液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定蔬菜中農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)研究

何煥肖 曹倩玉 劉培 鄧一蕾 武寒梅 范曉鑫

摘 要：采用QuEChERS方法處理樣品，液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定10種蔬菜中10種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)。結(jié)果顯示，10種農(nóng)藥成分在10種蔬菜中絕大部分是基質(zhì)減弱效應(yīng)。在日常檢測(cè)工作中，需要配制相應(yīng)的基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，確保結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

關(guān)鍵詞：基質(zhì)效應(yīng)；QuEChERS；農(nóng)藥殘留

Abstract： The samples were treated by QuEChERS， and the matrix effects of ten pesticide residues in ten vegetables were determined by liquid chromatography-mass spectrometry. The results showed that most of ten pesticides were inhibition effects in ten kinds of vegetables. In the daliy detection work， it is necessary to prepare the corresponding matrix matching standard working solution to ensure accurate and reliable results.

Keywords： matrix effect; QuEChERS; pesticides residues

QuEChERS是一種農(nóng)藥殘留分析的樣品提取與凈化技術(shù)，主要用于食品中農(nóng)藥殘留檢測(cè)[1]。隨著科技的進(jìn)步，液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)（Liquid Chromatography-Mass Spectrometry，LC-MS）越來(lái)越成熟，在農(nóng)藥殘留檢測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。依據(jù)《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 植物源性食品中331種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定 液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用法》（GB 23200.121—2021），采用液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的方法可同時(shí)檢測(cè)331種農(nóng)藥及其代謝物殘留量[2]。在蔬菜的農(nóng)藥殘留檢測(cè)工作中，基質(zhì)效應(yīng)是影響檢測(cè)結(jié)果的重要因素之一?；|(zhì)效應(yīng)（Matrix Effect，ME）是指樣品中除了目標(biāo)分析物以外的其他成分對(duì)待測(cè)物測(cè)定值的影響，也就是指基質(zhì)對(duì)分析方法準(zhǔn)確性的干擾[3]。基質(zhì)效應(yīng)根據(jù)計(jì)算方法不同，可以分成絕對(duì)基質(zhì)效應(yīng)和相對(duì)基質(zhì)效應(yīng)兩種。絕對(duì)基質(zhì)效應(yīng)以加入農(nóng)藥的空白樣品的響應(yīng)與該農(nóng)藥在純?nèi)軇┲许憫?yīng)的比值來(lái)確定，相對(duì)基質(zhì)效應(yīng)是通過(guò)測(cè)定不同批次的基質(zhì)來(lái)確定[4]。本文研究番茄、紫甘藍(lán)、菜花以及韭菜等10種蔬菜中10種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)，以期提高日常工作的效率。

1 材料與方法

1.1 儀器與設(shè)備

液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀（Agilent-AB，1260-3200Q TRAP）；天平（梅特勒托利多，ML3002/02T）；QuEChERS自動(dòng)樣品制備系統(tǒng)（本立科技，Sio-6512）。

1.2 試劑

乙腈（CH3CN）、甲醇（CH3OH）和甲酸（HCOOH）、甲酸銨（HCOONH4）均為HPLC級(jí)；本立科技公司生產(chǎn)的分散固相萃取整合套裝一盒（含提取劑、凈化劑及振子包）；微孔濾膜（有機(jī)相，13 mm×0.22 μm）；10種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)樣品（濃度為100 mg·L-1，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所）。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

1.3.1 空白基質(zhì)的準(zhǔn)備

基質(zhì)制備按照GB 23200.121—2021[2]中QuEChERS前處理蔬菜的處理過(guò)程，本實(shí)驗(yàn)采用了本立科技出品的分散固相萃取整合套裝，進(jìn)行樣品的提取凈化。準(zhǔn)確稱(chēng)取10.00 g樣品于離心管中，加入10.00 mL乙腈，加入提取試劑包（5.5 g無(wú)水MgSO4，1.5 g NaCl，1 g檸檬酸鈉，0.5 g檸檬酸氫二鈉），加入振子包（24粒氧化鋯珠），蓋緊塞子，離心管內(nèi)管中含標(biāo)準(zhǔn)凈化試劑包（氧化鋯珠5粒，100 mg PSA，600 mg無(wú)水MgSO4），放入QuEChERS自動(dòng)樣品制備系統(tǒng)中，設(shè)定程序（第一步：振蕩180 s；第二步：4 000 r·min-1離心300 s；第三步：振蕩180 s；第四步：4 000 r·min-1離心300 s），取出離心管，吸取內(nèi)管中上清液過(guò)微孔濾膜待測(cè)。

從日常的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)樣品中篩選出不含有本實(shí)驗(yàn)中研究的10種農(nóng)藥的樣品，作為空白基質(zhì)。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：準(zhǔn)確吸取0.50 mL的10種原始儲(chǔ)備液（100 mg·L-1）至50 mL容量瓶中，用甲醇定容至刻度，得到濃度為1 mg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

溶劑混合標(biāo)準(zhǔn)工作液配制：準(zhǔn)確吸取一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，用甲醇稀釋為0.020 mg·L-1、0.050 mg·L-1、0.100 mg·L-1、0.200 mg·L-1和0.400 mg·L-1的溶劑標(biāo)準(zhǔn)工作液。

基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制：準(zhǔn)確吸取一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，用1.3.1中得到的空白基質(zhì)溶液，逐級(jí)稀釋成質(zhì)量濃度梯度為0.020 mg·L-1、0.050 mg·L-1、0.100 mg·L-1、0.200 mg·L-1和0.400 mg·L-1的基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.3.3 儀器條件

（1）色譜條件。色譜柱：C18柱（4.6 mm×50 mm，1.8 μm）；流動(dòng)相A相為甲醇，B相為甲酸銨-甲酸水溶液（濃度2 mmol·L-1，水是一級(jí)水）；流速：0.5 mL·min-1；進(jìn)樣量：5 μL；梯度洗脫程序見(jiàn)表1。

（2）質(zhì)譜條件。離子源類(lèi)型ESI，掃描方式為正離子模式，電噴霧電壓5 500 V，離子源溫度550 ℃，采取多反應(yīng)監(jiān)測(cè)方式，每種農(nóng)藥都選擇一對(duì)定量離子、一對(duì)定性離子進(jìn)行測(cè)定。

以溶劑混合標(biāo)準(zhǔn)工作液濃度為橫坐標(biāo)，離子對(duì)響應(yīng)峰面積為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。10種農(nóng)藥成分的保留時(shí)間、定量離子對(duì)、定性離子對(duì)、標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性相關(guān)系數(shù)（R2）見(jiàn)表2。

1.3.4 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

將按照1.3.2步驟配制好的溶劑混合標(biāo)準(zhǔn)工作液和基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)工作液，上液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定。按照公式（1）計(jì)算基質(zhì)效應(yīng)。當(dāng)ME值大于100%時(shí)，為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)；當(dāng)ME值小于100%時(shí)，為基質(zhì)減弱效應(yīng)。ME值在80%～120%為弱基質(zhì)效應(yīng)，ME值在120%～150%或者50%～80%為中等強(qiáng)度基質(zhì)效應(yīng)，ME值小于50%或者大于150%為強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)[3]。

式中：ME為基質(zhì)效應(yīng)因子；A為溶劑混合標(biāo)準(zhǔn)工作液響應(yīng)值；B為基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的響應(yīng)值。

2 結(jié)果與分析

圖1為不同蔬菜中10種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)，其中農(nóng)藥的濃度是0.050 mg·L-1。從圖1可以看出，本實(shí)驗(yàn)中的10種農(nóng)藥在10種蔬菜基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)絕大部分為基質(zhì)抑制作用。其中，磷胺、滅多威、涕滅威的基質(zhì)效應(yīng)均為中等強(qiáng)度基質(zhì)效應(yīng)和弱基質(zhì)效應(yīng)；仲丁威的基質(zhì)效應(yīng)均為中等強(qiáng)度基質(zhì)效應(yīng)和強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)。相同濃度的同一種農(nóng)藥在不同基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)不相同，如濃度為0.050 mg·L-1的氯吡脲在番茄中的ME值是62.72%，在菜花中ME值是44.01%，在茴香中ME值是94.97%。

圖2是韭菜中10種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)，農(nóng)藥濃度分別為0.020 mg·L-1、0.050 mg·L-1、0.100 mg·L-1、0.200 mg·L-1、0.400 mg·L-1。從圖2可以看出，農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)均為抑制作用，表現(xiàn)為中等強(qiáng)度基質(zhì)效應(yīng)和強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)。其中，多菌靈、二嗪磷、仲丁威、咪鮮胺4種農(nóng)藥在韭菜中均表現(xiàn)為強(qiáng)抑制基質(zhì)效應(yīng)。在日常的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)中，如果直接用溶劑標(biāo)進(jìn)行定量計(jì)算，會(huì)出現(xiàn)很大的偏離，非常容易漏掉陽(yáng)性樣品，因此需要配制基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，防止出現(xiàn)假陰性的結(jié)果。

在實(shí)際檢測(cè)工作中，一批樣品有可能包含十幾種甚至更多的蔬菜種類(lèi)，如果每一種蔬菜都匹配相對(duì)應(yīng)的基質(zhì)標(biāo)，將會(huì)成倍地增加工作人員的工作量，因此相關(guān)檢測(cè)人員可以將本文所得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為支撐。在日常工作時(shí)，可以選擇實(shí)驗(yàn)中抑制作用強(qiáng)的基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，通過(guò)定量計(jì)算進(jìn)行預(yù)篩選。如果篩選出來(lái)的樣品是未檢出或者遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于限量值，那么可以認(rèn)為此樣品合格；如果篩選出來(lái)在限量值附近或者超出限量值（參照GB 2763—2021[5]執(zhí)行），則需要配制基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行二次確認(rèn)，核實(shí)樣品是否為陽(yáng)性樣品。這樣可以大大縮減日常的工作量，提高檢測(cè)效率。

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)研究了番茄、紫甘藍(lán)、菜花和韭菜等10種蔬菜中10種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)。結(jié)果表明，相同濃度的同一種農(nóng)藥在不同基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)不同，不同濃度的同一種農(nóng)藥在同一種基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)也不相同。10種農(nóng)藥成分在10種蔬菜中絕大部分是基質(zhì)減弱效應(yīng)。在檢測(cè)工作中，需要配制相應(yīng)的基質(zhì)標(biāo)液，確保結(jié)果的準(zhǔn)確可靠。

參考文獻(xiàn)

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