基于QuEChERS—氣相色譜—串聯質譜法檢測大米中多農藥殘留

孫長花+于智勇+王君+蔡長春+周立+張筱

摘要：建立了基于QuEChERS-氣相色譜-串聯質譜法測定大米中丙溴磷、稻瘟靈、敵瘟磷、二甲戊靈、氟硅唑、甲草胺、甲基對硫磷、醚菊酯等8種農藥殘留的方法。采用QuEChERS法進行樣品預處理，大米樣品用乙腈提取，經PSA和C18粉末和無水MgSO4凈化后檢測。結果表明，8種農藥的線性范圍為0.001～1.0 μg/mL，相關系數大于0.99，農藥加標回收率為89.4%～105.0%，RSD為1.3%～6.3%。該方法簡捷、靈敏、穩定、回收率高，適用于大米中多農藥殘留的定量檢測與定性確證。

關鍵詞：大米；氣相色譜-串聯質譜法（GC-MS/MS）；農藥殘留；QuEChERS法

中圖分類號： TQ450.2+63文獻標志碼： A文章編號：1002-1302（2017）23-0191-03

目前，國內外對大米農藥殘留的檢測方法主要是氣相色譜[4]、液相色譜[5]、氣質聯用[6]、液質聯用[7]、氣相色譜-串聯質譜法（gas chromatography-tandem mass spectrometry，GC-MS/MS）[8]，其中GC-MS/MS抗干擾能力更強，能夠對多農藥殘留進行定量與定性檢測分析[9]。QuEChERS是由Anastassiades等于2003年開發的一種果蔬樣品快速前處理方法[10]。Lehotay等對該方法不斷進行改進，開拓了在糧谷等含油量較高食品的前處理中的應用[11-12]。GB 2763—2014《食品安全國家標準食品中農藥最大殘留限量》中規定大米中8種農藥的殘留限量分別為丙溴磷 0.02 mg/kg、稻瘟靈10 mg/kg、敵瘟磷0.1 mg/kg、二甲戊靈0.1 mg/kg、氟硅唑0.2 mg/kg、甲草胺0.05 mg/kg、甲基對硫磷0.1 mg/kg、醚菊酯0.01 mg/kg[3]。研究以水稻種植中常用的這8種農藥殘留為檢測對象，建立一種基于QuEChERS-氣相色譜-串聯質譜法檢測大米中多農藥殘留的方法。

1材料與方法

1.1試劑

NaCl為分析純，上海生工化學試劑有限公司；PSA、C18粉末、無水MgSO4均購自美國Supulco公司；乙腈、正己烷均為色譜純，購自德國Merck公司。

農藥標準品：丙溴磷、稻瘟靈、敵瘟磷、二甲戊靈、氟硅唑、甲草胺、甲基對硫磷、醚菊酯，標準品純度均大于98%，均購自德國Dr.Ehrenstorfer公司。

1.2儀器

Trace1300-TSQ8000EVO型氣相色譜串聯三重四級桿質譜儀，美國Thermo公司；SZ-120型攪拌機，美的生活電器制造有限公司；KQ-600e型超聲波清洗機，昆山超聲儀器有限公司；AL104型電子分析天平，梅特勒-托利多儀器有限公司；N-EVAP-112型24位氮吹儀，美國Organomation公司；tg16-ws型離心機，湖南省長沙鄉赤離心機儀器有限公司；WH-3型微渦旋混合儀，上海分析儀器廠。

1.3溶液的配制

精確稱量8種農藥標準品各10 mg（精確至0.1 mg），溶解在正己烷中，定容至50 mL，配成200 μg/mL的標準儲備液，放冰箱0～4 ℃保存備用。試驗當日用正己烷稀釋至 5.0 μg/mL 作為農藥混合標準儲備液。然后用正己烷逐級稀釋，配制成0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50 μg/mL系列濃度的標準溶液，進樣量1.0 μL。

1.4提取

稱取10.0 g磨碎的大米樣品（精確到0.01 g）于50 mL具塞離心管中，加入10 mL高純水，浸泡30 min，加入10 mL乙腈，振蕩提取2 min，加入1g NaCl和1 g無水MgSO4，振蕩 1 min，3 000 r/min離心2 min。

1.5凈化

取2 mL離心管，加入100 mg PSA、100 mg C18和300 mg無水MgSO4，混勻30 s，準確移取1 mL提取液，振蕩混勻，過針筒濾膜，氮吹至干，正己烷準確定容至1 mL，供氣相色譜-質譜/質譜儀檢測。

1.6儀器條件

色譜條件：TG-5MS石英毛細管柱（0.25 μm×0.25 μm×30 m）；恒電流模式下，氦氣流量1.2 mL/min；升溫程序初始溫度80 ℃，保持2 min，以20 ℃/min升至180 ℃，保持 2 min，以3 ℃/min升至230 ℃，保持2 min，以10 ℃/min升至280 ℃，保持2 min；進樣口溫度250 ℃；不分流；進樣量 1 μL。

質譜條件：電離方式EI；電子能量70 eV；離子源溫度 280 ℃；GC/MS接口溫度280 ℃；溶劑截除時間3 min；質量掃描模式（SCAN）定性，選擇反應監測模式（MRM）定量。

2結果與分析

2.1樣品提取條件的選擇

采用QuEChERS法對大米樣品進行前處理。大米是干樣品，為了使提取劑和樣品充分接觸，須要在提取前加入純水充分浸潤大米。8種農藥屬于不同類型的化合物，分子結構差異較大，極性差異也較大。選擇甲醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯作為提取劑，比較提取效果。甲醇在提取8種農藥的同時，過多提取大米中的可溶性淀粉和水分，增加凈化的負擔，并容易造成儀器的污染；丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯作為提取劑時，萃取物中脂肪類雜質含量較高，不利于凈化，并且丙酮會過多提取水分，影響回收率。乙腈的溶解性大、穿透力強，對色素、基質中的蠟質和脂肪等非極性成分的提取能力較小，作為提取劑時，可以有效提取目標農藥、沉淀蛋白質、并減少雜質干擾，因此，采用乙腈作為提取劑。此外，根據相關文獻報道，提取時加入NaCl進行鹽析，使提取體系中水與乙腈分層，并加入無水MgSO4吸水，在吸水過程中放熱，升高提取體系的溫度，有利于農藥的提取[13-14]。endprint

2.2樣品凈化條件的選擇

使用GC-MS/MS檢測分析樣品時，可以不用考慮雜質峰的干擾，但為了避免污染儀器系統和基質效應，樣品須要進行適當凈化。大米樣品基質較復雜，含有米油成分。PSA可以吸附樣品基質中的脂肪酸、親脂性色素和糖類等極性基質成分，而對農藥殘留物不產生吸附作用。C18粉末對非極性物質有較強的吸附力，可以除去基質中的脂肪和脂類，而對各種農藥化合物幾乎沒有吸附。無水MgSO4能夠除水，提高農藥的提取率。研究采用QuEChERS法，在樣品凈化過程中加入100 mg PSA、100 mg C18粉末和300 mg無水MgSO4，凈化效果理想。

2.3質譜條件的優化

對三重四極桿質譜條件的優化主要包括母離子、子離子、碰撞能量等幾個方面[15]。對8種農藥單標溶液進行質譜全掃描，選擇有代表性的碎片離子作為母離子，進行碰撞能優化，根據其子離子掃描質譜圖，確定最佳的定性和定量離子對。優化后的質譜分析參數見表1。

2.4線性關系

以8種農藥的質量濃度（x，μg/mL）和峰面積（y）作標準曲線，得到線性范圍、線性方程和相關系數，分析結果見表2。結果表明，在0.001～1.0 μg/mL線性范圍內，8種農藥質量濃度與峰面積線性相關，相關系數均在0.99以上。

2.5回收率和精密度

向陰性大米樣品中添加5.0 μg/mL的農藥混合標準儲備液，設置3個添加水平，濃度分別為0.001、0.01、0.1 mg/kg，每個濃度重復6次，計算平均回收率及相對標準差（RSD），結果見表3。

從表3可以看出， 8種農藥加標濃度為0.001 mg/kg時，回收率為90.4%～102.2%，RSD為2.5%～5.9%；加標濃度為0.01 mg/kg時，回收率為89.4%～103.4%，RSD為

3結論

采用QuEChERS法進行樣品預處理，選擇乙腈為提取劑，并加入NaCl和無水MgSO4，以PSA、C18粉末和無水MgSO4為凈化劑，通過GC-MS/MS檢測，建立基于QuEChERS-氣相色譜-串聯質譜法檢測大米中丙溴磷、稻瘟靈、敵瘟磷、二甲戊靈、氟硅唑、甲草胺、甲基對硫磷、醚菊酯的多農藥殘留檢測方法。8種農藥的線性范圍為0.001～1.0 μg/mL，相關系數大于0.99，農藥加標回收率在89.4%～105.0%，RSD為13%～6.3%。方法準確、簡單、快捷、穩定、回收率高，適用于大米中上述8種農藥殘留的定量檢測與定性確證。

參考文獻：

[1]劉笑然，蘭敦臣，李越. 2014年中國稻米產業研究[J]. 中國糧食經濟，2014（12）：42-47.

[2]趙祥梅，董英，王和生，等. QuEChERS-氣-質聯用法檢測大米中12種農藥殘留物[J]. 中國食品學報，2010，10（2）：214-220.

[3]食品安全國家標準食品中農藥最大殘留限量：GB 2763—2014[S]. 北京：中國標準出版社，2014.

[4]聶鯤. 氣相色譜測定大米中53種農藥殘留[J]. 糧油食品科技，2016，24（4）：71-75.

[5]劉海燕，黃超. 甲磺隆·氯磺隆·噻吩磺隆混劑液相色譜分析[J]. 農藥科學與管理，2005，26（12）：5-7.

[6]Guo Y Z，Zhang Y T，Li N，et al. Multi-residue determination of pesticides in agricultural products by gas chromatography-mass spectrometry[J]. Journal of Instrumental Analysis，2010，29（12）：1186-1195.

[7]Mastovska K，Dorweiler K J，Lehotay S J，et al. Pesticide multiresidue analysis in cereal grains using modified QuEChERS method combined with automated direct sample introduction GC-TOFMS and UPLC-MS/MS techniques[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2010，58（10）：5959-5972.

[8]陳溪，董振霖，孫玉玉，等. 氣相色譜-串聯質譜法檢測大米中20種農藥殘留[J]. 分析測試學報，2016，35（4）：394-399.

[9]Chamkasem N，Ollis L W，Harmon T，et al. Analysis of 136 pesticides in avocado using a modified QuEChERS method with LC-MS/MS and GC-MS/MS[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2013，61（10）：2315-2329.

[10]Anastassiades M，Lehotay S J，Stajnbaher D，et al. Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and “dispersive solid-phase extraction” for the determination of pesticide residues in produce[J]. Journal of AOAC International，2003，86（2）：412-431.

[11]Lehotay S J，Mastovská K，Yun S J. Evaluation of two fast and easy methods for pesticide residue analysis in fatty food matrixes[J]. Journal of AOAC International，2005，88（2）：630-638.

[12]Lehotay S J. Determination of pesticide residues in foods by acetonitrile extraction and partitioning with magnesium sulfate：collaborative study[J]. Journal of AOAC International，2007，90（2）：485-520.

[13]聶鯤. LC-MS/MS測定大米中噻蟲嗪農藥殘留[J]. 食品研究與開發，2016，37（6）：166-168.

[14]Iwafune T，Ogino T，Watanabe E. Water-based extraction and liquid chromatography-tandem mass spectrometry analysis of neonicotinoid insecticides and their metabolites in green pepper/tomato samples[J]. Journal of Agricultural and Food Chemistry，2014，62（13）：2790-2796.

[15]馬智玲，趙文，李凌云，等. 氣相色譜-三重四極桿串聯質譜法快速測定蔬菜水果中129種農藥的殘留量[J]. 色譜，2013，31（3）：228-239.江蘇農業科學2017年第45卷第23期曹葉霞，尹愛萍，王曼. 野生蕨菜中總黃酮的提取及其抗氧化活性[J]. 江蘇農業科學，2017，45（23）：194-197.endprint