QuEChERS-HPLC-MS/MS測定18種農(nóng)藥在5種食用菌中的基質(zhì)效應(yīng)

摘 要：研究18種農(nóng)藥在5種食用菌基質(zhì)中產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)。以杏鮑菇、平菇、銀耳、香菇、雙孢菇為研究對象，分別添加0.05、0.10、0.20 μg· mL-13個濃度水平的18種農(nóng)藥，采用QuEChERS結(jié)合HPLC-MS/MS方法進行測定，最終以基質(zhì)標準點與溶劑標準點峰面積比評估18種農(nóng)藥在5種食用菌中產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)。結(jié)果表明：18種農(nóng)藥在5種基質(zhì)中主要表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應(yīng)，且不同添加水平對農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)強度影響不顯著。甲拌磷和辛硫磷在杏鮑菇中的基質(zhì)效應(yīng)最為顯著，|ME|最高值分別為47.9%和35.81%，多菌靈在杏鮑菇、平菇和銀耳中的ME范圍在-33.30%～-22.25%，阿維菌素在杏鮑菇和香菇中的ME范圍在-28.44%～-20.11%，3羥基克百威和甲拌磷亞砜在香菇中的ME范圍分別在-26.82%～-23.90%和-34.37%～-24.28%，滅多威在杏鮑菇中的ME范圍在-32.68%～-27.20%，均為中等基質(zhì)效應(yīng)。雙孢菇中18種農(nóng)藥均表現(xiàn)為弱基質(zhì)效應(yīng)。采用HPLC-MS/MS測定杏鮑菇等5種食用菌中阿維菌素等18種農(nóng)藥殘留時，除阿維菌素、多菌靈、滅多威、3羥基克百威、甲拌磷亞砜、甲拌磷、辛硫磷外，其余農(nóng)藥可忽略基質(zhì)效應(yīng)，僅需配制溶劑標準曲線進行定量。

關(guān)鍵詞：基質(zhì)效應(yīng);食用菌;農(nóng)藥殘留;高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜;QuEChERS

中圖分類號：S 481.8?? 文獻標志碼：A?? 文章編號：0253-2301（2021）12-0078-07

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.12.013

Determination of Matrix Effects of 18 Pesticides in 5 Edible Fungi by QuEChERS-HPLC-MS/MS

RUAN Bi-yuan

（Ningde Agricultural Product Quality and Safety Inspection and Testing Center， Ningde， Fujian 352100， China）

Abstract： The matrix effect of 18 pesticides on 5 edible fungi substrates was studied in this paper. By taking pleurotus mushroom， oyster mushroom， tremella， mushroom and double spore mushroom as the research objects， they were added with 18 pesticides at the concentrations of 0.05， 0.10 and 0.20 μg·mL-1， respectively. The methods of QuEChERS combined with HPLC-MS/MS were used for the determination， and finally the matrix effects of 18 pesticides in the five edible fungi were evaluated by the peak area ratio of substrate standard point to solvent standard point. The results showed that the 18 pesticides mainly showed the substrate weakening effect in 5 substrates， and different supplemental levels had no significant effect on the matrix effect intensity of pesticides. The matrix effect of phorate and phoxim in pleurotus mushroom was the most significant， and the maximum value of | ME | was 47.9% and 35.81%， respectively; The ME of carbendazim in pleurotus mushroom， oyster mushroom and tremella ranged from -33.30% to -22.25%; The ME of abamectin in pleurotus mushroom and mushroom ranged from -28.44% to -20.11%; The ME of 3-hydroxycarbofuran and phorate-sulfoxide in mushroom ranged from -26.82% to

-23.90% and -34.37% to -24.28%， respectively; The ME of methomyl in pleurotus mushroom ranged from -32.68% to -27.20%， with medium matrix effect. All of the 18 pesticides in double spore mushroom showed weak matrix effect. When HPLC-MS/MS was used to determine the residues of 18 pesticides in 5 kinds of edible fungi， including pleurotus mushroom， oyster mushroom， tremella， mushroom and double spore mushroom， in addition to abamectin， carbendazim， methomyl， 3-hydroxycarbofuran， phorate-sulfoxide， phorate and phoxim， the matrix effect of other pesticides could be ignored， and only the standard curve of solvent was prepared for quantification.

Key words： Matrix effect; Edible fungi; Pesticide residues; HPLC-MS/MS; QuEChERS

食用菌富含豐富的多糖、氨基酸、蛋白質(zhì)和礦物元素等對人體有益的營養(yǎng)物質(zhì)，具有特殊的食用價值和藥用價值[1-2]?！笆濉逼陂g，我國食用菌產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)總值突破了3000億元，躍居國內(nèi)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的第5位，成為我國農(nóng)業(yè)經(jīng)濟中的重要組成部分[3-4]。然而，食用菌生產(chǎn)周期短、環(huán)境相對封閉，病蟲害一直是影響食用菌生產(chǎn)和品質(zhì)的主要因素[5]。目前，食用菌專用農(nóng)藥較少，生產(chǎn)中大多使用水果蔬菜農(nóng)藥，加之菇農(nóng)農(nóng)藥使用不規(guī)范，極易造成食用菌農(nóng)藥超標，影響產(chǎn)品質(zhì)量，危害人體健康[6]。開展農(nóng)藥殘留檢測是確保食用菌質(zhì)量安全的有效途徑，也是監(jiān)管部門執(zhí)法的有利依據(jù)。

基質(zhì)效應(yīng)（matrix Effect，ME）是指樣品中除目標分析物以外，其他成分對待測物測定值的影響，即基質(zhì)對分析方法準確測定分析物能力的干擾[7]。在農(nóng)藥殘留的檢測過程中，基質(zhì)效應(yīng)嚴重影響著待測物的信號響應(yīng)值，進而影響最終檢測結(jié)果的準確性，無法為監(jiān)管部門提供強有力的技術(shù)支持，為此進行基質(zhì)效應(yīng)的研究十分必要。許文娟等[8]利用液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定5種蔬菜中17種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)大蔥等5種常見蔬菜對17種氨基甲酸酯農(nóng)藥存在不同程度的基質(zhì)效應(yīng)，且多數(shù)呈基質(zhì)抑制效應(yīng);賈曉菲等[9]利用氣相色譜研究了20種有機磷農(nóng)藥在蔬菜、水果、茶葉、谷物中的基質(zhì)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)茶葉中的基質(zhì)效應(yīng)較蔬菜、水果、大米基質(zhì)大;高娜等[10]利用HPLCMS/MS測定不同蔬菜中農(nóng)藥多殘留的基質(zhì)效應(yīng)，發(fā)現(xiàn)經(jīng)QuEChERS方法凈化后，可以使30種蔬菜中基質(zhì)效應(yīng)較強農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)顯著減弱。然而，目前針對食用菌中農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)的研究較少，尤其是使用HPLCMS/MS研究不同種類食用菌中農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)文獻并不多見。

本研究采用QuEChERS前處理結(jié)合HPLCMS/MS 檢測方法，以杏鮑菇等5種常見食用菌為材料，探討基質(zhì)效應(yīng)對18種農(nóng)藥殘留檢測的影響，為食用菌的質(zhì)量控制以及相關(guān)的食品安全監(jiān)管提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗以杏鮑菇、平菇、銀耳、香菇、雙孢菇為研究對象，均來自中心日常檢測中無農(nóng)藥殘留的陰性樣品。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器 LCMS8050高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀（日本島津制作所）、PL602E百分之一電子天平（梅特勒托利多國際有限公司）、318KS高速冷凍離心機（德國Sigma公司）、EVAP111氮吹儀（美國Organomation公司）、移液器（德國 VITILAB公司）（20～1000）μL。

1.2.2 試劑 乙腈、甲醇（色譜級，上海安譜公司）、NaCl（分析純，上海安譜公司），18種農(nóng)藥標準品（100 μg·mL-1，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所）、凈化試劑包（59825056分散固相萃取凈化管，安捷倫科技有限公司）。

1.2.3 標準溶液 單標工作液：分別吸取氧樂果等18種農(nóng)藥100 μg· mL-1 標準品0.1 mL于10 mL容量瓶中，用甲醇定容，配置成1.0 μg·mL-1的單標工作液。

混合標準儲備液：吸取氧樂果等18種農(nóng)藥100 μg·mL-1 標準品0.5 mL于10.0 mL容量瓶中，用甲醇定容，配置成5.0 μg·mL-1的混合標準儲備液。

溶劑標準工作液：吸取適量的混合標準儲備液，用甲醇水（1+1，V/V）逐級稀釋0.01、0.05、0.10、0.20、0.30 μg·mL-15個濃度的工作液（B），用于標準曲線測定。

基質(zhì)標準工作液：吸取適量的混合標準儲備液，分別用5種陰性基質(zhì)液逐級稀釋成0.05、0.10、0.20 μg·mL-13個濃度的基質(zhì)標準工作液（A）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品前處理 稱取10 g（精確至0.01 g）陰性樣品于50 mL離心管中，加入20 mL的乙腈，混合后超聲提取20 min，加入5 g NaCl，混合后離心（5000 r·min-1）3 min。吸取10 mL的上清液，加入凈化試劑包中，振蕩1 min后離心 （5000 r·min-1）3 min，取上清液5 mL，40℃ 氮吹至干，加入5 mL甲醇水（1+1，V/V）溶液，漩渦振蕩，過0.22 μm有機濾膜，備用。

1.3.2 色譜條件 流動相A：0.1 %甲酸水，流動相B：乙腈。梯度洗脫程序：0～1 min，10%B;1～3 min，10%B～50%B;3～7min，50%B～75%B;7～8 min，75%B～95%B;8～11 min，95%B;11～13 min，10%B。流速：0.4 mL·min-1;色譜柱 C18 （2.1 mm×100 mm，2 μm ）;柱溫：40℃;進樣體積：5 μL。霧化氣流量：3 L·min-1;干燥氣流量：10 L·min-1;加熱氣流量：10 L·min-1;接口溫度：300℃;脫溶劑管（DL）溫度250 ℃;加熱塊溫度400 ℃;ESI 電噴霧離子源，正負離子模式，多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）。

1.3.3 質(zhì)譜檢測條件 逐一用1.2.3中配制的1.0 μg·mL-1的單標工作液，用全掃描（SCAN）正負離子模式，掃面范圍50～1000 m/z，找到信號最強的化合物離子和相對應(yīng)的離子模式，確定保留時間。用單一掃描（SIM）模式進一步確定前體離子，再對前體離子進行不同電壓下的產(chǎn)物離子掃描，剔除雜質(zhì)峰的干擾。進而確定定量離子對、定性離子對以及碰撞電壓，最終獲得該化合物的多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）的方法。分別對1.2.3中配制的溶劑標準工作液和基質(zhì)工作液進行進樣，每個水平重復(fù)3次。

1.3.4 基質(zhì)效應(yīng)評價 試驗采用同濃度下基質(zhì)標準工作液（A）和溶劑標準工作液（B）的峰面積的相對比值來評價基質(zhì)效應(yīng)[11]。

ME=（A峰面積B峰面積-1）×100%

當(dāng)ME>0時，為基質(zhì)增強效應(yīng);當(dāng)ME<0時，為基質(zhì)減弱效應(yīng)。|ME|≤20%，表現(xiàn)為弱基質(zhì)效應(yīng)，20%<|ME|< 50%，表現(xiàn)為中等基質(zhì)效應(yīng)，|ME|≥ 50%，表現(xiàn)為強基質(zhì)效應(yīng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)譜檢測參數(shù)的優(yōu)化

經(jīng)試驗，優(yōu)化得到氧樂果等18種農(nóng)藥最佳的離子對、碰撞能、掃描模式等質(zhì)譜條件（表1），且在10 min內(nèi)各農(nóng)藥分離度良好（圖1）。其中除蟲脲和滅幼脲負離子掃描模式下離子響應(yīng)值高于正離子掃描模式，其他農(nóng)藥均正離子掃描模式響應(yīng)高于負離子掃描模式。

2.2 18種農(nóng)藥在5種食用菌中的基質(zhì)效應(yīng)比較

通過1.3.4的基質(zhì)效應(yīng)計算公式，計算出5種食用菌基質(zhì)中的ME值，統(tǒng)計數(shù)據(jù)RSD均小于5%，表明數(shù)據(jù)具有較好的穩(wěn)定性（表2）。18種農(nóng)藥在5種食用菌基質(zhì)中存在不同程度的基質(zhì)效應(yīng)，大多數(shù)農(nóng)藥ME<0，表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應(yīng);個別農(nóng)藥ME>0，存在可忽略的基質(zhì)增強效應(yīng)。甲拌磷和辛硫磷在杏鮑菇中的基質(zhì)效應(yīng)最為顯著，|ME|最高值為47.9%和35.81%，多菌靈在杏鮑菇、平菇和銀耳中的ME范圍在-33.30%～-22.25%，阿維菌素在杏鮑菇和香菇中的ME范圍在-28.44%～-20.11%，3羥基克百威和甲拌磷亞砜在香菇中的ME范圍分別在-26.82%～-23.90%和-34.37%～-24.28%，滅多威在杏鮑菇中ME范圍在-32.68%～-27.20%，均為中等基質(zhì)效應(yīng)。氧樂果、噻蟲嗪、克百威、吡蟲啉、樂果、甲萘威、甲拌磷砜、除蟲脲、滅幼脲、啶蟲脒在5種食用菌基質(zhì)中|ME|≤ 20%，均表現(xiàn)為弱基質(zhì)效應(yīng)。

2.3 食用菌基質(zhì)種類對基質(zhì)效應(yīng)的影響

對3種濃度水平下18種農(nóng)藥在5種食用菌中呈現(xiàn)弱、中、強基質(zhì)效應(yīng)的數(shù)量進行分析。由表2和圖2可知，不同食用菌基質(zhì)對農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)影響不同。在杏鮑菇、平菇、銀耳、香菇、雙孢菇中的ME分別為-47.29%～8.30%、-25.53%～12.00%、-33.3%～10.44%、-34.37%～7.75%和-14.68%～14.34%。在杏鮑菇和香菇中的中等基質(zhì)效應(yīng)數(shù)量最多，分別為15個和10個，占比27.8%和18.5%。在杏鮑菇中甲拌磷、滅多威和辛硫磷以及在香菇中的阿維菌素、氯吡脲、3羥基克百威、樂果、甲拌磷亞砜和啶蟲脒呈現(xiàn)的基質(zhì)減弱效應(yīng)比在其他基質(zhì)中更強。在雙孢菇中的農(nóng)藥呈現(xiàn)的基質(zhì)效應(yīng)均為弱基質(zhì)效應(yīng)。由此可知，18種農(nóng)藥在杏鮑菇和香菇中產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)最強，在雙孢菇中產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)最弱。

2.4 農(nóng)藥不同添加水平對基質(zhì)效應(yīng)的影響

由表3可知，在5種食用菌基質(zhì)中添加水平為0.05、0.10、0.20 μg·mL-1的18種農(nóng)藥，呈現(xiàn)中等基質(zhì)效應(yīng)的數(shù)量分別為10、10和13個，占比為11.1%、11.1%和14.4%。18種農(nóng)藥中有16種農(nóng)藥在3種添加水平下呈現(xiàn)中等基質(zhì)效應(yīng)的數(shù)量相同，僅有添加水平為0.20 μg· mL-1 的3羥基克百威和氯吡脲呈現(xiàn)中等基質(zhì)效應(yīng)的數(shù)量略有不同。表明在5種食用菌基質(zhì)中，不同的添加水平對18種農(nóng)藥產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)強度影響不顯著。

3 討論與結(jié)論

HPLCMS/MS憑借其高效、快速、準確等特性，已廣泛運用于農(nóng)藥殘留檢測領(lǐng)域，而樣品中的基質(zhì)效應(yīng)成為廣大檢測人員不可避免的一大問題[12-13]。本研究以5種食用菌基質(zhì)為試驗對象，研究了18種農(nóng)藥組分在5種食用菌基質(zhì)中的表現(xiàn)，結(jié)果表明杏鮑菇等5種食用菌對18種農(nóng)藥主要表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應(yīng);阿維菌素、多菌靈、滅多威、3羥基克百威、甲拌磷亞砜、甲拌磷、辛硫磷在部分食用菌基質(zhì)中表現(xiàn)出顯著的基質(zhì)減弱效應(yīng);18種農(nóng)藥在杏鮑菇和香菇中產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)最強，在雙孢菇基質(zhì)中產(chǎn)生的基質(zhì)效應(yīng)最弱;不同的添加水平對18種農(nóng)藥呈現(xiàn)的基質(zhì)效應(yīng)強度影響不顯著。有研究表明，含水量較高的蔬菜受基質(zhì)效應(yīng)的影響較小，食用菌可能由于具有較高的含水量而使其呈現(xiàn)可忽略的基質(zhì)效應(yīng)[14]。此外，有研究表明有機磷農(nóng)藥由于具有P=O或P=S等極性基團，這些基團

具有共軛給電子能力致使化合物極性變大，加之化合物空間結(jié)構(gòu)的影響，會表現(xiàn)出較強的基質(zhì)效應(yīng)[15]，這在本研究中也有所體現(xiàn)，如甲拌磷、辛硫磷在杏鮑菇中表現(xiàn)出較強的基質(zhì)效應(yīng)，但樂果、甲拌磷砜僅表現(xiàn)出可忽略的弱基質(zhì)效應(yīng)，猜測農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)不僅受官能團及空間結(jié)構(gòu)的影響，還可能受到樣品基質(zhì)的影響。

利用HPLCMS/MS進行日常農(nóng)藥檢測分析時，大多數(shù)農(nóng)藥在食用菌中均表現(xiàn)為可忽略的基質(zhì)效應(yīng)，利用QuEChERS方法對樣品進行提取、凈化即可將基質(zhì)效應(yīng)控制在可接受范圍內(nèi)，因此可以通過配制溶劑標準曲線進行定量分析，既方便快捷，又可以準確定量，但檢測時如出現(xiàn)阿維菌素、多菌靈、滅多威、3羥基克百威、甲拌磷亞砜、甲拌磷、辛硫磷等農(nóng)殘時，仍應(yīng)該通過配制基質(zhì)標進行定量，以保證結(jié)果的準確性。

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（責(zé)任編輯：柯文輝）

收稿日期：2021-11-10

作者簡介：阮碧媛，女，1990年生，助理工程師，主要從事農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量檢測工作。

基金項目：寧德師范學(xué)院資助項目（FMRC202003）