基于LC-MS/MS的蔬菜農(nóng)藥殘留基質(zhì)效應(yīng)分析

摘 要：為明確蔬菜農(nóng)藥殘留對于基質(zhì)效應(yīng)的影響，本文選取韭菜、芹菜、茄子3種蔬菜，利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法對蔬菜中6種農(nóng)藥殘留進(jìn)行測定，通過基質(zhì)和溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率，判定其基質(zhì)效應(yīng)。試驗(yàn)結(jié)果表明，不同蔬菜中農(nóng)藥殘留量的基質(zhì)效應(yīng)主要為信號抑制作用。因此，在后期農(nóng)藥檢測中，可通過使用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量測定，從而提高檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，對于保障食品安全具有重要意義。

關(guān)鍵詞：LC-MS/MS；蔬菜農(nóng)藥殘留；基質(zhì)效應(yīng)

Matrix Effect Analysis of Vegetable Pesticide Residues Based on LC-MS/MS

SHAN Xiaoli1， ZHOU Feng1， LI Dong1， WANG Guoyang2

（1.Anqiu Inspection and Testing Center Co.， Ltd.， Weifang 262100， China;

2.TTCA Co.， Ltd.， Weifang 262100， China）

Abstract： In order to clarify the influence of pesticide residues in vegetables on the matrix effect， three kinds of vegetables， leek， celery and eggplant， were selected in this paper. The six pesticide residues in vegetables were determined by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. The matrix effect was determined by the slope of the matrix and solvent standard curve. The results showed that the matrix effect of pesticide residues in different vegetables was mainly signal inhibition. Therefore， in the later pesticide detection， the matrix standard curve can be used for quantitative determination， so as to improve the accuracy of the test results， which is of great significance for ensuring food safety.

Keywords： LC-MS/MS; vegetable pesticide residues; matrix effect

隨著蔬菜農(nóng)藥殘留問題的日益突出，農(nóng)藥殘留檢測已成為當(dāng)前食品安全研究領(lǐng)域的重點(diǎn)內(nèi)容。但在實(shí)際檢測中，農(nóng)藥殘留分析的準(zhǔn)確性受到多種因素影響，基質(zhì)效應(yīng)是分析誤差的主要來源之一?；|(zhì)效應(yīng)又稱基質(zhì)干擾，是指樣品基質(zhì)成分對分析目標(biāo)物的檢測信號產(chǎn)生的影響，影響可能為正（信號增強(qiáng)）或負(fù)（信號抑制）。因此，為準(zhǔn)確評估并克服基質(zhì)效應(yīng)對于提高農(nóng)藥殘留分析準(zhǔn)確性的影響，本文采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)（Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrum，LC-MS/MS），選取韭菜、芹菜、茄子3種常見蔬菜為研究對象，針對其中的

6種典型農(nóng)藥成分（啶蟲脒、多菌靈、辛硫磷、噻蟲嗪、氯唑磷、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽）進(jìn)行定量分析。通過比較不同基質(zhì)中的農(nóng)藥殘留分析結(jié)果與純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)曲線，深入探討基質(zhì)效應(yīng)對蔬菜農(nóng)藥殘留檢測的影響，為保障食品安全提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 材料與試劑

（1）材料。選用未檢出農(nóng)藥殘留的韭菜、芹菜、茄子作為陰性對照樣本。

（2）試劑。甲醇、乙腈、甲酸，色譜純；乙酸鈉、乙酸、檸檬酸鈉二水合物、檸檬酸二鈉鹽倍半水合物、無水硫酸鎂，分析純；啶蟲脒標(biāo)準(zhǔn)品、多菌靈標(biāo)準(zhǔn)品、辛硫磷標(biāo)準(zhǔn)品、噻蟲嗪標(biāo)準(zhǔn)品、氯唑磷標(biāo)準(zhǔn)品、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽標(biāo)準(zhǔn)品，純度＞96%[1]。

1.1.2 儀器與設(shè)備

Agilent 1260 Infinity II液相色譜儀，美國安捷倫科技公司；AB Sciex QTRAP 5500串聯(lián)質(zhì)譜儀，美國AB Sciex公司；自動進(jìn)樣系統(tǒng)（直接配置于Agilent 1260 Infinity II液相色譜儀上），美國安捷倫科技公司；固相萃取裝置，Waters公司；JJ523BC電子天平，美國雙杰Gamp;G；H1750R醫(yī)用離心機(jī)，北京明宸中寰科技有限公司。

固相萃取料采用乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠（PSA）、十八烷基硅烷鍵合硅膠（C18）和石墨化炭黑（GCB），吸附劑粒度分布在22～43 μm、120～400 μm，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司[2]。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

（1）標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液的配制。分別精確取5 g不同農(nóng)藥于50 mL容量瓶中，使用甲醇稀釋定容，得到濃度為100 mg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液。儲備溶液需要在避光、冷藏條件下保存，以維持其穩(wěn)定性。

（2）標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制。準(zhǔn)確移取一定量標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，使用甲醇稀釋定容，得到濃度分別為100 ng·L-1、200 ng·L-1、500 ng·L-1、750 ng·L-1、1 000 ng·L-1的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。制備完成標(biāo)準(zhǔn)工作溶液應(yīng)標(biāo)簽清晰，避光儲存，以保證其在分析前的穩(wěn)定性。

1.2.2 空白基質(zhì)制備

稱取韭菜、芹菜、茄子各500 g，清洗、去皮、切碎后，使用勻漿機(jī)研磨成細(xì)膩的漿料。然后將研磨好的蔬菜漿料分別置于50 mL的離心管中，加入20 mL的甲醇進(jìn)行提取，震蕩15 min后，離心分離（4 000 r·min-1，10 min）[3]。收集上清液并通過0.22 μm的微孔濾膜過濾，去除所有固體顆粒，得到的清澈溶液即為所需的空白基質(zhì)，用于后續(xù)的農(nóng)藥殘留分析實(shí)驗(yàn)，以評估基質(zhì)效應(yīng)對分析結(jié)果的影響。

1.2.3 液相色譜條件

本次試驗(yàn)采用反相C18色譜柱（4.6 mm×150 mm，5 μm）。色譜條件設(shè)置如下。流動相由甲醇（A）和0.1%甲酸水溶液（B）組成，梯度洗脫，初始條件為90% B，持續(xù)2 min后，10% B持續(xù)10 min，然后在2 min內(nèi)迅速返回至初始條件，總運(yùn)行時間為15 min。流速為0.3 mL·min-1，進(jìn)樣量為10 μL，柱溫為30 ℃，以保證分析過程的穩(wěn)定性和重現(xiàn)性。

1.2.4 質(zhì)譜條件

本次試驗(yàn)選用6種農(nóng)藥化合物的質(zhì)譜參數(shù)見表1。

試驗(yàn)采用電噴霧離子化源（ESI）進(jìn)行質(zhì)譜分析，在正離子模式下工作，以確保上述農(nóng)藥化合物的有效電離和檢測。通過精確控制錐孔電壓和碰撞能量，優(yōu)化了每種農(nóng)藥的離子產(chǎn)生和碎片監(jiān)測條件，從而實(shí)現(xiàn)對蔬菜樣品中6種農(nóng)藥殘留的高靈敏度和高選擇性分析[4]。

1.3 基質(zhì)效應(yīng)計(jì)算

本次試驗(yàn)旨在探討常見蔬菜中農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)，基于2023年食品安全監(jiān)督抽檢實(shí)施細(xì)則的要求，選取市場消費(fèi)量最大的韭菜、芹菜、茄子3種蔬菜作為研究對象，評估6種常見農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)。不同蔬菜對應(yīng)的農(nóng)藥類型見表2。

本研究通過對比蔬菜基質(zhì)（Matrix）與純?nèi)軇⊿olvent）的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)曲線，評估基質(zhì)效應(yīng)對農(nóng)藥殘留量分析準(zhǔn)確性的影響，并探索了相應(yīng)的校正策略[5]?；|(zhì)效應(yīng)（Matrix Effect，ME）的計(jì)算公式為

（1）

依據(jù)ME的數(shù)值，評估基質(zhì)效應(yīng)對農(nóng)藥殘留量分析準(zhǔn)確性的影響。若ME為正值，表示有信號增強(qiáng)的基質(zhì)效應(yīng)；若ME為負(fù)值，表明有信號抑制的基質(zhì)效應(yīng)。

2 結(jié)果與分析

2.1 韭菜中農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)

本次實(shí)驗(yàn)通過液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)分析了韭菜中3種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)，具體試驗(yàn)結(jié)果見表3。

（1）啶蟲脒的溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為Y=8.990 9×102X，在韭菜基質(zhì)中的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為Y=8.683 2×102X。經(jīng)計(jì)算，基質(zhì)效應(yīng)為-3.42%。說明在韭菜基質(zhì)中，啶蟲脒的檢測信號相較于純?nèi)軇┉h(huán)境略微下降，但基質(zhì)效應(yīng)相對較小，影響有限，屬于弱基質(zhì)效應(yīng)。

（2）多菌靈的溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為Y=6.831 6×103X，在韭菜基質(zhì)中的線性方程為Y=9.362 7×102X。經(jīng)計(jì)算，基質(zhì)效應(yīng)為-37.05%。表明韭菜基質(zhì)對多菌靈的檢測信號產(chǎn)生了較大的抑制作用。

（3）辛硫磷的溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程為Y=9.389 2×102X，在韭菜基質(zhì)中的線性方程為Y=4.215 7×102X。經(jīng)計(jì)算，基質(zhì)效應(yīng)為-55.10%。說明辛硫磷在韭菜中基質(zhì)效應(yīng)最強(qiáng)，韭菜基質(zhì)對辛硫磷的檢測信號有很強(qiáng)的抑制作用。

2.2 芹菜中農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)

芹菜中3種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)見表4。由表4可知，啶蟲脒的基質(zhì)效應(yīng)為-17.45%，顯示其在芹菜基質(zhì)中相對于溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線的檢測響應(yīng)降低了17.45%。辛硫磷的基質(zhì)效應(yīng)較強(qiáng)，達(dá)到-48.32%，表明其檢測響應(yīng)在芹菜基質(zhì)中大幅度減小。噻蟲嗪的基質(zhì)效應(yīng)為-21.66%，顯示其在芹菜基質(zhì)中相對于溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線的檢測響應(yīng)降低了21.66%。結(jié)果表明，芹菜基質(zhì)對農(nóng)藥殘留的檢測具有一定的抑制作用。

2.3 茄子中農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)

茄子中3種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)見表5。由表5可知，噻蟲嗪在茄子基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)為-16.03%，說明在茄子基質(zhì)中噻蟲嗪的檢測信號相比溶劑環(huán)境有所降低；氯唑磷的基質(zhì)效應(yīng)為-8.63%，較噻蟲嗪的基質(zhì)效應(yīng)更小，表示茄子基質(zhì)對氯唑磷檢測信號的抑制作用相對較?。患装被⒕S菌素苯甲酸鹽在茄子基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)為2.22%，表明其檢測信號在茄子基質(zhì)中略微增強(qiáng)。結(jié)果表明，茄子基質(zhì)對不同農(nóng)藥殘留的檢測信號影響各不相同，其中噻蟲嗪和氯唑磷的檢測信號有所降低，而甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的檢測信號則略有增強(qiáng)。因此，技術(shù)人員對茄子中農(nóng)藥殘留進(jìn)行分析時，需要針對不同農(nóng)藥采取適當(dāng)?shù)男Ｕ胧?，以確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性。

3 結(jié)論

綜上所述，本研究利用LC-MS/MS技術(shù)對韭菜、芹菜、茄子中6種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行分析，結(jié)果表明基質(zhì)效應(yīng)主要為信號抑制作用。因此，在農(nóng)藥殘留量檢測中，僅使用純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)曲線不足以保證結(jié)果準(zhǔn)確性，在后期蔬菜農(nóng)藥殘留檢測中，推薦使用樣品相同基質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量測定，以校正基質(zhì)效應(yīng)偏差，提高檢測結(jié)果的可靠性。本研究對食品安全監(jiān)控具有重要意義，可以提升農(nóng)藥殘留檢測的準(zhǔn)確性，為制定更加科學(xué)的食品安全標(biāo)準(zhǔn)提供了數(shù)據(jù)支撐。

參考文獻(xiàn)

[1]雷美康，彭芳，陳瑤，等.氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定衢枳殼中多種農(nóng)藥殘留[J].質(zhì)量安全與檢驗(yàn)檢測，2024，34（1）：16-24.

[2]王瑞，曾定玲，林慧純，等.超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定植物性農(nóng)產(chǎn)品中24種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留[J].農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全，2024（1）：53-57.

[3]蔡靈利，王炳志，莫秋華，等.基于便攜式質(zhì)譜技術(shù)的八角中農(nóng)藥殘留快檢技術(shù)的研究[J].食品科技，2024，49（1）：333-339.

[4]陳靜，文鳳偉，楊燕.QuEChERS-氣相色譜質(zhì)譜法測定土壤中5種氨基甲酸酯農(nóng)藥殘留[J].化學(xué)工程師，2024，38（1）：24-26.

[5]黃曼谷，羅永浩，嚴(yán)婉盈，等.分散固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定液態(tài)奶中11種農(nóng)藥殘留量[J].食品與機(jī)械，2023，39（12）：48-54.

作者簡介：單曉麗（1984—），女，山東濰坊人，碩士，工程師。研究方向：食品、農(nóng)產(chǎn)品檢測。