應(yīng)用QuEChERS-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定結(jié)球甘藍中201種農(nóng)藥殘留

陽曦 陳慧斐 王繼剛 肖曉莉

摘? ? 要：為了建立氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定結(jié)球甘藍中201種農(nóng)藥殘留的方法，對樣品經(jīng)乙腈提取、QuEChERS法凈化后，在多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）模式下進行檢測，用內(nèi)標(biāo)法定量。結(jié)果表明，201種農(nóng)藥在5～500 ng·mL-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.997，方法檢出限為0.02～38.00 μg·kg-1，加標(biāo)回收率為62.6%～128.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于8.0%。由此可見，該方法操作簡便、靈敏度高、檢出限低，適用于201種農(nóng)藥同時定量分析。

關(guān)鍵詞：結(jié)球甘藍;QuEChERS;氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法;農(nóng)藥殘留

中圖分類號：S635.1 文獻標(biāo)志碼：A 文章編號：1673-2871（2021）11-047-12

Determination of 201 pesticide residues in cabbage by QuEChERS-gas chromatography-tandem mass spectrometry

YANG Xi， CHEN Huifei， WANG Jigang， XIAO Xiaoli

（Mianyang Institute for Food and Drug Control， Mianyang 621000， Sichuan， China）

Abstract： To establish a method for determination of 201 pesticides residues in cabbage by QuEChERS-gas chromatography-tandem mass spectrometry， the samples were extracted by acetonitrile， purified by QuEChERS， monitored by mass spectrometry in MRM mode， and quantified by the internal standard method. In the range of 5-500 ng·mL-1， the 201 pesticides had good linear relationships， and the correlation coefficients were greater than 0.997. The limits of detection were 0.02-38.00 μg·kg-1， and the recoveries were 62.6%-128.9%， and the relative standard deviations were less than 8.0%. This method is simple， high sensitivity and low detection limit， which is suitable for the determination of 50 pesticide residues in plant foods， suitable for simultaneous quantitative analysis of 201 pesticides.

Key words： Cabbage; QuEChERS; Gas chromatography-tandem mass spectrometry; Pesticide residues

結(jié)球甘藍是一種廣泛種植并且深受消費者喜愛的重要蔬菜，具有產(chǎn)量高、品質(zhì)好、耐貯藏等特點。它營養(yǎng)成分含量豐富，能夠促進人體新陳代謝，具有抗氧化、抗衰老、提高免疫力、調(diào)節(jié)血糖血脂等作用[1-2]，是一種經(jīng)濟實惠、營養(yǎng)價值高的理想食物。

通常報道的農(nóng)藥殘留測定方法為氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法[3-7]、液相色譜-質(zhì)譜法[8-12]。常用的前處理方法主要有固相萃取法[13-14]、凝膠色譜法[15]、QuEChERS法[7-8]等。氣相[16-19]或液相色譜[20-21]通常采用保留時間定性，準(zhǔn)確性差，容易造成假陽性，特別是大量農(nóng)藥同時進行分析存在一定難度。NY/T 761—2008《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留的測定》[22]雖然使用雙柱保留時間定性，增加了定性的準(zhǔn)確性，但需要同時使用兩根色譜柱，且對儀器有特殊的要求。GC-MS法雖然采用特征離子掃描，但某些相同的碎片離子會造成一定的干擾，在準(zhǔn)確性上仍有一定問題。氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法具有更強的專屬性及更高的靈敏度，能對得到的一級母離子再次裂解產(chǎn)生特征碎片離子，在定性和定量上都更加準(zhǔn)確。常用的固相萃取法和凝膠色譜法等前處理方法往往操作繁瑣、費時較長，不利于多個樣品的前處理效率的提高。QuEChERS法操作簡便，使用試劑較少，回收率高，適合多樣本的檢測。筆者在本試驗中采用QuEChERS法對樣品進行前處理，運用氣相-串聯(lián)質(zhì)譜法對結(jié)球甘藍中農(nóng)藥多殘留進行檢測，試圖建立一種同時測定201種農(nóng)藥殘留的快速、準(zhǔn)確、高靈敏度的方法。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

氣相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜聯(lián)用儀GCMS-TQ8040，島津公司;MS603S電子天平，梅特勒-托利多公司。

乙腈（色譜純，F(xiàn)isher公司）;乙酸乙酯（色譜純，成都市科龍化工試劑廠）;4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉試劑包（島津公司）;900 mg硫酸鎂、150 mg乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠（PSA）凈化管（島津公司）;環(huán)氧七氯B標(biāo)準(zhǔn)溶液（100 μg·mL-1，溶劑為乙酸乙酯，99.8%，島津公司）。

標(biāo)準(zhǔn)溶液：農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（10 μg·mL-1，溶劑：乙酸乙酯，島津公司）。

GCMS性能檢查測試標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)（C9～C33），島津公司。

樣品均為市售結(jié)球甘藍。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

精密取混合標(biāo)準(zhǔn)溶液0.25 mL置5 mL容量瓶中，加乙酸乙酯稀釋至刻度，即得500 ng·mL-1的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

分別取上述500 ng·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液0.05、0.1、0.5、1.0 mL置5 mL容量瓶中，加乙酸乙酯稀釋至刻度，即得5、10、50、100 ng·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)溶液。

1.3 內(nèi)標(biāo)使用溶液的配制

取內(nèi)標(biāo)溶液（環(huán)氧七氯B標(biāo)準(zhǔn)溶液）0.25 mL置5.0 mL量瓶中，加乙酸乙酯稀釋至刻度，即得5 μg·mL-1的內(nèi)標(biāo)使用溶液。

1.4 基質(zhì)工作溶液的配制

將空白基質(zhì)溶液氮氣吹干，加入20 μL內(nèi)標(biāo)使用溶液，分別加1 mL 5、10、50、100、500 ng·mL-1的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液復(fù)溶，過0.22 μm有機濾膜，即得基質(zhì)工作溶液（現(xiàn)用現(xiàn)配）。

1.5 試樣的制備

本試驗于2020年3月在四川省綿陽市食品藥品檢驗所食品檢測室進行。

參照NY/T 789—2004《農(nóng)藥殘留分析樣本的采樣方法》和GB/T 27404—2008《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》，每批樣本量為4個個體，去除明顯腐爛和萎蔫的葉片，沿縱軸切開分成兩半，截成4等份，每份取出部分樣品，混勻，再用四分法分成2份，分別用搗碎勻漿機制成均勻試樣，置于-18 ℃條件備用。

1.6 供試品溶液的制備

精密稱取10.000 g勻漿試樣于50 mL離心管中，精密加入10 mL乙腈，再加入4 g硫酸鎂、1 g檸檬酸鈉、1 g氯化鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉及1顆陶瓷均質(zhì)子，蓋上離心管蓋，渦旋1 min后于4200 r·min-1離心5 min。精確取上清液6 mL置內(nèi)含900 mg硫酸鎂及150 mg PSA的離心管中，渦旋混勻1 min后于4200 r·min-1離心5 min，精確取2 mL上清液于試管中，于40 ℃水浴中用氮氣吹至近干。精確加入1 mL乙酸乙酯復(fù)溶，加入20 μL內(nèi)標(biāo)使用溶液，混勻，過0.22 μm有機濾膜，待測定。同時進行空白試驗。

1.7 氣相色譜條件

色譜柱：島津SH-Rtx-1701，0.25 mm×0.25 μm×30 m;色譜柱溫度：40 ℃保持1 min，然后以40 ℃·min-1程序升溫至120 ℃，再以5 ℃·min-1升溫至240 ℃，再以12 ℃·min-1升溫至300 ℃，保持6 min;載氣：氦氣，流速1.0 mL·min-1;進樣口溫度：280 ℃;進樣量：1 μL;進樣方式：不分流進樣。

1.8 質(zhì)譜條件

離子源：電子轟擊源（EI）;離子源溫度：230 ℃;接口溫度：280 ℃;溶劑延遲時間：2 min;掃描方式：多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）;每種農(nóng)藥分別選擇一對定量離子、一對定性離子。每組所有需要檢測離子對按照出峰順序，分時段分別檢測。每種農(nóng)藥的保留時間、定量離子對、定性離子對和碰撞電壓見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜條件的優(yōu)化

選用的SH-Rtx-1701色譜柱，是一款中等極性的通用色譜柱。各目標(biāo)化合物均能在該色譜柱上獲得較好的響應(yīng)，能夠獲得較高靈敏度。采用梯度升溫程序，可使各目標(biāo)物有效分離，各組分在色譜柱中有適宜的保留。當(dāng)柱溫達到240 ℃時，再以12 ℃·min-1升溫至300 ℃，此時升溫速率提高，可使高沸點物質(zhì)加快出峰，節(jié)約分析時間。在程序結(jié)束階段采用300 ℃保持6 min，有助于色譜柱的清洗，起到老化色譜柱作用。

采用Smart MRM農(nóng)藥數(shù)據(jù)庫中保留指數(shù)法確定各目標(biāo)化合物的出峰時間。首先對C9～C33的混合正庚烷烴標(biāo)準(zhǔn)品進樣，依次確認(rèn)25種正庚烷烴的保留時間，采用保留指數(shù)法計算各待測目標(biāo)化合物的保留時間。

2.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

在MRM模式下，每一種目標(biāo)化合物選擇2對離子對作為定性定量離子對，優(yōu)化了其碰撞能量。為了減少各化合物之間的干擾，采取分段采集模式，這樣不僅減少了某時間段內(nèi)采集離子對的數(shù)量，同時也提高了靈敏度。對空白基標(biāo)準(zhǔn)溶液進樣，201種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品的總離子流色譜圖如圖1所示。

2.3 前處理方法的比較

采用QuEChERS混合鹽提取試劑（4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉），比較傳統(tǒng)地使用過飽和氯化鈉等無機鹽使水相和有機相分離，QuEChERS混合鹽提取試劑能夠更好地分離有機相[23]，使目標(biāo)化合物能夠充分溶于提取溶劑，獲得更好的回收率。

固相萃取法是檢驗標(biāo)準(zhǔn)普遍采用的凈化方法，相比較QuEChERS法，存在加標(biāo)回收效果較差、凈化過程復(fù)雜，耗時較長的問題[24]。筆者在本試驗中采用150 mg PSA作為凈化材料，PSA可去除基質(zhì)中的脂肪酸、糖類、色素、有機酸等物質(zhì)[25-26]。由于樣品中含有大量水分，在用乙腈提取后，也會殘留少量的水，故使用900 mg硫酸鎂用于除水。因此，在本試驗中采用含150 mg PSA、900 mg硫酸鎂的提取凈化管用于樣品的凈化。

2.4 基質(zhì)效應(yīng)的消除

在氣相色譜-質(zhì)譜檢測系統(tǒng)中，由于基質(zhì)的共流出，樣品中非目標(biāo)物會對待測目標(biāo)物的響應(yīng)造成一定影響，表現(xiàn)出較強的基質(zhì)效應(yīng)[27-29]。氣相色譜在進樣時，受基質(zhì)干擾會造成不同待測目標(biāo)物在氣化室中的吸附和分解程度不同，最終影響檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度和靈敏度。筆者采用空白樣品基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線來減小基質(zhì)效應(yīng)。

2.5 線性關(guān)系、檢出限和定量限

使用空白基質(zhì)溶液配制質(zhì)量濃度為5、10、50、100、500 ng·mL-1的混合標(biāo)準(zhǔn)系列溶液，對每個濃度點進行測定，繪制工作曲線。以信噪比S/N=3時對應(yīng)的目標(biāo)化合物含量作為該方法的檢出限，信噪比S/N=10時對應(yīng)的目標(biāo)化合物含量作為該方法的定量限，結(jié)果見表2。結(jié)果表明，201種農(nóng)藥線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)r均大于0.997，檢出限為0.02～38.00 μg·kg-1。

2.6 回收率及精密度

按試驗方法對結(jié)球甘藍樣品進行3個水平的加標(biāo)回收試驗（n=6），添加水平及結(jié)果見表2。結(jié)果表明，201種農(nóng)藥的回收率為62.6%～128.9%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于8.0%，該方法具有良好的準(zhǔn)確度和重復(fù)性。

3 討 論

3.1 Smart MRM農(nóng)藥數(shù)據(jù)庫的使用

采用Smart MRM農(nóng)藥數(shù)據(jù)庫中保留指數(shù)法同時測定201種農(nóng)藥，相比較GB 23200.113—2018《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 植物源性食品208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測定 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》[30]將多種農(nóng)殘分為A、B兩組進行掃描，節(jié)約了儀器分析時間，提高了檢測效率。

3.2 基質(zhì)效應(yīng)

在使用環(huán)氧七氯B做內(nèi)標(biāo)的情況下，采用空白基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率（A）與溶劑匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率（B）之比作為評價基質(zhì)效應(yīng)的方法[31]，當(dāng)A/B值在0.8～1.2之間時，為基質(zhì)效應(yīng)不明顯。在試驗中發(fā)現(xiàn)，采用溶劑匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液時，所測目標(biāo)物A/B值在0.8～1.2之間的不足50%，而基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液目標(biāo)物A/B值在0.8～1.2之間的農(nóng)藥為88%，有效地減小了基質(zhì)效應(yīng)。

4 結(jié) 論

建立了QuEChERS-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定結(jié)球甘藍中201種農(nóng)藥殘留的檢測方法，對儀器條件、前處理方法進行了優(yōu)化，該方法操作簡便、靈敏度高、檢出限低，適用于農(nóng)藥多殘留高通量定量分析。

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