xiǎn)防控管理要求等缺點(diǎn)。因此，建立一種簡單快速、準(zhǔn)確測(cè)定菜薹中農(nóng)藥多殘留的檢測(cè)方法，可以為蕓薹類蔬菜的國家限量標(biāo)準(zhǔn)提供參考，完善我國的農(nóng)藥殘留限量體系。

目前，專門針對(duì)菜薹中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的研究論述較少[8-9]，楊娟等人[10]采用氣相色譜- 火焰光度檢測(cè)器（FPD） 法檢測(cè)分析了3 種有機(jī)磷農(nóng)藥，但該方法檢測(cè)器的靈敏度較低，農(nóng)藥成分以保留時(shí)間定性，檢測(cè)風(fēng)險(xiǎn)較高。現(xiàn)階段，以QuEChERS 前處理結(jié)合LC- MS/MS[11-14]或GC-MS/MS[15-17]的檢測(cè)方法較新，提取中多采用無水硫酸鎂除水，PSA、C18、GCB 凈化[18-22]。潘碧樞等人[23]采用乙腈結(jié)合超聲提取，經(jīng)PSA、無水硫酸鎂凈化后離心，上清液溶劑轉(zhuǎn)換，后采用三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測(cè)，實(shí)現(xiàn)了楊梅中19 種農(nóng)藥的快速檢測(cè)。但QuEChERS 法在濃縮殘留農(nóng)藥的同時(shí)也濃縮了雜質(zhì)，需根據(jù)不同樣品優(yōu)選吸附劑的種類及用量[22]?；赒uEChERS-GC-MS/MS技術(shù)，通過試驗(yàn)條件優(yōu)化了PSA 及GCB 的用量，建立了同時(shí)檢測(cè)菜薹中39 種農(nóng)藥殘留的分析方法，以滿足蕓薹類蔬菜中農(nóng)藥殘留多的檢測(cè)需要。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

環(huán)己烷、乙腈、正己烷、丙酮，均為色譜純，賽默飛世爾科技有限公司提供；無水硫酸鎂、氯化鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸氫二鈉、乙酸，均為優(yōu)級(jí)純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司提供；N- 丙基乙二胺（PSA）、石墨化炭黑（GCB），博納艾杰爾公司提供；39 種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品質(zhì)量濃度1 000 μg/mL，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所提供。

GCMS-TQ8040 型氣相三重四極體色譜質(zhì)譜儀，島津儀器有限公司產(chǎn)品；224-1CN 型電子天平，德國賽多利斯科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品；T25 型勻漿機(jī)，艾卡（廣州） 儀器設(shè)備有限公司產(chǎn)品；BYDCY-36Y 型氮吹儀，上海秉越電子儀器有限公司產(chǎn)品；VORTEXMIXTERTX4 型旋渦混勻器，意大利VELP 公司產(chǎn)品；HC-3618R 型高速冷凍離心機(jī)，安徽中科中佳科學(xué)儀器有限公司產(chǎn)品。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配置

準(zhǔn)確吸取39 種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品100 μL～10 mL 于棕色容量瓶中，用正己烷溶解并定容至刻度，得到10 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。準(zhǔn)確移取標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用正己烷逐級(jí)稀釋成質(zhì)量濃度為0.010，0.020，0.050，0.100，0.200 μg/mL 的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液?？瞻谆|(zhì)溶液氮?dú)獯蹈?，加? mL 相應(yīng)質(zhì)量濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液復(fù)溶，過0.22 μm 微孔濾膜，得到基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，應(yīng)現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.2.2 樣品制備

取代表性菜薹樣品約3 kg，按四分法取樣，破壁攪拌備用。樣品來源于寧夏青銅峽市寧夏昌盛豐蔬菜種植現(xiàn)代農(nóng)業(yè)公司種植基地。加標(biāo)樣品選擇空白菜薹樣品，稱取10.00 g，加入100 μL 的10 μg/mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，加標(biāo)樣品各組分含量為0.1 mg/kg。

1.2.3 提取

稱取10.00 g 菜薹樣品于50 mL 離心管中，用質(zhì)量分?jǐn)?shù)為1%的乙酸- 乙腈溶液10 mL 提取，勻漿2 min，置于冰箱中-20 ℃下冷凍10 min，加入無水硫酸鎂4.0 g，氯化鈉1.0 g，檸檬酸氫二鈉0.5 g，檸檬酸鈉1.0 g，渦旋振蕩1 min，以轉(zhuǎn)速8 000 r/min離心5 min。

1.2.4 凈化

取上清液4 mL 于15 mL 離心管中，分別加入無水硫酸鎂700 mg，PSA 150 mg，GCB 粉末30 mg，渦旋振蕩1 min，以轉(zhuǎn)速8 000 r/min 離心5 min，吸取1.0 mL 上清液，于50 ℃下水浴氮吹至近干，用正己烷溶解定容至1 mL，過0.22 μm 濾膜，供GC-MS/MS 測(cè)定。

1.2.5 色譜條件

色譜柱：SH-RXi-5SiI MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm） 石英毛細(xì)管柱；升溫程序：50 ℃保持1 min，以25 ℃/min 升至125 ℃，以10 ℃/min 升至300 ℃保持15 min；進(jìn)樣口溫度250 ℃；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量1.0 μL；載氣：高純氦氣，純度大于等于99.999%；流速1.6 mL/min。

1.2.6 質(zhì)譜條件

離子源溫度200 ℃，四極桿溫度150 ℃，接口溫度250 ℃；離子化方式：電子轟擊源（EI），電子能量70 eV；掃描方式：MRM 全掃描模式，各化合物的保留時(shí)間、定量離子對(duì)、定性離子對(duì)及相對(duì)應(yīng)的碰撞電壓見表1。

菜薹提取液中39 種混合農(nóng)藥色譜圖見圖1，質(zhì)譜參數(shù)見表1。

圖1 菜薹提取液中39 種混合農(nóng)藥色譜圖

1.3 數(shù)據(jù)處理

所有試驗(yàn)均進(jìn)行3 次重復(fù)，所得數(shù)據(jù)采用Origin 8.0 進(jìn)行作圖，結(jié)果以回收率平均值±標(biāo)準(zhǔn)偏差表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取溶劑的選擇

果蔬中的農(nóng)藥殘留提取溶劑大多采用乙腈、乙酸乙酯、正己烷、丙酮等單一溶劑，或者乙腈酸性溶液等。試驗(yàn)分別采用乙腈、1%乙酸乙腈、丙酮∶環(huán)己烷（1∶2） 作為提取溶劑，比較不同的提取液的提取效果。結(jié)果顯示，采用丙酮∶環(huán)己烷（1∶2）作為提取液時(shí)，雜峰較多，且乙酰甲胺磷未檢測(cè)到峰，其他農(nóng)藥的回收率為50.8%～113.4%；采用乙腈作為提取液時(shí)，回收率為52.8%～120.9%；采用1%乙酸乙腈作為提取液時(shí)，回收率為60.9%～139.6%，樂果、克百威、六六六等回收率明顯高于乙腈和丙酮∶環(huán)己烷（1∶2）。原因也是樂果、克百威、六六六等農(nóng)藥在弱酸性的基質(zhì)條件下較為穩(wěn)定，因此試驗(yàn)采用1%乙酸- 乙腈提取。

表1 質(zhì)譜參數(shù)

不同提取溶劑的回收率見圖2。

2.2 提取方式的選擇

圖2 不同提取溶劑的回收率

試驗(yàn)對(duì)比了3 種處理方式對(duì)提取效果的影響，分別是：①加混合鹽（4.0 g 無水硫酸鎂，1.0 g 氯化鈉，1.0 g 檸檬酸鈉，0.5 g 檸檬酸氫二鈉） 后直接振蕩；②勻漿后加混合鹽再振蕩；③勻漿后，置于冰箱中-20 ℃下冷凍10 min，加入混合鹽再振蕩。結(jié)果表明，勻漿提取后農(nóng)藥的回收率比不勻漿高；勻漿冷凍后加混合鹽比勻漿后不冷凍直接加混合鹽的回收率要高。因?yàn)闊o水硫酸鎂在吸水過程中放熱劇烈，易對(duì)乙酰甲胺磷、百菌清等熱敏感農(nóng)藥造成損失，冷凍后再加入混合鹽放熱比較溫和，不會(huì)導(dǎo)致熱不穩(wěn)定性的農(nóng)藥分解，同時(shí)可以提高提取效率。

不同提取方式的回收率見圖3。

試驗(yàn)采用提取方式③，勻漿后置于冰箱中-20 ℃下冷凍10 min，加入無水硫酸鎂4.0 g，氯化鈉1.0 g，檸檬酸鈉1.0 g，檸檬酸氫二鈉0.5 g，振蕩離心。

2.3 凈化條件的優(yōu)化

QuEChERS 法常用的凈化劑有PSA，C18，GCB等。PSA 可以吸附樣品基質(zhì)中的脂肪酸、碳水化合物、酚類、有機(jī)酸及少量的色素，GCB 可以去除甾醇類、色素、非極性干擾物等，C18 去除脂肪等干擾物，因?yàn)椴宿坊|(zhì)色素含量高而脂肪含量極少，因此不考慮C18 用量。取離心后上清液4 mL，添加水平0.1 mg/kg，考查PSA，GCB 的用量對(duì)目標(biāo)化合物回收率的影響。

2.3.1 PSA 用量的優(yōu)化

PSA 基質(zhì)分散劑的主要成分為N- 丙基乙二胺，有2 個(gè)氨基，pKa 值分別為10.1 和10.9，比NH2柱有更強(qiáng)的離子交換能力。因?yàn)镻SA 的極性吸附作用，用量過多會(huì)使農(nóng)藥中的-OH，-NH，-SH 形成氫鍵，造成對(duì)這些農(nóng)藥的吸附。試驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)加入法分別對(duì)PSA 使用量為90，120，150，180，220，250 mg的凈化效果進(jìn)行了試驗(yàn)。結(jié)果顯示，隨著PSA 用量增加，不同農(nóng)藥的回收率呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，在PSA 用量為150 mg 時(shí)，回收率達(dá)到最好。說明在150 mg PAS 下對(duì)目標(biāo)物的萃取率較高，隨著PSA 用量增加，會(huì)對(duì)目標(biāo)物產(chǎn)生吸附或阻礙萃取劑對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行萃取，因此試驗(yàn)選擇PSA 用量為150 mg。

不同PSA 用量對(duì)部分農(nóng)藥回收率的影響見圖4。

2.3.2 GCB 用量的優(yōu)化

石墨化碳黑分子結(jié)構(gòu)為6 個(gè)碳原子構(gòu)成的平面六角結(jié)構(gòu)，可以除去樣品中的色素，但在凈化基質(zhì)的同時(shí)，添加量過多，會(huì)對(duì)五氯硝基苯、百菌清等平面結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥造成吸附。試驗(yàn)采用標(biāo)準(zhǔn)加入法分別比較了GCB 用量為10，20，30，40，50，60 mg的回收試驗(yàn)。結(jié)果表明，對(duì)于色素含量較高的菜薹，GCB 用量為30 mg 時(shí)就能使溶液變得較為澄清，且目標(biāo)農(nóng)藥的吸附較少，目標(biāo)農(nóng)藥的回收率都能達(dá)到70%以上，隨著GCB 用量的增多，溶液變得更為澄清，但對(duì)六六六、百菌清、五氯硝基苯等農(nóng)藥的吸附也越多，回收率呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。所以，試驗(yàn)選擇GCB 用量為30 mg。

圖4 不同PSA 用量對(duì)部分農(nóng)藥回收率的影響

不同GCB 用量對(duì)部分農(nóng)藥回收率的影響見圖5。

圖5 不同GCB 用量對(duì)部分農(nóng)藥回收率的影響

2.4 方法的線性范圍

配制0.010，0.020，0.050，0.100，0.200 μg/mL的基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，在優(yōu)化的條件下進(jìn)行測(cè)定。以被測(cè)物峰面積對(duì)其質(zhì)量濃度建立工作曲線。結(jié)果表明，39 種農(nóng)藥目標(biāo)分析物在0.010～0.200 μg/mL 的線性范圍內(nèi)，相關(guān)系數(shù)R2在0.992～0.999，方法的檢出限（LOD，S/N=3） 和定量限（LOQ，S/N=10） 分別為0.1～2.5 μg/kg 和0.3～8.0 μg/kg。在已知不含目標(biāo)農(nóng)藥的陰性菜薹樣品中分別添加0.010，0.050，0.100 mg/kg 的目標(biāo)農(nóng)藥，同時(shí)做空白基質(zhì)對(duì)照，按上述優(yōu)化后的方法分別進(jìn)行6 次平行測(cè)定，計(jì)算各農(nóng)藥的平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。

39 種農(nóng)藥的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限及3 個(gè)水平的添加平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見表2。

從表2 可看出，平均回收率范圍為71.9%～118.7%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD） 為1.00%～9.79%，符合農(nóng)藥殘留的分析要求。

表2 39 種農(nóng)藥的線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限、定量限及3 個(gè)水平的添加平均回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

2.5 實(shí)際樣品的測(cè)定

對(duì)吳忠市其他基地的20 份菜薹按照試驗(yàn)所建立的方法進(jìn)行檢測(cè)。檢出農(nóng)藥有啶蟲脒2 份，含量為0.12 mg/kg 和0.23 mg/kg；苯醚甲環(huán)唑、氯氰菊酯各1 份，含量分別為0.08 mg/kg 和0.04 mg/kg，檢出含量均小于GB 2763—2019 中最大殘留限量值（啶蟲脒0.4 mg/kg，氯氰菊酯1 mg/kg，苯醚甲環(huán)唑未規(guī)定），3 種農(nóng)藥為普通殺菌劑和殺蟲劑，其余農(nóng)藥均未檢出。

3 結(jié)論

建立了QuEChERS 結(jié)合GC-MS/MS 法同時(shí)測(cè)定菜薹中39 種禁限用和高風(fēng)險(xiǎn)農(nóng)藥多殘留的定量測(cè)定和確證方法，該檢測(cè)方法能較好地排除復(fù)雜基質(zhì)干擾，方法快速簡便、靈敏度高、重現(xiàn)性和穩(wěn)定性好，適用于菜薹中農(nóng)藥多殘留的快速批量檢測(cè)。該方法的檢出限（LOD） 為0.1～2.5 μg/kg，定量限（LOQ）為0.3～8.0 μg/kg，加標(biāo)回收率為71.9%～118.7%，可滿足菜薹中多種農(nóng)藥殘留檢測(cè)需要。