QuEChERS-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定果蔬中30種農(nóng)藥殘留

王紅梅 肖傳勇 張倩 曹盟盟 梁曉明

摘要 [目的]建立果蔬中30種農(nóng)藥殘留的QuECHERS-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析方法。[方法]樣品經(jīng)乙腈提取，氯化鈉鹽析分離，以乙腈-2 mmol/L乙酸銨水溶液（含0.05%甲酸，V/V）為流動(dòng)相梯度洗脫，C18色譜柱分離，采用正負(fù)離子多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）模式進(jìn)行分析，基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，外標(biāo)法定量。[結(jié)果]30種農(nóng)藥在16 min內(nèi)完好分離。在1～500 μg/L線性關(guān)系良好（r>0.99），對(duì)番茄、蘋果進(jìn)行3個(gè)添加水平回收試驗(yàn)，30種農(nóng)藥的回收率為77%～128%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.0%～12.2%。[結(jié)論]該方法簡(jiǎn)便快捷，適用于果蔬中農(nóng)藥殘留的測(cè)定。

關(guān)鍵詞 果蔬;QuEChERS;高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法;農(nóng)藥殘留

中圖分類號(hào) TS-207.5+3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A

文章編號(hào) 0517-6611（2021）11-0173-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.11.047

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

Determination of 30 Pesticide Residues in Vegetables and Fruits by QuEChERS -High Performance Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry

WANG Hong-mei，XIAO Chuan-yong，ZHANG Qian et al

（Dezhou Agricultural Products Quality and Safety Testing Center，Dezhou，Shandong 253015）

Abstract [Objective] To establish a QuECHERS-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry method for the determination of 30 pesticide residues in vegetables and fruits.[Method] The samples were extracted by acetonitrile and separated by sodium chloride salting out.The mobile phase was acetonitrile-2 mmol /L ammonium acetate solution （containing 0.05% formic acid，V/V） by gradient elution，separated by C18 column，analyzed by positive and negative ion multiple reaction monitoring （MRM） mode，matrix preparation standard solution，external standard method for quantitative analysis.[Result]The 30 pesticides were separated perfectly within 16 minutes.There was a good linear relationship between 1-500 μg/L （r>0.99）.Three additive levels of recovery tests were carried out on tomatoes and apples.The recoveries of 30 pesticides were 77%-128%，and the relative standard deviation （RSD） was 1.0%-12.2%.[Conclusion]The method is simple，rapid and suitable for the determination of pesticide residues in vegetables and fruits.

Key words Fruits and vegetables;QuEChERS;High performance liquid chromatography tandem mass spectrometry;Pesticide residues

農(nóng)藥在農(nóng)作物病害上的防治發(fā)揮著重要的作用，提高了農(nóng)作物的產(chǎn)量。農(nóng)藥在帶來經(jīng)濟(jì)效益的同時(shí)，由于不合理的使用，造成農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量下降，威脅人類的身體健康[1-4]。因此，進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測(cè)、把好農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全關(guān)就很重要。

目前，檢測(cè)農(nóng)藥多殘留的方法主要有氣相色譜法[5-7]、液相色譜法[8-9]、氣相色譜-質(zhì)譜法[10-12]、液相色譜-質(zhì)譜法[13-16]等。由于蔬菜水果基質(zhì)比較復(fù)雜，液相色譜法和氣相色譜法在檢測(cè)上有一定的局限性，容易出現(xiàn)假陽(yáng)性或假陰性的情況[15]，需要質(zhì)譜來進(jìn)行定性。山東省蔬菜水果監(jiān)督抽查監(jiān)測(cè)項(xiàng)目規(guī)定22種農(nóng)藥，其中部分農(nóng)藥GB/T 20769—2008沒有覆蓋到，如乙酰甲胺磷、阿維菌素、涕滅威等部分氨基甲酸酯類及其代謝物沒有涉及;另外，甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、樂果極性較大的農(nóng)藥在氣相色譜和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀靈敏度較低，基質(zhì)干擾大，色譜峰型較差，而這些農(nóng)藥在液相色譜-質(zhì)譜上基質(zhì)干擾小、靈敏度較高。該研究綜合以上考慮，開發(fā)液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定果蔬中30種農(nóng)藥殘留，為果蔬中農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供準(zhǔn)確、簡(jiǎn)便快速的檢測(cè)手段。

1 材料與方法

1.1 儀器 LCMS8050液相色譜-三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀（日本Shimadzu公司），其中液相部分是LC-20AD二元溶劑輸送系統(tǒng);萬(wàn)分之一天平（北京賽多利斯儀器系統(tǒng)公司）;氮吹儀（organomation N-EVAPTM112）;高速組織勻漿機(jī)（IKA T25 digital ULTRA TURRAX德國(guó)）;TGL-20B高速離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）;HY-4調(diào)速多用振蕩器（江蘇中大儀器科技有限公司）;KQ-500E型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）;一次性使用無(wú)菌注射器 5 mL（湖南康利來醫(yī)療器械有限公司）;0.22 μm有機(jī)針式濾膜;蔬菜農(nóng)藥殘留凈化管（青云實(shí)驗(yàn)耗材有限公司）。

1.2 試劑 甲醇、乙腈、甲酸、乙酸銨均為色譜純（美國(guó)Fisher公司）;水（杭州娃哈哈純凈水）;氯化鈉（分析純，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）。農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品：甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、樂果、多菌靈、涕滅威亞砜、涕滅威砜、涕滅威、克百威、3-羥基克百威、甲萘威、滅多威、噠螨靈、甲拌磷、甲拌磷砜、甲拌磷亞砜、吡蟲啉、啶蟲脒、烯酰嗎啉、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽（甲維鹽）、阿維菌素、咪鮮胺、氟啶脲、辛硫磷、除蟲脲、滅幼脲、氟蟲腈、氟甲腈、氟蟲腈硫醚、氟蟲腈砜，標(biāo)準(zhǔn)樣品均購(gòu)買于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心（天津）。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液：根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)品的溶解度選用甲醇、丙酮稀釋定容至100 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，于-18 ℃儲(chǔ)存?；旌蠘?biāo)準(zhǔn)溶液：分別吸取合適體積的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用甲醇稀釋，配制成5 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，使用前用流動(dòng)相稀釋至所需濃度。取陰性樣品制備空白基質(zhì)溶液。

1.4 色譜條件 色譜柱為Shim-pack GissC18（2.1 mm×50 mm，1.9 μm，日本島津公司）。流動(dòng)相A為2 mmol/L乙酸銨水溶液（含0.05%甲酸，V/V），流動(dòng)相B為乙腈，梯度洗脫程序見表1。流速0.3 mL/min，柱溫40 ℃，進(jìn)樣量1.0 μL。

1.5 質(zhì)譜條件 離子源為電噴霧離子源（ESI）。掃描方式為正負(fù)離子同時(shí)掃描。離子源溫度300 ℃。霧化器流速為3.0 L/min。干燥氣流速10.0 L/min。脫溶劑管溫度200 ℃，加熱塊溫度400 ℃。加熱氣流速10.0 L/min。離子源電壓4.0 kV。采用分段多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）模式。駐留時(shí)間40 ms。定性、定量離子對(duì)和碰撞能參數(shù)見表2。

1.6 樣品的前處理 準(zhǔn)確稱取樣品15.0 g（精確至0.1g）于50 mL具塞離心管中，加入15.0 mL乙腈，在12 000 r/min下均質(zhì)2 min，然后加入7.0 g氯化鈉，手動(dòng)快速搖勻，振蕩提取15 min，10 000 r/min離心5min。取一支15 mL的凈化管，吸取6mL上清液，渦旋1min，以10 000r/min離心5min，吸取2mL于50mL小燒杯，氮吹近干，用乙腈-水（3∶2，V/V）定容至2mL，過0.22 μm濾膜于進(jìn)樣瓶中，待上機(jī)檢測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)譜條件的選擇 質(zhì)譜條件的優(yōu)化主要包括母離子、子離子、碰撞能量、去簇電壓，取1.0mg/L的單標(biāo)溶液，用兩通取代色譜柱，首先進(jìn)行Q3scan，獲取待測(cè)物的母離子，然后進(jìn)行product ion scan獲取子離子，最后在多反應(yīng)監(jiān)測(cè)MRM模式下優(yōu)化電壓和碰撞能，結(jié)果見表2。

2.2 流動(dòng)相的選擇

試驗(yàn)選擇甲醇-水、乙腈-水、甲醇-甲酸水、乙腈-甲酸水、乙腈-2 mmol/L乙酸銨水（0.05%甲酸水）分別作為流動(dòng)相，考察不同組成流動(dòng)相對(duì)分析結(jié)果的影響。經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)，甲醇-水、乙腈-水作為流動(dòng)相時(shí)，乙腈-水體系洗脫化合物的能力更強(qiáng)，目標(biāo)化合物出峰較快，縮短分析時(shí)間;但是，乙酰甲胺磷、甲胺磷、辛硫磷在這2種流動(dòng)相體系中，靈敏度低，峰形較差，分離度不好，在乙腈-水加入0.05%甲酸后，離子信號(hào)明顯增強(qiáng)，并且辛硫磷信號(hào)穩(wěn)定，乙酰甲胺磷、甲胺磷響應(yīng)信號(hào)依舊很低，并且峰形較差，甲胺磷還出現(xiàn)分叉峰的現(xiàn)象。在0.05%甲酸水里加入2 mmol/L乙酸銨，乙酰甲胺磷信號(hào)增強(qiáng)，并且甲胺磷峰形改善，綜合比較，該方法選用乙腈-2 mmol/L乙酸銨水（0.05%甲酸水）作為流動(dòng)相。圖1為此液相條件下番茄空白基質(zhì)中30種農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的總離子流色譜圖。

2.3 提取溶劑的選擇 比較乙腈、甲醇的提取效果發(fā)現(xiàn)，甲醇作為提取溶劑時(shí)，鹽析效果較差，出現(xiàn)不分層現(xiàn)象，沒有辦法進(jìn)行下一步提取。乙腈能夠滿足絕大多數(shù)農(nóng)藥殘留的提取，并且提取的雜質(zhì)較少，所以該試驗(yàn)選用乙腈為提取試劑。在鹽析時(shí)，傳統(tǒng)的QuEChERS和多數(shù)文獻(xiàn)采用無(wú)水硫酸鎂作為鹽析試劑[17]，但實(shí)際操作中會(huì)發(fā)現(xiàn)，硫酸鎂遇水會(huì)釋放大量熱量，會(huì)對(duì)一些易揮發(fā)的農(nóng)藥提取造成損失，同時(shí)，離心管溫度過高，也不利于試驗(yàn)操作。而氯化鈉在鹽析過程中產(chǎn)生的熱量少，操作簡(jiǎn)單，費(fèi)用也低，回收率也能滿足試驗(yàn)要求，所以該試驗(yàn)選用氯化鈉作為鹽析試劑。

2.4 定容溶液的選擇

比較凈化后直接吸取溶液過濾膜上機(jī)和氮吹轉(zhuǎn)化溶劑后上機(jī)效果，吸取凈化液過0.22 μm濾膜直接上機(jī)，發(fā)現(xiàn)對(duì)出峰時(shí)間快、極性大的農(nóng)藥峰型影響較大，如甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、涕滅威砜，基質(zhì)干擾大，峰型出現(xiàn)肩峰或前延峰，嚴(yán)重影響定性和定量分析。而經(jīng)過氮吹近干，轉(zhuǎn)換成3∶2流動(dòng)相比例后，這幾種物質(zhì)峰型對(duì)稱性好，基質(zhì)干擾低。所以，選擇氮吹轉(zhuǎn)換溶劑后過濾膜上機(jī)。

2.5 方法驗(yàn)證

2.5.1 線性范圍和定量限。以西紅柿空白基質(zhì)將30種農(nóng)藥配制成濃度為0.001、0.005、0.010、0.050、0.100、0.500 mg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。上機(jī)測(cè)定，以峰面積為縱坐標(biāo)、標(biāo)準(zhǔn)品濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。以3倍信噪比（S/N）計(jì)算方法檢出限，10倍信噪比（S/N）計(jì)算定量限。30種農(nóng)藥的線性方程、線性范圍、檢出限和定量限見表3。由表3可知，30種農(nóng)藥在1～500 μg/L線性關(guān)系良好（r>0.99），方法的檢出限為0.01～3.00 μg/kg，定量限在0.05～15.00 μg/kg，完全滿足日常檢測(cè)分析的要求。

2.5.2 方法的回收率和精密度。

分別在番茄、蘋果空白樣品中加入30種農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，使樣品中農(nóng)藥的含量分別是10、50、100 μg/kg，每個(gè)添加水平做6次平行，為減少基質(zhì)效應(yīng)的影響，回收率試驗(yàn)時(shí)，采用相應(yīng)的空白基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液來進(jìn)行計(jì)算，番茄和蘋果基質(zhì)的回收率和精密度結(jié)果見表4。3個(gè)添加水平下30種農(nóng)藥的回收率在77%～128%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為1.0%～12.2%。

2.5.3 實(shí)際樣品的檢測(cè)及方法比較。

用該試驗(yàn)建立的方法與GB/T 20769—2008[18]同時(shí)對(duì)市場(chǎng)采購(gòu)的番茄、芹菜、茄子、蘋果、黃瓜、青椒進(jìn)行檢測(cè)。結(jié)果發(fā)現(xiàn)（表5），分別在番茄、茄子、黃瓜中檢出多菌靈、烯酰嗎啉、啶蟲脒、阿維菌素4種農(nóng)藥，2種方法檢測(cè)結(jié)果數(shù)值相近。

3 結(jié)論

該研究以乙腈-2 mmol/L乙酸銨水（含0.05%，V/V）為流動(dòng)相，乙腈作為提取溶劑，經(jīng)過優(yōu)化的QuEChERS方法提取凈化，建立了果蔬中30種農(nóng)藥殘留的液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)方法。該方法前處理簡(jiǎn)單、分析時(shí)間短、穩(wěn)定性好，回收率、精密度和定量限均滿足農(nóng)藥殘留分析的要求，適用于果蔬中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)。

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