Sin-QuEChERS Nano與QuEChERS技術(shù)測定韭菜中40種農(nóng)藥殘留的適用性研究

郜志 田甜 董穎男 李卉潁 吳思雯 高微

摘 要：目的：建立分析40種農(nóng)藥殘留量的氣相色譜串聯(lián)三重四極桿質(zhì)譜的高通量儀器分析方法，對比Sin-QuEChERS Nano與QuEChERS兩種前處理技術(shù)的分析結(jié)果，探究適用韭菜農(nóng)藥殘留分析的方法學(xué)。方法：以各自的線性、回收率和重現(xiàn)性作為評定指標(biāo)，考察其準(zhǔn)確度與精密度。結(jié)果：40種農(nóng)藥在0.01～0.50 μg·mL-1線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.995。在0.20 mg·kg-1的加標(biāo)水平下，40種農(nóng)藥的平均回收率為69.1%～103.2%，平均相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%。結(jié)論：采用Sin-QuEChERS Nano前處理技術(shù)處理韭菜，不僅操作快速、簡單，且線性關(guān)系、準(zhǔn)確度和精密度均較高。

關(guān)鍵詞：Sin-QuEChERS；QuEChERS；韭菜；農(nóng)藥殘留

Study on the Applicability of Sin-QuEChERS Nano and QuEChERS Techniques to Determine 40 Kinds of Residues in Chinese Leek

GAO Zhi1， TIAN Tian1*， DONG Yingnan1， LI Huiying2， WU Siwen3， GAO Wei1

（1.School of Renewable Energy， Shenyang Institute of Engineering， Shenyang 110036， China; 2.School of Environment， Shenyang University， Shenyang 110045， China; 3.Food Inspection and Testing Institute， Liaoning Inspecion Examination & Certification Center， Shenyang 110015， China）Abstract： Objective： To establish a high-throughput instrumental method for the analysis of 40 pesticide residues by gas chromatography-tandem triple quadrupole mass spectrometry， compare the analysis results of Sin-QuEChERS Nano and QuEChERS pretreatment techniques， and explore the suitable methodology for the analysis of pesticide residues in leek. Method： Linearity， recovery rate and reproducibility were used as evaluation indexes to investigate their accuracy and precision. Result： The concentration of 40 pesticides in the range of 0.01～0.50 μg·mL-1 had good linear relationship， and the correlation coefficient was greater than 0.995. At 0.20 mg·kg-1， the average recovery ranges from 69.1% to 103.2%， and the relative standard deviation is less than 10%. Conclusion： The Sin-QuEChERS Nano pretreatment technique is not only quick and simple， but also has high linearity， accuracy and precision.

Keywords： Sin-QuEChERS; QuEChERS; Chinese leek; pesticide residue

若蔬菜水果上的農(nóng)藥殘留清洗不當(dāng)，可通過呼吸道、皮膚、胃腸道等部位吸收進(jìn)入人體，引發(fā)中毒[1-2]。為此，我國制定了嚴(yán)格的農(nóng)藥殘留最大殘留量標(biāo)準(zhǔn)。農(nóng)藥殘留檢測具有以下難點(diǎn)。①農(nóng)藥種類繁多，生產(chǎn)的農(nóng)藥基本是多種復(fù)配而成的混合型農(nóng)藥[3]。因此，常規(guī)檢測一種或幾種農(nóng)藥殘留的方法已經(jīng)不能滿足實(shí)際需求。②受農(nóng)作物基質(zhì)效應(yīng)的影響，導(dǎo)致檢測結(jié)果不準(zhǔn)確，其檢測值可成倍數(shù)偏高或偏低，甚至出現(xiàn)假陽性。③農(nóng)藥殘留含農(nóng)藥濃度往往是微量的，想要準(zhǔn)確檢測出殘留量，檢測儀器和方法需要更高的靈敏度和精密度。因此，結(jié)合《國家食品安全監(jiān)督抽檢實(shí)施細(xì)則》（2023版），篩選近3年中氣質(zhì)法測定的40種農(nóng)藥殘留項(xiàng)目。這40種農(nóng)藥殘留項(xiàng)目包含有機(jī)磷、有機(jī)氯及氨基甲酸酯類農(nóng)藥，實(shí)現(xiàn)常用農(nóng)藥種類的全覆蓋；同時(shí)在數(shù)量上，包含國家監(jiān)管、抽檢細(xì)則、風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測規(guī)定農(nóng)藥的70%以上。

韭菜作為基質(zhì)極其復(fù)雜的待測物[4-5]，其農(nóng)藥殘留不合格率超過農(nóng)藥殘留不合格率總量的50%，是困擾檢驗(yàn)檢測行業(yè)的重大難題。目前，農(nóng)藥殘留測定使用的前處理技術(shù)主要有QuEChERS法[6]、固相微萃取法[7]、凝膠滲透色譜法[8]、液液萃取法[9]、固相萃取法[10]和加速溶劑萃取法[11]等。QuEChERS法是目前常見的樣品前處理方法[12]。因此，本研究采用新型的納米凈化技術(shù)Sin-QuEChERS Nano和經(jīng)典的分散固相萃取凈化技術(shù)QuEChERS兩種方法進(jìn)行對比，探討適用于快速、準(zhǔn)確地檢測韭菜中多種農(nóng)藥殘留的檢測方法，以解決食品農(nóng)藥殘留檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)在檢測中面臨的實(shí)際問題。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

供試基質(zhì)為韭菜。

正己烷、丙酮和乙腈（色譜純，美國Fisher Scientific公司）。

氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀（GC-MS/MS-TQ8050型，EI源，日本島津公司）；高速離心機(jī)（Heraeus Multifu.geX1R型，中國上海賽默飛世爾科技有限公司）；渦旋儀（MS3型，德國IKA公司）；電子天平（SB3200型，瑞士METTLER TOLEDO公司）；水浴氮吹儀（TTL-DCⅡ型，余姚市長江溫度儀表廠）；超聲波清洗器（SB5200型，中國上海必能信超聲有限公司）；QuEChERS提取包（MQS-1，山東青云公司）；QuEChERS凈化管（CQJ-24，山東青云公司）；Sin-QuEChERS Nano凈化柱（復(fù)雜基質(zhì)凈化柱，北京綠錦科技公司）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

40種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品（1 000 mg·L-1，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研檢測所）及其質(zhì)譜參數(shù)見表1。

1.3 儀器檢測條件

色譜條件：HP-5MS UI石英毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；升溫程序：40 ℃保持3 min，以40 ℃·min-1的速率升溫至170 ℃，保持0 min，以10 ℃·min-1的速率升溫至310 ℃，保持3 min；進(jìn)樣口溫度：290 ℃；載氣（高純氦氣）流速：1 mL·min-1，恒流方式；進(jìn)樣量：1 μL；不分流進(jìn)樣。

質(zhì)譜條件：電子轟擊源，電子能量70 eV；離子源溫度：280 ℃；接口溫度：280 ℃；溶劑延長時(shí)間：4.0 min；多反應(yīng)監(jiān)測模式；碰撞氣：氬氣（純度≥99.999%）。

1.4 基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制：分別準(zhǔn)確吸取40種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品0.050 mL于10 mL棕色容量瓶中，用乙酸乙酯稀釋至刻度，得到濃度為5.0 μg·mL-1的農(nóng)藥殘留混合標(biāo)準(zhǔn)中間液，依次稀釋配制成0.01 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1、0.20 μg·mL-1和0.50 μg·mL-1的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，臨用現(xiàn)配。

內(nèi)標(biāo)貯備液的配制：準(zhǔn)確吸取環(huán)氧七氯標(biāo)準(zhǔn)品0.050 mL置于10 mL棕色容量瓶中，用乙酸乙酯稀釋至刻度，得到濃度為5.0 μg·mL-1的內(nèi)標(biāo)貯備液，避光，0～4 ℃保存。

混合基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制：空白基質(zhì)溶液氮?dú)獯蹈桑尤?0 μL內(nèi)標(biāo)貯備液，分別準(zhǔn)確加入1.0 mL混合標(biāo)準(zhǔn)工作液復(fù)溶、混勻，過微孔濾膜，待上機(jī)測定。

1.5 前處理方法

1.5.1 Sin-QuEChERS Nano法

準(zhǔn)確稱取10 g（精確至0.01 g）粉碎后的試樣于50 mL塑料離心管中，加入10 mL乙腈，QuEChERS提取包及1顆陶瓷均質(zhì)子，劇烈振蕩1 min后4 200 r·min-1離心5 min。將凈化柱豎直插入裝有提取液的50 mL離心管中，緩慢壓下凈化柱使得離心管中的提取液自下而上緩慢穿過凈化管的填料，最終進(jìn)入凈化管的管槽內(nèi)，得到凈化液。準(zhǔn)確吸取1.0 mL上清凈化液于15 mL試管中，40 ℃水浴中氮?dú)獯抵两桑尤霛舛葹?.0 μg·mL-1的環(huán)氧七氯內(nèi)標(biāo)溶液20 μL，加入1.0 mL乙酸乙酯復(fù)溶，渦旋混勻，過微孔濾膜，備用。

1.5.2 QuEChERS法

準(zhǔn)確稱取10 g（精確至0.01 g）粉碎后的試樣于50 mL塑料離心管中，加入10 mL乙腈，QuEChERS提取包及1顆陶瓷均質(zhì)子，劇烈振蕩1 min后4 200 r·min-1離心5 min。吸取6 mL上清液加到凈化管中，渦旋混勻1 min，4 200 r·min-1離心5 min。準(zhǔn)確吸取1.0 mL上清凈化液于15 mL試管中，40 ℃水浴中氮?dú)獯抵两?，加入濃度?.0 μg·mL-1的環(huán)氧七氯內(nèi)標(biāo)溶液20 μL，加入1.0 mL乙酸乙酯復(fù)溶，渦旋混勻，過微孔濾膜，備用。

2 結(jié)果與分析

2.1 Sin-QuEChERS Nano法

在韭菜基質(zhì)中添加濃度為0.20 mg·kg-1的40種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，按照1.5.1步驟進(jìn)行6個(gè)平行樣品的前處理和質(zhì)譜測定。40種農(nóng)藥的相關(guān)系數(shù)、平均回收率及平均RSD如表2所示。

2.2 QuEChERS法

在韭菜基質(zhì)中添加濃度為0.20 mg·kg-1的40種混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，按照1.5.2步驟進(jìn)行6個(gè)平行樣品的前處理和質(zhì)譜測定。40種農(nóng)藥的相關(guān)系數(shù)、平均回收率及平均RSD值如表3所示。

由表2、表3可知，40種農(nóng)藥在0.01～0.50 μg·mL-1內(nèi)線性關(guān)系均良好，相關(guān)系數(shù)（r2）均大于0.995，方法和儀器的靈敏度均滿足對農(nóng)藥殘留分析的要求。采用Sin-QuEChERS Nano和QuEChERS兩種前處理技術(shù)進(jìn)行測定的平均相對標(biāo)準(zhǔn)偏差均小于10%，說明方法的精密度較好，滿足檢驗(yàn)檢測實(shí)驗(yàn)需求。對比兩種前處理技術(shù)的加標(biāo)回收率結(jié)果可知，部分農(nóng)藥采用Sin-QuEChERS Nano方法前處理的回收率明顯高于QuEChERS。這是由于Sin-QuEChERS Nano是高分子納米材料，相對于QuEChERS中的分散固體萃取組分，其對農(nóng)藥殘留的吸附性更低，可針對性地去除色素和復(fù)雜基質(zhì)，使檢測結(jié)果更加準(zhǔn)確，基質(zhì)效應(yīng)對檢測結(jié)果的影響更小。

3 結(jié)論

本文建立了氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法測定韭菜中40種農(nóng)藥殘留的方法。該方法在線性、精密度上都有良好的表現(xiàn)，符合分析要求。與已報(bào)道的韭菜中農(nóng)藥殘留測定的多數(shù)方法相比，本方法擴(kuò)展了農(nóng)藥的檢測范圍，實(shí)現(xiàn)了單次進(jìn)樣，25 min內(nèi)可全部完成40種農(nóng)藥殘留分析，靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度均滿足農(nóng)藥殘留分析測定和限量要求，操作簡單、便捷，Sin-QuEChERS Nano前處理技術(shù)與經(jīng)典的前處理技術(shù)相比，其準(zhǔn)確度更高，可作為快速篩查和確證方法，可用于大通量復(fù)雜基質(zhì)日常農(nóng)藥殘留量的分析。

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