QuEChERS結(jié)合GC-MS/MS檢測果蔬中13種農(nóng)藥殘留

摘 要：目的：基于QuEChERS方法結(jié)合氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，GC-MS/MS）技術(shù)，建立一種簡單、快速檢測果蔬中農(nóng)藥殘留的方法。方法：果蔬樣品勻漿后，先用乙腈和乙酸緩沖鹽包提取，再用m-PFC小柱凈化，最后用GC-MS/MS測定，外標法定量。結(jié)果：13種農(nóng)藥在10～500 μg·L-1濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)（R2）均大于0.994，檢出限為0.35～0.92 μg·kg-1，定量限為1.0～2.8 μg·kg-1；13種農(nóng)藥在3個水平下的加標回收率為82.4%～110.1%，相對標準偏差為2.9%～9.3%。結(jié)論：所建立的方法可操作性強，具有較高的精密度和準確度，可用于果蔬中農(nóng)藥殘留的定性和定量檢測。

關(guān)鍵詞：QuEChERS；氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法；農(nóng)藥殘留；果蔬

Determination of 13 Pesticide Residues in Fruits and Vegetables by QuEChERS Combined with GC-MS/MS

GUAN Yitao， CHEN Minghua， GU Cuimei， MA Shuqing*

（Weifang City Center for Disease Control and Prevention， Weifang 261061， China）

Abstract： Objective： To establish a simple and rapid method for the detection of pesticide residues in fruits and vegetables based on the QuEChERS method combined with gas chromatography-tandem mass spectrometry （GC-MS/MS） technology. Method： After homogenization， the fruit and vegetable samples were first extracted with acetonitrile and acetic acid buffer， then cleaned up with m-PFC cartridges， and finally determined by GC-MS/MS and quantified by external standard method. Result： The 13 pesticides had good linear relationships in the concentration range of 10～500 μg·L-1， and the correlation coefficients （R2） were all greater than 0.994. The limits of detection were 0.35～0.92 μg·kg-1， and the limits of quantification were 1.0～2.8 μg·kg-1. The recoveries of the 13 pesticides at three levels were 82.4%～110.1%， and the relative standard deviation were 2.9%～9.3%. Conclusion： The established method is highly operable， has high precision and accuracy， and can be used for the qualitative and quantitative determination of pesticide residues in fruits and vegetables.

Keywords： QuEChERS; gas chromatography-tandem mass spectrometry; pesticide residues; fruits and vegetables

果蔬種植過程中不合理用藥會導(dǎo)致農(nóng)藥殘留，由于大部分果蔬是鮮食的，農(nóng)藥殘留必然會增加果蔬的食品安全風(fēng)險。因此，加強果蔬農(nóng)藥殘留檢驗方法的研究非常有必要。目前，果蔬中農(nóng)藥殘留檢測的前處理方法主要有液-液萃取法、固相萃取法、固相微萃取法、QuEChERS法等[1-3]。農(nóng)藥殘留的檢驗方法主要有氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）、液相色譜法（Liquid Chromatography，LC）、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，LC-MS/MS）、氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，GC-MS/MS）[4-5]等。QuEChERS前處理技術(shù)與色譜串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)相結(jié)合使果蔬中農(nóng)藥殘留檢測更加高效、便捷。

QuEChERS自2002年發(fā)布至今，經(jīng)過不斷的改進和完善，已發(fā)展成為一種適用性極強的多樣化前處理技術(shù)[6-8]?？焖贋V過型凈化柱（m-PFC）是基于QuEChERS方法研發(fā)的一種前處理凈化柱，能夠快速對樣品進行前處理。它將填料裝在注射器中，使用過程中通過抽提或推送的方式使提取液通過含有多壁碳納米管（Multi-Walled Carbon Nanotubes，MWCNTs）、N-丙基乙二胺（Primary Secondary Amine，PSA）和無水硫酸鎂的填料層，將色素、脂類、甾醇類等物質(zhì)留在填料層，實現(xiàn)目標物與干擾物的分離，并去除樣品中的水分[9-10]。本文基于QuEChERS前處理方法結(jié)合GC-MS/MS技術(shù)，通過優(yōu)化前處理及上機分析條件，建立了一種快速濾過型凈化法結(jié)合GC-MS/MS檢測果蔬中13種常見農(nóng)藥殘留的方法。

1 材料與方法

1.1 樣品來源

實驗所用果蔬從濰坊市各縣（市、區(qū)）的超市、農(nóng)貿(mào)市場、集市和路邊攤位購買獲得，主要為消費量較大的大白菜、菠菜、芹菜、黃瓜、香菜、西紅柿、大蔥、韭菜、蘋果、梨、柑橘和櫻桃等。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器

Thermo Trace1610/ TSQ9610三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀（美國賽默飛），配備PAL3自動樣品前處理平臺（瑞士CTC公司）；色譜柱為TG-5SILMS柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm，美國賽默飛）；LYNX4000高速冷凍落地離心機（美國賽默飛）；Heidolph渦旋振蕩器（德國海道夫）；ARA520型電子天平（上海奧豪斯）。

1.2.2 試劑

13種農(nóng)藥標準品：丙酮中滅線磷、丙酮中水胺硫磷、丙酮中三唑磷、丙酮中毒死蜱、正己烷中α-硫丹、正己烷中β-硫丹、正己烷中五氯硝基苯、正己烷中百菌清、正己烷中硫丹硫酸鹽、正己烷中三氟氯氰菊酯（氯氟氰菊酯）、正己烷中殺螨酯、丙酮中速克靈（腐霉利）和丙酮中噁霜靈，濃度均為100 μg·mL-1，均購自農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所。

色譜純乙腈、丙酮、乙酸乙酯，購自美國賽默飛；普通鹽包（1 g氯化鈉和4 g無水硫酸鎂）、檸檬酸緩沖鹽體系鹽包（1 g氯化鈉、4 g無水硫酸鎂、1 g檸檬酸鈉和0.5 g檸檬酸氫二鈉）、QuEChERS凈化管A（900 mg無水硫酸鎂和150 mgPSA）和QuEChERS凈化管B（900 mg無水硫酸鎂、150 mg PSA和15 mg GCB），購自美國Thermo公司；乙酸緩沖鹽體系鹽包（6 g無水硫酸鎂和1.5 g醋酸鈉）、m-PFC小柱A（簡單基質(zhì)，包括150 mg無水硫酸鎂、15 mg PSA和15 mg MWCNTs）、m-PFC小柱B（復(fù)雜基質(zhì)，包括150 mg無水硫酸鎂、15 mg PSA和25 mg MWCNTs）和陶瓷均質(zhì)子，購自北京綠綿科技有限公司；0.22 μm有機濾膜，購自天津艾杰爾公司。

1.3 樣品的前處理

1.3.1 提取

準確稱取10 g樣品，勻漿后（果蔬樣本盡量不要用水清洗）置于50 mL塑料離心管，加入10 mL乙腈后劇烈振蕩1 min，然后加入1包通用鹽包或緩沖鹽包，加入1顆陶瓷均質(zhì)子，蓋上離心管蓋，劇烈振蕩1 min后4 200 r·min-1離心5 min。

1.3.2 凈化

凈化離心管：吸取6 mL上清液至凈化離心管中，渦旋混勻1 min后4 200 r·min-1離心5 min，吸取上清液，過0.22 μm有機濾膜，用進樣小瓶承接流出液，待GC-MS/MS進樣分析。

m-PFC小柱：吸取2 mL上清液，移入m-PFC小柱上端，緩慢推動注射桿，收集首次濾過液，重新移入原凈化小柱，按照相同的濾過速度重新濾過，柱底端連接0.22 μm有機濾膜，濾膜下方連接進樣小瓶，收集二次濾液，待GC-MS/MS進樣分析。

1.4 標準溶液的配制

用玻璃吸管將13種標準溶液全量（1.0 mL）轉(zhuǎn)移至25 mL容量瓶中，用乙腈稀釋至刻度，搖勻，配成濃度為4.0 μg·mL-1的中間液。使用空白蔬菜、水果基質(zhì)液將中間液稀釋成濃度為10 μg·L-1、20 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1、200 μg·L-1和500 μg·L-1的系列標準溶液。

1.5 儀器分析條件

1.5.1 色譜條件

TG-5SILMS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；不分流進樣，進樣量：1 μL；載氣：高純氮（濃度≥99.999%），恒流方式，流速1.0 mL·min-1；碰撞氣：高純氬（濃度≥99.999%）；程序升溫：初始溫度60 ℃，保持1.0 min后以40 ℃·min-1速度升至120 ℃，再以10 ℃·min-1速度升至310 ℃，保持5.0 min至待測組分全部流出；進樣口溫度：280 ℃。

1.5.2 質(zhì)譜條件

離子源為電子轟擊源，溫度為330 ℃，能量為70 eV；質(zhì)譜傳輸線溫度為280 ℃；發(fā)射電流：50 A。采用Full Scan模式確定每種組分的保留時間及最強離子碎片，再采用SRM采集模式測定，每種農(nóng)藥分別選擇1個定量離子對和1個定性離子對，按照出峰順序分時分別檢測離子對。13種農(nóng)藥的保留時間、定量離子對、定性離子對和碰撞電壓見表1。

2 結(jié)果與分析

2.1 前處理條件的優(yōu)化

2.1.1 提取條件的選擇

本實驗以在黃瓜和蘋果基質(zhì)中添加100 μg·kg-1混合標準溶液的回收率為考察指標，比較了3種萃取鹽包的提取效果。以乙腈為提取溶劑，普通鹽包的加標回收率為61.2%～114.3%，相對標準偏差為9.8%～21.5%；檸檬酸緩沖鹽包的加標回收率為76.4%～117.1%，乙酸緩沖鹽包的加標回收率為75.7%～119.1%，兩種緩沖鹽包相對標準偏差均小于12%。緩沖鹽包的提取效果優(yōu)于普通鹽包，兩種緩沖鹽包回收率無明顯差異，后續(xù)實驗采用乙酸緩沖鹽包提取。

2.1.2 凈化條件的選擇

本實驗比較了2種QuEChERs凈化管和2種m-PFC小柱的凈化效果。果蔬提取液，用凈化管A凈化后的回收率為67.2%～113.3%，樣品顏色深；用凈化管B凈化后的回收率為63.4%～112.1%，樣品顏色較淺；用m-PFC小柱A凈化后的回收率為75.4%～116.3%，樣品顏色較淺；用m-PFC小柱B凈化后的回收率為74.7%～117.1%，樣品顏色淺。結(jié)果顯示，m-PFC小柱B去除色素效果最好，m-PFC小柱A和凈化管B效果次之，凈化管A效果最差；m-PFC小柱的加標回收率高于QuEChERs凈化管，兩種m-PFC小柱的加標回收率相差不大。因此，可選擇m-PFC小柱對果蔬提取液進行凈化，一般果蔬選擇m-PFC小柱A，色素嚴重的復(fù)雜基質(zhì)樣品選擇m-PFC小柱B。本實驗選擇m-PFC小柱A凈化。

2.2 儀器條件的優(yōu)化

優(yōu)化后色譜條件和質(zhì)譜條件如1.5所述。13種農(nóng)藥組分在TG-5SILMS色譜柱中能有效分離，其中，氯氟氰菊酯出現(xiàn)了2個色譜峰（保留時間分別為18.15 min和18.33 min），13種農(nóng)藥的總離子流圖如圖1所示。

2.3 方法的線性和檢出限

采用空白基質(zhì)溶液配制混合標準系列，線性范圍為10～500 μg·L-1，13種農(nóng)殘的工作曲線線性良好，相關(guān)系數(shù)（R2）均大于0.994，氯氟氰菊酯有2個色譜峰，其曲線為組曲線，見表2。當(dāng)稱樣量為10 g時，用3倍信噪比考察了方法的檢出限，為0.35～0.92 μg·kg-1；檢出限的3倍作為目標物的定量限，為1.0～2.8 μg·kg-1，可滿足農(nóng)藥殘留檢測要求。

2.4 回收率與精密度

準確稱取10.0 g勻漿后的空白果蔬樣品3份，分別添加50 μg·kg-1、200 μg·kg-1、500 μg·kg-1 3個濃度的混標，按1.3步驟提取、凈化后進行儀器測定，每個濃度平行測定6次，計算其加標回收率與相對標準偏差（Relative Standard Deviation，RSD），結(jié)果見表3。結(jié)果表明，13種農(nóng)藥在3個水平上的加標回收率為82.4%～110.1%，RSD為2.9%～9.3%，符合農(nóng)藥殘留分析的要求。

2.5 實際樣品的檢測

用所建立的方法，測定于濰坊市隨機抽取的果蔬樣品，測定10個樣品后，用同一標準溶液檢查儀器的穩(wěn)定性，依據(jù)《食品安全國家標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763—2021）[11]進行結(jié)果判定。果蔬樣品檢測結(jié)果見表4，共有8種果蔬檢出百菌清、噁霜靈、腐霉利和毒死蜱4種農(nóng)藥。其中，腐霉利檢出率最高，為16.7%；1份香菜中毒死蜱含量超出標準限值。抽檢結(jié)果顯示，濰坊市果蔬中存在一定程度的農(nóng)藥殘留污染。

3 結(jié)論

本實驗采用乙腈為提取溶劑，先用乙酸緩沖鹽包提取，再用m-PFC小柱凈化，最后用GC-MS/MS檢測，建立了一種快速檢測果蔬中13種農(nóng)藥殘留的定性定量分析方法。該法操作簡單、快速，且靈敏度和準確性高、重復(fù)性好，可滿足瓜果蔬菜農(nóng)藥殘留相關(guān)檢測要求，適合推廣應(yīng)用。采用該法對濰坊市隨機抽取的市售果蔬樣品進行檢測，結(jié)果顯示果蔬中存在一定程度的農(nóng)藥殘留污染。

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作者簡介：管益濤（1979—），男，山東高密人，碩士，副主任技師。研究方向：衛(wèi)生檢驗。

通信作者：馬淑青（1977—），女，山東梁山人，博士，副主任技師。研究方向：衛(wèi)生檢驗。E-mail： msqing1977@126.com。