分散固相萃取-氣相色譜-質譜聯用法快速檢測蔬菜中18種農藥殘留

曹殿潔，黃信龍

(1.安徽新華學院藥學院，安徽 合肥 230088；2.合肥周谷堆農產品批發市場農產品質量安全檢測中心，安徽 合肥 230009)

農藥殘留超標不僅影響國民身體健康，而且是我國農產品出口的重要障礙。各國政府及組織均嚴格制定了各類農產品中的農藥最大殘留限量標準(MRLs)。農藥多殘留檢測需要高靈敏的分析技術，當前常用的如氣相色譜技術、氣相色譜-質譜聯用(gas chromatography-mass spectrometry，GC-MS)技術、液相色譜-串聯質譜(liquid chromatography-tandem mass spectrometry，LC-MS-MS)技術等，而樣品前處理技術更是農藥殘留分析工作的研究重點。目前用于農藥多殘留檢測的前處理方法普遍存在有機溶劑消耗量大、操作時間長、過程繁瑣、凈化效果不理想等問題。

Anastassiades等[1]在2003年首次報道了“QuEChERS方法”(Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe)，在基質固相分散的基礎上建立了分散固相萃取法。該方法直接在樣品的提取液中加入固相吸附劑以去除基質中的雜質，同時完成對樣品待測組分的提取和凈化，能夠快速、簡便、高效地對農藥多殘留進行分析，目前已在農產品農藥殘留檢測中得到一定的應用[2-16]。

利用分散固相萃取技術，對新鮮蔬菜中18種常見農藥進行前處理，以乙腈為提取溶劑、伯仲胺為分散凈化劑，采用氣相色譜-質譜-選擇離子監測模式(selected ion monitoring，SIM)，通過優化質譜條件，對敵敵畏、三唑酮、百菌清、甲氰菊酯等農藥多殘留進行定性、定量分析，方法針對性強，簡便、快速、準確，為農產品中農藥多殘留檢測提供了實驗依據。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮蔬菜(白菜、黃瓜、蘿卜等) 合肥周谷堆農產品批發市場。

敵敵畏、樂果、久效磷、甲拌磷、咪酰胺、克百威、三唑酮、三唑磷、甲基對硫磷、對硫磷、毒死蜱、氯氰菊酯、氰戊菊酯、甲氰菊酯、高效氯氰菊酯、百菌清、丁硫克百威、噁唑菌酮農藥標準物質(純度≥97%，用丙酮溶解，配制質量濃度100μg/mL的標準溶液) 農業部環境保護科研監測所；乙腈(色譜純) 美國天地試劑公司；PSA(40～60目) 美國Varian公司；無水硫酸鎂(分析純，用前在500℃馬弗爐內烘干5h，200℃時取出裝瓶，貯于干燥器中，冷卻后備用)；氯化鈉(分析純，經120℃烘干處理8h)。

1.2 儀器與設備

6890/5973GC/MS氣相色譜-質譜聯用儀(帶有7683自動進樣器、分流/不分流進樣口及EPC(電子自動控制)模式) 美國Agilent公司；XW280A型旋渦混合器 上海醫大儀器廠；Anke TDL240B離心機 上海安亭科學儀器廠。

1.3 方法

1.3.1 色譜條件

色譜柱：HP-5MS色譜柱(30m×0.32mm，0.25μm)熔融石英毛細管柱。J&W DB-5石英毛細柱(30m×0.25mm，0.25μm)；升溫程序：初始溫度50℃，保持1min，以20℃/min升至200℃，保持1min，再以10℃/min升至290℃保持5min；載氣He(純度99.99%)，流速1.0mL/min，進樣口溫度230℃；進樣量1.0μL；不分流進樣。

1.3.2 質譜條件

電子電離源；電子能量70eV；離子源溫度230℃；質量掃描范圍m/z 40～500，選擇離子(SIM)監測方式。

1.3.3 樣品前處理

將10g經粉碎均質后的樣品置于40mL具塞離心管，加入10mL乙腈，劇烈振蕩2min，添加4g無水硫酸鎂和1g NaCl振搖1min，以4000r/min離心8min，取上層乙腈液2mL于3mL離心管中，加入50mg PSA和100mg無水硫酸鎂，旋渦振蕩1min，以5000r/min離心5min，取上清液1mL，氮氣吹干，用正己烷定容至1mL，過0.45μm濾膜后，進氣相色譜儀測定。

2 結果與分析

2.1 質譜分析條件的優化

用弱極性HP-5MS毛細管柱，采用全掃描方式在m/z 40～500范圍內分析樂果等18種農藥的混合標準溶液，然后根據各農藥組分的相對保留時間和質譜圖，確定其在選擇離子監測(SIM)測定方式中的結束采集時間和監測離子，見表1。采用SIM測定方式得到總離子流色譜圖(TIC)，見圖1。

表1 各農藥組分的采集時間、特征離子Table 1 Retention time and characteristic ions of 18 pesticides

圖 1 18種農藥的混合標準溶液總離子流色譜圖Fig.1 Total ion chromatogram of mixture of 18 pesticide standards

圖 2 甲拌磷和久效磷的離子色譜圖Fig.2 Ion chromatograms of phorate and monocrotophos

圖 3 甲拌磷(A)和久效磷(B)的提取離子色譜圖Fig.3 Extracted ion chromatograms of phorate (A) and monocrotophos (B)

由圖1可以看到，在本實驗條件下，多數農藥得到了很好的分離，沒有相互干擾，符合農藥多殘留檢測的方法要求。其中有久效磷和甲拌磷，樂果和克百威，對硫磷、毒死蜱和三唑磷三組7種農藥由于出峰時間接近，出現峰形重疊的現象，如圖2所示甲拌磷和久效磷的峰形重疊。為實現對這三組農藥的準確定量，根據農藥各組分在全掃描模式下的離子碎片豐度，選擇一定的特征離子，在同一時間窗口，不同質量通道，繪制提取離子色譜圖，如圖3所示，選擇67和260分別作為久效磷和甲拌磷的特征離子得到的提取離子色譜圖。同理分別選擇87和164作為樂果和克百威的特征離子；291、314和57作為對硫磷、毒死蜱和三唑磷的特征離子，獲得提取離子色譜圖，確定樂果和克百威，對硫磷、毒死蜱和三唑磷的含量。

2.2 樣品前處理方法的選擇

由于蔬菜樣品中的水分含量較大，無水硫酸鎂能較充分地吸除基質中的水分，有利于減輕后續的旋轉蒸發和上機進樣前的除水壓力；用乙腈提取可以避免基質中蠟質、脂肪和一些親酯性色素的干擾，大大減少了提取液中的雜質；PSA固相材料同時含有伯胺和仲胺基團，具有弱的陰離子交換能力，對食品中脂肪酸、其他有機酸、糖及色素的保留能力好[11]，其凈化效果優于中性氧化鋁、活性碳等吸附劑。將凈化劑PSA直接加入到提取液中，與傳統的固相萃取法相比可節約大量柱活化和淋洗所需的溶劑，并可節省裝柱時間。與C18、石墨化碳黑等多種吸附劑相比，這種分散固相萃取凈化技術的運用，可以簡化操作，有效地縮短分析時間，減少有機溶劑的使用量。

2.3 標準曲線、線性范圍和檢出限

表2 線性范圍、線性回歸方程、相關系數和檢測限Table 2 Liner range, regression equation, correlation coefficients and limits of detection

表3 方法的回收率、精密度實驗Table 3 Precision and recovery of the

將混合農藥標準儲備液配制成相應質量濃度的系列標準工作液，以峰面積y對質量濃度x/(mg/kg)做標準曲線。18種農藥線性關系列于表2。結果表明，在相應的質量濃度范圍內各農藥的響應值與其質量濃度均呈良好的線性關系，18種農藥在0.036～0.36mg/kg范圍內線性良好，18種化合物的相關系數均高于0.940，檢測限為1.0～14.8μg/kg。

2.4 回收率和精密度

從市場上購買的新鮮果蔬，根據國家無公害蔬菜的農藥最高殘留標準[17-18]分別添加0.05、0.1mg/kg農藥混合溶液，進行加樣回收實驗。每種樣品按分析步驟操作，重復測定3次。同時做空白對照，采用空白提取液配制的基質標樣進行定量，結果如表3所示。添加0.05、0.1mg/kg農藥混合溶液的平均回收率在75%～117%之間。

3 結 論

針對新鮮蔬菜中18種常見農藥建立QuEChERS-GCMS-SIM方法進行多殘留分析檢測。利用乙腈良好的提取能力，PSA特殊的分散凈化效果，達到了操作簡單、處理快速、節省溶劑的目的。在氣相色譜-質譜-選擇離子監測模式下，方法檢測限為1.0～14.8μg/kg，添加0.05、0.1mg/kg兩個水平下的平均回收率為75%～117%，RSD不大于13.8%。與國標方法相比，采用分散固相萃取進行樣品農藥殘留的前處理方法耗時短，選擇性好，基質干擾小，而GC-MS-SIM方法準確度和精密度高，滿足了農藥殘留檢測的要求。儀器應做好定時更換玻璃棉，清洗進樣口襯管、離子源等維護，確保整個方法結果準確，回收率良好。

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