QuEChERS結(jié)合GC-MS/MS檢測(cè)食用菌中20種有機(jī)磷農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)

蔡振輝

(寧德市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢驗(yàn)檢測(cè)中心，福建 寧德 352100)

有機(jī)磷農(nóng)藥具有高效、廣譜、降解快、價(jià)格低等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)[1]，但其殘留問題也日益凸顯，嚴(yán)重影響生態(tài)環(huán)境，甚至危害人體健康。目前，世界各國通過制定農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)磷農(nóng)藥的最大殘留限量加以監(jiān)督，我國頒布的《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量：GB 2763—2021》[2]也規(guī)定了農(nóng)產(chǎn)品中有機(jī)磷農(nóng)藥的最大殘留限量。當(dāng)前，對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥殘留的檢測(cè)主要有氣相色譜法[3]、氣相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法(gas chromatography-tandem mass spectrometry, GC-MS/MS)[4]和液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法[5]等。其中，GC-MS/MS相比氣相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法(GC-MS)優(yōu)勢(shì)明顯，可通過監(jiān)測(cè)多個(gè)離子，有效排除假陽性干擾，提高分析的選擇性和靈敏度[6-7]。

基質(zhì)效應(yīng)指樣品中其他成分對(duì)待測(cè)物測(cè)定造成干擾，導(dǎo)致測(cè)定時(shí)無法對(duì)目標(biāo)組分進(jìn)行準(zhǔn)確定量[8]?；|(zhì)匹配校準(zhǔn)法是目前農(nóng)藥殘留檢測(cè)領(lǐng)域降低基質(zhì)效應(yīng)的常用方法，但現(xiàn)實(shí)中待測(cè)樣品種類繁多，難以對(duì)不同樣品一一配制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線[9]。因此，尋找代表性的樣品基質(zhì)并配制標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析，成為提高檢測(cè)效率及準(zhǔn)確性的有效手段[10-12]。QuEChERS法是一種方便快捷、經(jīng)濟(jì)實(shí)用、安全可靠的樣品前處理技術(shù)，常用于農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥的檢測(cè)[13]。目前，有關(guān)食用菌中有機(jī)磷農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)報(bào)道不多，且涉及的食用菌種類較少[14-16]。因此，本研究采用QuEChERS結(jié)合GC-MS/MS法探討20種有機(jī)磷農(nóng)藥在10種常見食用菌中的基質(zhì)效應(yīng)，以期為食用菌中有機(jī)磷農(nóng)藥的檢測(cè)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

1.1.1 材料 試材分別為香菇(Lentinulaedodes)、秀珍菇(Pleurotusgeesteranus)、蟹味菇(Hypsizygusmarmoreus)、杏鮑菇(Pleurotuseryngii)、鹿茸菇(Lyophyllumdecastes)、金針菇(Flammulinavelutipes)、平菇(Pleurotusostreatus)、雙孢菇(Agaricusbisporus)、黑木耳(Auriculariaheimuer)和銀耳(Tremellafuciformis)等10種常見食用菌，均為市售。試驗(yàn)前對(duì)所有試材進(jìn)行檢測(cè)，均未發(fā)現(xiàn)待測(cè)農(nóng)藥。

1.1.2 試劑 20種有機(jī)磷農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)樣品由農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所提供，質(zhì)量濃度均為100 μg·mL-1。丙酮、乙腈、正己烷均為色譜純，上海安譜公司；5982-5056分散固相萃取試劑盒，美國Agilent公司。

1.2 儀器與設(shè)備

GCMS-TQ8040三重四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本島津制作所；3-18KS高速冷凍離心機(jī)，德國Sigma公司；EVAP-111氮吹儀，美國Organomation公司；FP3010料理機(jī)，德國Braun公司；移液槍(10～100 0 μL)，德國VITILAB公司；PL602E電子天平，METTLER TOLEDO科技有限公司。

1.3 試驗(yàn)方法

1.3.1 樣品前處理 參照文獻(xiàn)[17]中有關(guān)農(nóng)藥殘留檢測(cè)的方法進(jìn)行樣品前處理。分別將10種食用菌樣品充分?jǐn)囁?、混勻，?zhǔn)確稱取10.0 g樣品于50 mL離心管，加入20.0 mL乙腈、5.0 g NaCl，充分震蕩混勻后超聲提取15 min，5 000 r·min-1離心3 min。吸取8.0 mL上清液置于分散固相萃取凈化管，振蕩1 min后5 000 r·min-1離心3 min，吸取1.0 mL上清液于10.0 mL試管，40 ℃氮吹至近干，加入1.0 mL丙酮與正己烷混合液復(fù)溶，收集凈化后的空白基質(zhì)液備用。

1.3.2 GC-MS/MS條件 (1)色譜條件。色譜柱：Aglient DB-5 MS (30 m×0.25 mm，0.25 μm)；梯度升溫設(shè)置：起始溫度50 ℃，保持1 min，以25 ℃·min-1升溫至125 ℃，再以10 ℃·min-1升溫至290 ℃。(2)質(zhì)譜條件。EI離子源溫度：200 ℃，接口溫度：250 ℃，溶劑延遲時(shí)間：3.0 min；多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(multiple reaction monitoring, MRM)檢測(cè)。

1.3.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 分別使用10種食用菌基質(zhì)液和丙酮正己烷(體積比為1∶1)將標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)稀釋為25、50、100、200、300、400 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液，上機(jī)進(jìn)樣，以外標(biāo)法繪制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線和溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2 結(jié)果與分析

2.1 GC-MS/MS質(zhì)譜條件的優(yōu)化

通過GC-MS/MS對(duì)20種農(nóng)藥的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(1 μg·mL-1)進(jìn)行全掃描，掃描范圍設(shè)置為50～500 amu。依據(jù)相對(duì)豐度、質(zhì)荷比等因素確定1～3個(gè)離子，并將其作為母離子進(jìn)行產(chǎn)物離子掃描，獲得最佳子離子和優(yōu)化電壓，確定最優(yōu)MRM掃描質(zhì)譜條件。經(jīng)過質(zhì)譜優(yōu)化后獲得20種農(nóng)藥組分的母離子、子離子和碰撞能量(表1)。

2.2 線性關(guān)系與線性范圍

分別將25、50、100、200、300、400 μg·L-1供試農(nóng)藥的標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行GC-MS/MS檢測(cè)，可獲得各標(biāo)準(zhǔn)溶液在設(shè)定條件下的總離子流圖(total ion chromatogram, TIC)(圖1)。對(duì)分離的色譜峰進(jìn)行積分，并以質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、定量離子對(duì)的峰面積為縱坐標(biāo)，通過外標(biāo)法繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果顯示，20種農(nóng)藥在25～400 μg·L-1范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)(R2)范圍為0.998～0.999。

A.辛硫磷；B.敵敵畏；C.滅線磷；D.甲拌磷；E.特丁硫磷；F.二嗪磷；G.氯唑磷；H.甲基對(duì)硫磷；I.殺螟硫磷；J.馬拉硫磷；K.毒死蜱；L.甲拌磷砜；M.甲拌磷亞砜；N.對(duì)硫磷；O.水胺硫磷；P.甲基異柳磷；Q.丙溴磷；R.三唑磷；S.亞胺硫磷；T.伏殺硫磷。

2.3 有機(jī)磷農(nóng)藥在不同食用菌中的基質(zhì)效應(yīng)比較

20種農(nóng)藥在10種食用菌中的基質(zhì)效應(yīng)見表2。由表2可知，供試農(nóng)藥總體上表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，僅特丁硫磷、氯唑磷、甲拌磷亞砜、甲拌磷砜、甲基異柳磷在個(gè)別食用菌中表現(xiàn)為基質(zhì)抑制效應(yīng)。其中，甲基對(duì)硫磷在杏鮑菇、銀耳、平菇中表現(xiàn)出強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)，基質(zhì)效應(yīng)范圍在51.54%～62.39%之間；殺螟硫磷在杏鮑菇、銀耳中表現(xiàn)強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)，分別為55.64%、50.81%；伏殺硫磷在鹿茸菇中表現(xiàn)為強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)(50.92%)；亞胺硫磷在10種食用菌中均表現(xiàn)出強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)，范圍在78.20%～209.12%之間。除亞胺硫磷外，其他農(nóng)藥對(duì)10種食用菌基質(zhì)效應(yīng)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(relative standard deviation， RSD)均<10%，表明不同食用菌對(duì)供試有機(jī)磷農(nóng)藥具有相似的基質(zhì)效應(yīng)。

表2 20種有機(jī)磷農(nóng)藥在不同食用菌中的基質(zhì)效應(yīng)Table 2 Matrix effects of 20 types of organophosphorus pesticides in different edible fungi

由表2還可知，除亞胺硫磷、甲基對(duì)硫磷外其他農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)RSD均<8%。通過考察多種食用菌中亞胺硫磷的基質(zhì)效應(yīng)均值與單種食用菌基質(zhì)效應(yīng)的關(guān)系，同時(shí)以RSD值較大的甲基對(duì)硫磷為參考篩選代表基質(zhì)。亞胺硫磷、甲基對(duì)硫磷在10種食用菌基質(zhì)中的平均基質(zhì)效應(yīng)值分別為143.16%、43.91%，比對(duì)表2中各種食用菌的基質(zhì)效應(yīng)，選擇雙孢菇作為代表基質(zhì)。

2.4 以雙孢菇為代表基質(zhì)時(shí)有機(jī)磷農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)比較

如表3所示，以雙孢菇作為代表基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)曲線，有效校正辛硫磷、對(duì)硫磷、甲基對(duì)硫磷、殺螟硫磷、三唑磷、亞胺硫磷、伏殺硫磷等農(nóng)藥的強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)，除甲基對(duì)硫磷、亞胺硫磷在個(gè)別食用菌中表現(xiàn)為中等基質(zhì)效應(yīng)外，其他農(nóng)藥均表現(xiàn)為弱基質(zhì)效應(yīng)。以溶劑和雙孢菇為參比，比較其他供試基質(zhì)的強(qiáng)、中、弱基質(zhì)效應(yīng)所占比例(圖2)。其中，強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)由8.0%下降為0，中等基質(zhì)效應(yīng)由36.5%降低為2.0%，弱基質(zhì)效應(yīng)由55.5%提升為98.0%。由此可知，利用GC-MS/MS檢測(cè)食用菌中有機(jī)磷農(nóng)藥時(shí)，將雙孢菇作為代表基質(zhì)配置標(biāo)準(zhǔn)曲線能夠有效提高定量分析的準(zhǔn)確性。

表3 以雙孢菇為代表基質(zhì)時(shí)有機(jī)磷農(nóng)藥在不同食用菌中的基質(zhì)效應(yīng)Table 3 Matrix effects of organophosphorus pesticides in different edible fungi with Agaricus bisporus being typical matrix solution

A.以溶劑為參比；B.以雙孢菇為參比。

3 小結(jié)

基質(zhì)效應(yīng)是農(nóng)藥定量檢測(cè)中常見的問題，受多種因素影響。有機(jī)磷農(nóng)藥具有P=O或P=S等極性基團(tuán)，這些基團(tuán)極易被進(jìn)樣口活性位點(diǎn)吸附，從而加強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)[18]。此外，農(nóng)藥化合物的空間結(jié)構(gòu)以及基質(zhì)中糖類、油脂、蛋白質(zhì)等含量的不同也會(huì)影響基質(zhì)效應(yīng)[15]。本研究采用QuEChERS結(jié)合GC-MS/MS法探討20種有機(jī)磷農(nóng)藥在10種常見食用菌中的基質(zhì)效應(yīng)，結(jié)果顯示，不同食用菌基質(zhì)對(duì)有機(jī)磷農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)相似，且使用雙孢菇作為代表基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析，既保證準(zhǔn)確率又可提高效率。