QuEChERS-氣相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法測定蔬菜中25種農(nóng)藥殘留

趙婉珍 田曦

摘 要：目的：建立QuEChERS-氣相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法檢測蔬菜中25種常見的農(nóng)藥殘留。方法：采用乙腈作為提取液，通過QuEChERS進(jìn)行前處理，使用DB-5ms色譜柱進(jìn)行分離，最后采用動態(tài)多反應(yīng)離子監(jiān)測模式進(jìn)行具體的分析工作，并采用內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析。結(jié)果：當(dāng)濃度在0.01～0.20 μg·mL-1，25

種農(nóng)藥線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.996，檢出限為0.003～0.008 mg·kg-1，定量限為0.005～0.015 mg·kg-1，平均回收率為78.5%～106.8%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.1%～9.8%。結(jié)論：該方法操作方便、靈敏以及精準(zhǔn)，可滿足常見的農(nóng)藥殘留的檢測需求。

關(guān)鍵詞：氣相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法；農(nóng)藥殘留；蔬菜

Abstract： Objective： To establish QuEChERS-Gas chromatography triple quadrupole tandem mass spectrometry for the determination of 25 common pesticide residues in vegetables. Method： Acetonitrile was used as extraction solution， which was pre-treated by QuEChERS and separated by DB-5ms column. Finally， specific analysis was performed by dynamic multi-reactive ion monitoring mode， and quantitative analysis was performed by internal standard method. Result： When the concentration is 0.01～0.20 μg·mL-1， the correlation coefficients were all greater than 0.996. The limits of detection were 0.003～0.008 mg·kg-1， the limits of quantitation were 0.005～0.015 mg·kg-1， and the average recoveries were 78.5%～106.8%. The relative standard deviation is 1.1%～9.8%. Conclusion： The method is convenient， sensitive and accurate， and can meet the requirements of common pesticide residues detection.

Keywords： gas chromatography triple quadrupole tandem mass spectrometry; pesticide residue; vegetable

農(nóng)藥在預(yù)防病蟲害和提升農(nóng)作物產(chǎn)量等方面有重要作用，但由于不規(guī)范的使用及毒性研究的深入，人們不斷發(fā)現(xiàn)農(nóng)藥殘留會對人體產(chǎn)生危害。食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)對農(nóng)藥殘留限量進(jìn)行了明確規(guī)定，通過一定的方法對蔬菜中的農(nóng)藥殘留進(jìn)行檢測，以保障消費(fèi)者安全。

蔬菜中的農(nóng)藥殘留檢測方法有酶抑制法、液相色譜法等，特別是氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，GC-MS/MS），有著氣相色譜的高效分離和質(zhì)譜的精準(zhǔn)分析，靈敏度高、抗干擾能力強(qiáng)，其可進(jìn)行復(fù)雜化合物的準(zhǔn)確鑒定[1]，是目前大型分析檢測機(jī)構(gòu)檢測農(nóng)藥殘留最常用的方法。在使用GC-MS/MS檢測前，需要對樣品進(jìn)行前處理，主要步驟有提取和凈化，決定著檢測的準(zhǔn)確性和重復(fù)性。在處理過程中，要盡可能多的將檢測目標(biāo)物提取出來，并且除去雜質(zhì)的影響，消除基質(zhì)效應(yīng)。QuEChERS法的最大優(yōu)勢在于操作十分簡單，樣品回收率高，具有較高的準(zhǔn)確性，而且價格低廉，適合不同類型的樣品處理[2]。因此，利用QuEChERS技術(shù)進(jìn)行蔬菜樣品的前處理，對于色譜分離以及質(zhì)譜檢測等開展具體的篩選工作，最終找出一種能一次檢測多種農(nóng)藥的方法是十分有意義的。本次研究使用QuEChERS前處理方法，建立了GC-MS/MS同時檢測25種常見農(nóng)藥殘留的分析方法。該方法具有迅速、簡單和高效的特點，同時能夠滿足對多種農(nóng)藥殘留的篩查和定量等需求，為農(nóng)藥殘留的快速檢測提供技術(shù)支持，具有廣泛的應(yīng)用前景。

1 材料與方法

1.1 材料及耗材

芹菜、白菜、卷心菜、辣椒、蔥、香菜、花菜、西藍(lán)花、黃瓜和生菜，均購自本市大型超市。

農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品中，高效氯氟氰菊酯和甲拌磷購自Sigma-Aldrich；甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、久效磷、樂果、毒死蜱、三唑酮、二甲戊靈、對硫磷、甲基異柳磷、甲拌磷亞砜、水胺硫磷、甲拌磷砜、腐霉利、三唑醇、殺撲磷、丙溴磷、己唑醇、三唑磷、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、苯醚甲環(huán)唑、溴氰菊酯均購自Dr.Ehrenstorfer；乙酸乙酯和乙腈，均為HPLC級，購自國藥集團(tuán)；硫酸鎂、氯化鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸氫二鈉、PSA、GCB均購自Agela。

1.2 儀器設(shè)備

Agilent 8890B/7000D三重四極桿氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀，美國Agilent公司；德國Sigma 3-18KS臺式高速冷凍離心機(jī)；WIND EVA M型氮氣吹干儀，德國ChemTron公司；WIGGENS D-130精度勻漿器；WIGGENS Vortex 3000-Elite微型渦旋混合儀；JA2003電子精密天平，上海舜宇恒平。

1.3 實驗方法

1.3.1 空白基質(zhì)的準(zhǔn)備

取10 g芹菜樣品于50 mL試管中，向其中加入10 mL乙腈，并依次加入4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉以及陶瓷均質(zhì)子，將試管放置在振蕩器中，振蕩1 min，在4 200 r·min-1轉(zhuǎn)速下超高速離心5 min。取6 mL上清液加入凈化管中，在凈化管中加入900 mg硫酸鎂、150 mg PSA和15 mg GCB，渦旋混合1 min，在4 200 r·min-1轉(zhuǎn)速下超高速離心5 min，所得到的上清液即為空白基質(zhì)。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

（1）標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制。準(zhǔn)確稱取適量各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，用丙酮溶解并定容至10.00 mL，得到標(biāo)準(zhǔn)儲備液濃度為1 000 μg·mL-1。

（2）混合標(biāo)準(zhǔn)溶液配制。分別吸取不同農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲備液各0.1 mL至同一容量瓶內(nèi)，用乙酸乙酯稀釋定容至10.00 mL，得到混合標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度為10 μg·mL-1。

（3）基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作液的配制。準(zhǔn)確吸取一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，用乙酸乙酯逐級稀釋成濃度分別為0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1和0.20 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液，將1.3.1配制好的空白基質(zhì)吸取2 mL用氮氣吹干，加入內(nèi)標(biāo)溶液，再加入上述相應(yīng)濃度標(biāo)準(zhǔn)工作液1 mL復(fù)溶，過有機(jī)濾膜，每個濃度做6個平行，得到濃度分別為0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1和0.20 μg·mL-1的基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.3.3 儀器色譜條件

色譜柱：DB-5ms（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度：280 ℃；離子源溫度：280 ℃；電子轟擊源：70 eV；傳輸線溫度：280 ℃；進(jìn)樣量：1 ?L；程序升溫：起始溫度40 ℃保持1 min，40 ℃·min-1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；氣體流速：氦氣（He）1.0 mL·min-1；采用動態(tài)多反應(yīng)監(jiān)測模式。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜柱的選擇

DB-5ms在分析檢測中具備極佳的信噪比，可以提供更完整的質(zhì)譜圖信息，對于大部分的弱極性農(nóng)藥有很好的分離效果。例如，司露露等[3]采用DB-5ms色譜柱建立了供港蔬菜中118種農(nóng)藥殘留的檢測方法；曾廣豐等[4]采用DB-5ms色譜柱建立了快速篩查涼茶中的農(nóng)藥殘留的方法；周玉春等[5]利用DB-5ms色譜柱比較了不同蔬菜中氟蟲氰及其代謝物的檢測方法。本實驗測定的25種常見農(nóng)藥極性均為弱極性，所以用DB-5ms色譜柱也更加適合。

2.2 GC-MS/MS條件的優(yōu)化

本研究采用氣相色譜-三重四極桿氣相質(zhì)譜聯(lián)用儀對蔬菜中常見的農(nóng)藥進(jìn)行檢測，質(zhì)譜參數(shù)參考國標(biāo)[6]。在全掃描模式方式下得到25種常見農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的總離子流圖（圖1），具體項目與定量離子見表1。

2.3 提取液的選擇

在前處理過程中，合適的提取液使整個方法的準(zhǔn)確性和可靠性升高。在選擇提取液時，要考慮溶劑的極性、農(nóng)藥的特性和基質(zhì)的性質(zhì)。一般實驗室常用的提取液有丙酮、甲醇、乙酸乙酯和乙腈，其中丙酮極性較強(qiáng)，能溶解多種農(nóng)藥，但與水互溶，在提取過程中很容易將基質(zhì)中的油脂和色素提取出來[7]，給后續(xù)凈化帶來困難。甲醇與丙酮類似，提取出的雜質(zhì)較多。乙腈提取效果佳，對脂肪和色素等非極性物質(zhì)的提取能力弱，對農(nóng)藥提取的干擾性小[8]，而且容易通過鹽析作用與水相分離，有利于后續(xù)凈化操作，并且相對于乙酸乙酯、乙腈提取后的雜質(zhì)更少[9]，故本實驗選擇乙腈作為提取液。

2.4 凈化條件的選擇

在前處理過程中，加入硫酸鎂和氯化鈉作為脫水劑，這是因為這兩種化合物可以通過鹽析機(jī)制減少農(nóng)藥在水中的溶解度，從而提高農(nóng)藥的含量，最終促進(jìn)水相和有機(jī)相的分離，降低水的含量。具體來說，硫酸鎂和氯化鈉的比例為4∶1。此外，加入檸檬酸鈉和檸檬酸氫鈉緩沖鹽可以穩(wěn)定pH，從而實現(xiàn)優(yōu)化實驗的目的。在凈化過程中，需要使用吸附劑。常用的填料有很多種，其中PSA（N-丙基乙二胺）是一種極性吸附劑，對大部分基質(zhì)都有著良好的凈化效果，能夠去除與之相關(guān)的極性基質(zhì)。而C18（十八烷基硅膠鍵合相）則對非極性組分有著優(yōu)秀的吸附效果。此外，GCB（石墨炭黑）通常用于去除色素，但使用GCB，有些含有平面結(jié)構(gòu)的農(nóng)藥會有所損失[10-11]，而且過量使用會導(dǎo)致部分農(nóng)藥的回收率偏低[8]?；跈z測對象蔬菜的特性及實驗室以往方法經(jīng)驗，本實驗選用150 mg PSA和15 mg GCB作為凈化材料。

2.5 方法學(xué)驗證

2.5.1 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

將配制好的濃度為0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1、0.20 μg·mL-1的基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作液按照預(yù)設(shè)的實驗條件進(jìn)行進(jìn)樣檢測。將峰面積作為縱坐標(biāo)（Y），將質(zhì)量濃度作為橫坐標(biāo)（X，μg·mL-1），并制作標(biāo)準(zhǔn)曲線。由表2可知，在質(zhì)量濃度為0.01～0.20 μg·mL-1，25種農(nóng)藥的線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)都大于0.996。以3倍信噪比計算檢出限，以10倍信噪比計算定量限，結(jié)果顯示，25種農(nóng)藥的檢出限為0.003～0.008 mg·kg-1，定量限為0.005～0.015 mg·kg-1，表明本實驗方法具有較高的靈敏度。

2.5.2 回收率和精密度

為檢測方法的準(zhǔn)確性，用空白基質(zhì)進(jìn)行加標(biāo)回收試驗，加標(biāo)水平分別為0.01 mg·kg-1、0.04 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1，每個水平做6組平行，按照前述方法進(jìn)行回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差檢測。由表3可知，25種農(nóng)藥的平均回收率在78.5%～106.8%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.1%～9.8%?？梢姡芏群蜏?zhǔn)確度能夠滿足分析要求[12]。

2.6 樣品測定

利用本文方法對本市3家大型超市分別購買的10種蔬菜進(jìn)行農(nóng)藥殘留檢測，結(jié)果顯示10種蔬菜均未檢出農(nóng)藥殘留，可能的原因是大型超市在采購前對蔬菜質(zhì)量把關(guān)嚴(yán)，蔬菜品質(zhì)較好；也可能是采集的樣本數(shù)量較少，品種局限，未覆蓋全部市售蔬菜，所以沒有檢出上述25種農(nóng)藥殘留。

3 結(jié)論

本實驗建立了一種QuEChERS-氣相色譜三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜同時測定蔬菜中25種常見農(nóng)藥殘留的方法，通過方法學(xué)驗證發(fā)現(xiàn)，線性關(guān)系、檢出限、回收率、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差等指標(biāo)均滿足多組分農(nóng)藥殘留在蔬菜中的快速、高效、準(zhǔn)確定性與定量分析，可對保障蔬菜安全給予一定支持。

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