QuEChERS-GC-MS/MS法同時測定稻草中的106種農藥殘留

袁 河，吳建霞，樓小華，王 壟，龍薇運，李清亮，趙振宇

(1.貴州茅臺酒股份有限公司，貴州仁懷564501； 2.貴州省煙草質量監督檢測站，貴州貴陽550025)

QuEChERS-GC-MS/MS法同時測定稻草中的106種農藥殘留

袁 河1，吳建霞1，樓小華2，王 壟1，龍薇運1，李清亮1，趙振宇1

(1.貴州茅臺酒股份有限公司，貴州仁懷564501； 2.貴州省煙草質量監督檢測站，貴州貴陽550025)

建立了一種稻草中106種農藥殘留的氣相色譜-三重四極桿串聯質譜檢測方法。樣品經QuEChERS技術提取和凈化后，采用GC-MS/MS在選擇反應監測模式（SRM）下定性定量。結果表明，（1）106種農藥在稻草中的定量限(LOQ)為1.1～49.2 μg/kg；（2）在4～492 μg/L范圍內，線性相關系數為0.9905～0.9999；（3）在稻草樣品中添加濃度在36.5～1255.0 μg/kg之間時，平均回收率在65.2%～124.1%之間，RSD在0.6%～19.4%之間；（4）該方法農藥種類覆蓋廣、前處理簡便、溶劑用量少，可應用于稻草中106種農藥殘留的快速篩查與定量分析。

QuEChERS； 氣相色譜-三重四極桿串聯質譜； 稻草； 農藥殘留

稻草是醬香型白酒生產過程中高溫制曲工藝的重要輔料。為了利于微生物生長繁殖，在曲塊間用稻草間隔，以調節溫度和濕度，在底部、側面和頂部加蓋稻草保持溫度和濕度，其用量較大。稻谷在種植過程中可能因違規使用或環境污染而存在農藥殘留，為了避免稻草使用過程中農藥殘留風險的引入，白酒企業需對進廠稻草質量進行嚴格把關。目前，關于稻草中農藥殘留分析方法的文獻報道較少，婁振濤等[1]采用均質提取樣品、固相萃取凈化后進GC-MS測定稻草中的18種有機氯殘留；張翠芬等[2]采用加速溶劑萃取樣品、固相萃取凈化后進GC-ECD測定稻草中的12種有機氯殘留。均質提取或加速溶劑萃取后固相萃取凈化等前處理方式比較復雜，耗時耗力且溶劑用量大，GC-ECD和GC-MS檢測時易產生假陽性結果。

QuEChERS方法[3-4]是一種快速、簡便、廉價的預處理方法，廣泛應用于蔬菜、水果、谷物和煙草等基質中多種農藥殘留的分析測定[5-9]。氣相色譜-三重四極桿串聯質譜檢測技術數據采集時采用SRM（選擇反應監測）模式，靈敏度高，抗干擾能力強，數據可靠，已逐漸被廣泛應用[10-13]，QuEChERS前處理技術結合氣相色譜-三重四極桿串聯質譜檢測技術對釀酒輔料稻草中超過100種農藥殘留的分析尚未見報道。本研究采用QuEChERS前處理技術對樣品進行提取和凈化，利用氣相色譜-三重四極桿串聯質譜技術（GC-MS/MS）同時測定稻草中的106種農藥殘留。該法前處理簡便、節省溶劑、靈敏度高，抗干擾能力強，一次進樣能實現多種農藥殘留的同時分析，可在釀酒企業稻草進廠質量把關方面發揮積極作用。

1 材料與方法

1.1 材料、儀器與試劑

樣品：稻草樣品。

試劑及耗材：乙腈、甲苯（色譜純，美國TEDIA試劑公司）；艾科浦超純水系統（艾科浦國際有限公司）；QuEChERS試劑包1（4 g無水硫酸鎂，1 g氯化鈉，1 g檸檬酸鈉和0.5 g檸檬酸氫二鈉）、QuECh-ERS試劑包2（150 mg無水MgSO4+25 mg乙二胺-N-丙基硅烷，PSA+150 mg C18EC）（美國Agilent公司）；0.22 μm有機相濾膜（美國Agilent公司）；106種農藥標準物質（AccuStandard公司）。

儀器設備：Thermo Scientific Trace GC Ultra-TSQ Quantum XLS氣相色譜-三重四極桿串聯質譜聯用儀（美國ThermoFisher Scientific公司）；Talboys/Standard Multi-Tube Vortexer漩渦振蕩器（美國Talboys公司）；HITACHI CR22G III高速離心機（日本日立公司）。

標準溶液配制：用甲苯配制濃度在14.0～ 33.4 mg/L的混合標準液，存于-18℃冰箱備用。

1.2 樣品前處理

1.2.1 樣品制備

取代表性稻草樣品約100 g，剪短后用粉碎機粉碎，過40目篩，混勻裝入潔凈的密封袋，避光低溫保存。

1.2.2 提取

稱取2.0 g粉末樣品于50 mL具蓋離心試管中（精確至0.001 g），加入10 mL超純水，混勻后靜置30 min，加入10 mL乙腈，以2000 r/min漩渦振蕩5 min，取出后加入QuEChERS試劑包1，立即手持搖勻，2000 r/min漩渦振蕩5 min，6000 r/min離心5 min。

1.2.3 凈化

吸取1.2.2上清液1 mL于裝有QuEChERS試劑包2的2 mL離心管中，立即手持搖勻，以2000 r/min渦旋振蕩5 min，6000 r/min離心5 min，吸取凈化液過0.22 μm有機相濾膜后進GC-MS/MS分析，外標法定量。

1.3 實驗條件

1.3.1 色譜條件

進樣體積：1 μL；進樣模式：PTV不分流進樣；Surge壓力：150 kPa（1 min）；進樣口初始溫度：90℃，進樣后以10℃/s快速升至280℃；毛細管柱：TR-Pesticide II［（50%苯基）甲基聚硅氧烷，30 m× 0.25 mm×0.25 μm+5 m×0.25 μm Guard（預柱）］；載氣：He,純度≥99.999%；載氣流速：1.2 mL/min；色譜柱升溫程序：90℃保持5 min，然后以25℃/min升至180℃，保持15 min，再以5℃/min升至280℃，保持4.5 min；色譜-質譜接口溫度：290℃。

1.3.2 質譜條件

離子源溫度：250℃；發射電流：50 μA；離子源：封閉式EI源；碰撞氣壓力：1.2 m Torr（Ar）；溶劑延遲時間：7.0 min；掃描模式：MRM（多反應離子監測），采用“EZ-Method”設定方法，“Start time”設定為目標化合物掃描時間起點，為“目標化合物保留時間RT-0.75 min”，“End time”設定為目標化合物掃描時間終點，為“目標化合物保留時間RT+ 0.75 min”。各農藥的定性離子對、定量離子對、碰撞能及保留時間見表1。

2 結果與討論

2.1 樣品前處理

稻草樣品相對高粱、小麥等糧谷樣品，其質較輕，質量體積比較小，而且色素含量高，類似于煙葉樣品，取樣量不能太大，選擇取樣量為2 g。提取前加入適量的超純水浸泡，使樣品膨脹，利于農藥的提取。選擇極性覆蓋范圍較廣的乙腈作為提取溶劑，能對有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯類等極性不同的農藥進行良好提取，且對色素和其他非極性成分提取較少。提取試劑包中的檸檬酸鈉和檸檬酸氫二鈉形成緩沖溶液環境，有利于農藥的穩定，從而提高回收率，氯化鈉和無水硫酸鎂的使用有利于目標組分進入有機相。凈化包中的無水硫酸鎂用于除掉有機相中多余的水分從而保護儀器，PSA用于去除有機相中的色素以及一些脂肪酸、有機酸等成分，而C18材料的硅膠上接有十八烷基，有較高的相覆蓋率和碳含量，對非極性物質有較高的容量，可吸附色素和其他一些非極性物質。

2.2 質譜條件的選擇

質譜參數包括監測離子對、碰撞能和掃描時間窗口等參數。一部分農藥的離子對和碰撞能量從Thermo Fisher公司農殘庫（SRM Transitions）中檢索或查詢相關文獻而得。其余農藥，首先通過全掃描獲得保留時間和豐度較高、質荷比較大、特征性強的離子作為母離子，采用不同的能量轟擊母離子，得到不同能量轟擊條件下的二級質譜圖，從二級質譜圖中選擇豐度較高、質荷比較大、特征性強的離子作為子離子，并記錄對應的碰撞能量。掃描時間窗口一般設置為“保留時間±0.75 min”，個別農藥如氯氰菊酯因其同分異構體的存在出現4個相連的色譜峰，其出峰時間窗口相對較寬，因此設置其掃描時間窗口為“保留時間±1.25 min”，確保目標化合物在設定的掃描時間窗口出峰，同時能允許目標化合物的保留時間在一定程度上的偏移。106種農藥的離子對、碰撞能、保留時間等參數見表1，在SRM模式下采集的色譜圖見圖1。

2.3 線性關系和方法檢出限、定量限

選擇空白稻草樣品按照1.2所述步驟制備陰性基質溶液，用適量陰性基質溶液、混合農藥標準溶液，配制成濃度在4～492 μg/L之間7個濃度點，以目標物峰面積值作為縱坐標，目標物的濃度作為橫坐標，作圖得到線性范圍和線性相關系數；以信噪比S/N≥10時的目標物濃度確認定量限（LOQ）。結果顯示，在相應的質量濃度范圍內，各目標物峰面積與其質量濃度均呈良好的線性關系，相關系數在0.9905～0.9999之間，方法定量限LOQ在1.1～49.2 μg/kg之間，各農藥的線性范圍、線性相關系數和LOQ見表1。

2.4 方法的回收率與精密度

分別在空白稻草樣品中添加低中高3個濃度水平的106種農藥標準品，添加濃度在36.5～1255.0 μg/kg之間。每個水平做3個平行樣品，同時做方法空白對照，按1.2所述方式處理后進儀器分析，每個水平重復測定6次。結果見表2。

由表2可知，當添加濃度為36.5～251.0 μg/kg的第一濃度水平時，除倍硫磷的回收率在68.6%和雙甲脒的回收率在65.2%外，其余農藥回收率在70.0%～120.0%之間，相對標準偏差在0.6%～18.7%之間。當添加濃度在73.0～502.0 μg/kg的第二濃度水平時，除甲基對硫磷、七氯和苯線磷的回收率分別在69.1%、69.4%和66.7%外，其余農藥回收率在70.0%～120.0%之間，相對標準偏差在0.6%～19.4%之間。當添加濃度在146.0～1255.0 μg/kg的第三濃度水平時，除δ-六六六回收率在69.0%和滅蟻靈回收率在67.5%之外，其余農藥回收率在70.0%～120.0%之間，相對標準偏差在1.0%～18.7%之間。方法的回收率和相對標準偏差滿足多農藥殘留檢測中的準確度和精密度要求。

3 結論

建立了基于QuEChERS前處理技術的氣相色譜-三重四級桿串聯質譜法同時測定稻草中106種農藥殘留的檢測方法。該法前處理簡便，節省溶劑，靈敏度高，抗干擾能力強，一次進樣能實現多種農藥殘留的同時分析，可在釀酒企業稻草進廠質量

把關方面發揮積極作用。

表2 106種農藥在稻草中3個添加水平的平均回收率和相對標準偏差(n=6)

續表2 106種農藥在稻草中3個添加水平的平均回收率和相對標準偏差(n=6)

圖1 106種農藥在選擇性反應監測模式下的總離子流圖(稻草基質中)

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[3] MICHELANGELO A,STEVEN J L,DARINKA S,et al. Fast and easy multi-residue method employing acetonitrile extraction/partitioning and“dispersive solid-phase extraction”for the determination of pesticide residues in produce[J].JAOAC Int,2003,86(2)：412-431.

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[12] 姜玲玲,徐宜宏,隋穎,等.氣相色譜串聯質譜(GC-MS' MS)檢測羊毛纖維中31種農藥[J].現代農藥,2013,12 (5)：30-34.

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Determination of 106 Pesticide Residues in Straw by QuEChERS-GC-MS/MS

YUAN He1,WU Jianxia1,LOU Xiaohua2,WANG Long1,LONG Weiyun1,LI Qingliang1and ZHAO Zhenyu1
(1.Maotai Distillery Co.Ltd.,Renhuai,Guizhou 564501;2.Guizhou Tobacco Quality Supervision&Testing Station,Guiyang,Guizhou 550025,China)

A method had been developed for simultaneous determination of 106 pesticide residues in straw by QuEChERS-GC-MS/ MS.The pesticide residues in straw were extracted and purified with QuEChERS technology,then qualitative and quantitative analysis were conducted by GC-MS/MS under multi-reaction monitoring(MRM)mode.The results showed that,(1)the limits of quantification(LOQs)of 106 pesticide residues were ranged from 1.1 to 49.2 μg/kg;(2)within the linear range between 4μg/L and 492 μg/L, the linear correlation coefficient was between 0.9905 and 0.9999;(3)at the spiked levels of 36.5 to 1255.0 μg/kg in straw extract,the average recoveries ranged from 65.2%to124.1%and RSDs was between 0.6%to 19.4%;(4)this method covered a wide range of pesticides,was featured by its simple and rapid pretreatment with solvent-saving,and it could be applied in rapid determination and quantitative analysis of 106 pesticide residues in straw.

QuEChERS;GC-MS/MS;straw;pesticide residue

TS262.3；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）06-0108-08

10.13746/j.njkj.2017018

“863計劃”項目（2013AA102108）；貴州省重大科技專項合作項目（黔科合重大專項字（2013）6009號）。

2017-02-08

袁河（1987-），男，助理工程師，從事白酒品質與安全研究工作，E-mail：maotaiyuanhe@163.com。

趙振宇（1984-），男，食品安全工程師，從事白酒食品安全研究工作，E-mail：moutai2@163.com。

優先數字出版時間：2017-04-17；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170417.0956.001.html。