氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定花生油中農(nóng)藥殘留前處理方法評估

周瑋婧，侯 靖，徐 瑋，王 澍

（武漢食品化妝品檢驗所，武漢 430014）

農(nóng)藥因具有防治病蟲害的功效，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中發(fā)揮著重要作用。然而，因為不合理的使用，農(nóng)藥殘留問題嚴重威脅著消費者的健康。植物油的精煉過程可以有效地去除包括農(nóng)藥殘留在內(nèi)的多種有害物質(zhì)，但花生油多采用冷榨工藝，且不經(jīng)過精煉，因此對花生油中農(nóng)藥殘留的檢測顯得尤為重要。

油脂的存在對農(nóng)藥殘留的分析產(chǎn)生基質(zhì)干擾［1］，同時會對儀器造成污染；部分有機氯和菊酯類農(nóng)藥具有較強的親脂性，難以與油脂分離。如何有效地去除油脂，并最大程度上保證親脂性農(nóng)藥的回收，成為植物油中農(nóng)藥殘留檢測的難點。傳統(tǒng)去除油脂的方法有濃硫酸磺化法［2］和凝膠柱色譜凈化法［3］，濃硫酸磺化法需要使用強酸，不適用于對酸不穩(wěn)定農(nóng)藥的檢測，操作相對復(fù)雜，產(chǎn)生的廢棄物需要經(jīng)過處理才能丟棄。凝膠柱色譜凈化法雖然可以實現(xiàn)自動化，但是凈化時間較長，且需要消耗大量有機溶液，不符合環(huán)保的需求。基質(zhì)固相分散（MSPD）技術(shù)［4］與固相萃?。⊿PE）技術(shù)［5］也被用于植物油中農(nóng)藥殘留的前處理。QuEChERS（Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe），是近年來國際上新發(fā)展起來的一種用于農(nóng)產(chǎn)品檢測的快速樣品前處理技術(shù)，與上述方法相比，QuEChERS 方法因為簡單快速、重復(fù)性好等優(yōu)點［6］，越來越受到人們的重視。

QuEChERS 方法需要根據(jù)基質(zhì)的不同選擇去除干擾物質(zhì)的吸附劑，常見可以去除脂肪類物質(zhì)的吸附劑有C18、乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）、C18與氧化鋯共同鍵合物（Z-Sep+）以及增強型脂質(zhì)去除產(chǎn)品（EMR-Lipid）。其中，C18對非極性組分有較好的吸附作用，可以去除油脂；PSA 具有弱的陰離子交換能力，可以去除脂肪酸和有機酸等干擾物［7］。Z-Sep+是將C18與氧化鋯共同鍵合到二氧化硅上，C18與脂肪結(jié)合，氧化鋯作為路易斯酸，可以吸引給電子基團的化合物［8］。EMR-Lipid 結(jié)構(gòu)為商業(yè)秘密，有人認為其機制涉及尺寸排斥和疏水相互作用：與脂質(zhì)相關(guān)的長鏈烴類結(jié)構(gòu)被EMR-Lipid 捕獲，形成的復(fù)合物沉淀出溶液或在最終鹽析步驟中留在水相中［9］。Rafael 等［10］發(fā)現(xiàn)在液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法分析橄欖油中農(nóng)藥殘留時，使用EMR 凈化在提取效率和基質(zhì)效應(yīng)方面較Z-Sep+和PSA+C18有優(yōu)勢，Z-Sep+比PSA+C18回收率更高。

本研究采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法作為檢測方法，通過選擇出適合花生油中農(nóng)藥殘留檢測的提取方法，并以回收率和干擾基質(zhì)去除情況為依據(jù)，比較不同除脂吸附劑的凈化效果，為花生油中農(nóng)藥殘留檢測前處理方法的選擇提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 原料 高油酸花生油為武漢市市售。

1.1.2 試劑與耗材 正己烷、乙腈均為色譜純（德國Merck 公司）；氯化鈉，分析純（國藥試劑）；C18粉末、PSA 粉末（中國CNW 公司）；Z-Sep+凈化管（美國Supelco 公司）；EMR-Lipid 凈化管（美國Agilent 科技公司）。

1.1.3 主要儀器 GC7890B 型氣相色譜儀、MS7010型質(zhì)譜儀（美國Agilent 科技公司），Vortex-GenieⅡ型渦旋混勻器（美國Scientific Industries 公司），Allegra X-15R型臺式冷凍離心機（美國Beckman公司）。

1.1.4 標準物質(zhì) 甲拌磷、甲基對硫磷、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、伏殺硫磷、殺撲磷、丙溴磷、三氯殺螨醇、聯(lián)苯菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯均為100 μg/mL，美國O2Si 公司；氟樂靈、乙草胺、七氯、倍硫磷、對硫磷、氯丹、苯線磷、氟胺氰菊酯均為100 μg/mL，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所；噻節(jié)因（98.5%）、毒死蜱（99.8%）、腐霉利（99.6%）、醚菌酯（97.3%）、氯菊酯（97.8%）、氟氰戊菊酯（99.0%），德國Dr.Ehrenstorfer 公司；增效醚（99.0%），天津First Standard 公司。

1.1.5 標準儲備溶液的配制 準確稱取噻節(jié)因、毒死蜱、腐霉利、醚菌酯、氯菊酯、氟氰戊菊酯和增效醚各10 mg 于7 個小燒杯中，加入乙腈溶劑并完全轉(zhuǎn)移至7 個100 mL 容量瓶中，用乙腈定容至刻度，充分混勻，得到濃度為100 μg/mL 的標準儲備溶液。

1.1.6 標準中間溶液的配制 分別準確移取1 mL

商品化標準溶液（標準物質(zhì)）和“1.1.5”配制的標準儲備溶液于1 個25 mL 容量瓶中，用乙腈定容至刻度，充分混勻，得到濃度為4 μg/mL 的標準中間溶液。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品前處理

1）提取。準確稱取5 g植物油樣品，加入10.0 mL乙腈（提取方法1）；準確稱取5 g 植物油樣品，加入5.0 mL 正己烷和10.0 mL 乙腈（提取方法2）；準確稱取5 g 植物油樣品，加入5.0 mL 去離子水和10.0 mL乙腈，并加入2.0 g氯化鈉（提取方法3）；準確稱取5 g植物油樣品，加入5.0 mL 正己烷、5.0 mL 去離子水和10.0 mL 乙腈，并加入2.0 g 氯化鈉（提取方法4）；準確稱取2 g 植物油樣品，加入10.0 mL 乙腈（提取方法5）。將樣品渦旋混合1 min，超聲提取30 min，提取液于-20 ℃放置2 h，4 000 r/min 離心10 min，取乙腈層，待凈化。

2）凈化。將1.0 mL 上述提取液加入含50 mg C18粉末的離心管中（凈化方法1）；將1.0 mL 上述提取液加入含50 mg PSA 粉末的離心管中（凈化方法2）；將1.0 mL 上述提取液加入含50 mg C18和50 mg PSA粉末的離心管中（凈化方法3）；將1.0 mL 上述提取液加入含50 mg Z-Sep+粉末的離心管中（凈化方法4），離心管渦旋1 min，4 000 r/min 離心5 min，取上層清液過0.22 μm 有機濾膜，待上機。將5.0 mL 上述提取液加入預(yù)先用5.0 mL 去離子水活化的EMRLipid 凈化管中，渦旋1 min，4 000 r/min 離心5 min，將上層清液移至50 mL 離心管中，-20 ℃下放置0.5 h 后，加入與EMR-Lipid 凈化管配合使用的無水硫酸鎂，充分振搖搖勻，4 000 r/min 離心5 min，取上層清液過0.22 μm 有機濾膜，待上機（凈化方法5）。

1.2.2 氣相色譜條件 色譜柱：HP-5MS UI 色譜柱（30.00 m×0.25 mm×0.25 μm）；進樣口溫度：310 ℃；進樣模式：不分流進樣；進樣量：1 μL；載氣：氦氣（純度大于99.999%）；載氣流速：1.2 mL/min；升溫程序：60 ℃保持1 min，以30 ℃/min升至170 ℃，再以8 ℃/min升至310 ℃，保持3 min；傳輸線溫度：310 ℃。

1.2.3 質(zhì)譜條件 電子轟擊源（EI）；電離能量為70 eV；離子源溫度為60 ℃；溶劑延遲時間為8 min；監(jiān)測方式為多反應(yīng)監(jiān)測（MRM），離子對及碰撞能見表1。

表1 各化合物的質(zhì)譜參數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 提取方法的選擇

在空白樣品中加入一定量的標準中間溶液，制成0.1 μg/g 的加標樣品，按照“1.2.1”樣品提取方法進行前處理。為抵消基質(zhì)效應(yīng)帶來的影響，采用相同提取方法得到空白基質(zhì)溶液，配制相近質(zhì)量濃度的標準溶液，峰面積外標單點法對相應(yīng)提取方法獲得的樣品進行定量分析，平行測定3 次，計算回收率，統(tǒng)計每種方法化合物的回收情況（圖1）。

由圖1 可見，提取方法1 對大多數(shù)化合物可以獲得理想的回收率，但是對于脂溶性較好的低極性化合物，如七氯、三氯殺螨醇、氯丹和氯菊酯，提取方法1 仍無法獲得60%以上的回收率。減少取樣量，即采用提取方法5，可以提高低極性化合物的回收率，如圖2 所示。

圖1 4 種提取方法回收率比較

圖2 不同樣品量對提取回收率的影響（n=3）

2.2 凈化方法的選擇

在空白樣品中加入一定量的混合標準溶液，制備0.1 μg/g 的加標樣品，按“1.2.1”提取方法5 進行提取，按不同凈化方法進行凈化。用相同凈化方法得到的空白基質(zhì)溶液配制標準溶液，采用相近質(zhì)量濃度標準溶液，峰面積外標單點法對相應(yīng)的凈化方法獲得的樣品進行定量，計算每種方法樣品的回收率，平行測定3 次，結(jié)果見表2。

由表2 可知，5 種凈化方法對大部分化合物的回收率為70%～120%，但是使用Z-Sep+凈化時，苯線磷與丙溴磷的回收率很低。ChemSpider 上獲得的化合物L(fēng)ogP與不同凈化方法各化合物回收率見圖3。對于親水化合物，即LogP較小的化合物，Z-Sep+凈化有較高的回收率；對于親脂性化合物，即LogP較大的化合物，C18+PSA 凈化回收率相對較高。

圖3 化合物L(fēng)ogP 與采用不同分散吸附劑凈化時的回收率情況

表2 采用不同分散吸附劑凈化時的回收率（Rec.）和相對標準偏差（RSD）（n=3） （單位：%）

考察不同凈化方法氟胺氰菊酯定量離子對（250.0/55.0）共流出化合物干擾情況（圖4），可以看到未凈化情況下，氟胺氰菊酯雙峰左邊有共流出化合物干擾，導(dǎo)致無法準確定量。單獨使用PSA 凈化無法消除共流出化合物的干擾，使用含C18的材料凈化，可以一定程度減小干擾。而使用EMR-Lipid 進行凈化，對共流出化合物干擾有最好的去除效果，提高了定量的準確性。

圖4 采用不同分散吸附劑凈化時氟胺氰菊酯定量離子對共流出物干擾情況

通過比較化合物在純?nèi)軇┲械捻憫?yīng)與在凈化后的空白基質(zhì)中的響應(yīng)，計算不同凈化方法處理后樣品的基質(zhì)效應(yīng)，計算公式：ME=化合物在凈化后的空白基質(zhì)中的響應(yīng)/化合物在純?nèi)軇┲械捻憫?yīng)×100%，結(jié)果見圖5。由圖5 可知，所有化合物的基質(zhì)效應(yīng)均大于100%，即表現(xiàn)出基質(zhì)增強，對于部分有機磷和擬除蟲菊酯農(nóng)藥，單獨使用C18凈化，基質(zhì)效應(yīng)明顯強于其他凈化方法，說明C18對可引起基質(zhì)增強的樣品基質(zhì)無法較好地去除，即凈化效果不理想。使用EMR-Lipid凈化，基質(zhì)效應(yīng)相對最小，凈化效果最佳。

圖5 采用不同分散吸附劑凈化后基質(zhì)效應(yīng)

3 小結(jié)

通過對多種提取和凈化方法的研究，發(fā)現(xiàn)樣品直接使用乙腈提取時，回收率最高，加入正己烷和水，均會導(dǎo)致回收率降低。減少樣品量，即增加提取溶劑與樣品的比例時，提取回收率提高。在凈化方法的選擇上，PSA、Z-Sep+與EMR-Lipid 均能一定程度上降低基質(zhì)對檢測的干擾，但每種吸附劑都有其特點，需根據(jù)被檢測化合物的實際情況進行選擇：C18+PSA 對親脂性農(nóng)藥回收較好，但是凈化效果不如Z-Sep+和EMR-Lipid。Z-Sep+對親水性較強化合物可以獲得較高的回收率，但是會導(dǎo)致苯線磷與丙溴磷回收率過低，可能是因為氧化鋯與這2 種化合物發(fā)生不可逆吸附作用，故在檢測這2 種化合物時不宜采用Z-Sep+凈化。EMR-Lipid 凈化效果最佳，可以最大程度地消除共流出化合物對定量的干擾并降低基質(zhì)效應(yīng)的影響，但是其操作過程比較復(fù)雜，且加入無水硫酸鎂鹽析時會大量放熱，使用時需要注意，可以在鹽析前將樣品充分冷凍，以獲得較高的回收率和重復(fù)性。