氣質質聯用法測定水產品中50種農藥殘留量

高堯華，劉冰，滕爽，劉培海，孫燦

（1.日照出入境檢驗檢疫局，山東日照276826；2.南京農業大學，江蘇南京210095）

近年來，由于農藥的大量使用導致農藥殘留超標問題頻頻出現，農藥殘留對食品安全性及人類健康產生的負面作用日益凸顯出來[1]。隨著農藥的長期使用，農藥類型的增多，一些化學性質穩定的農藥不僅殘留于植物源性食品中，也污染了環境[2]，同時通過食物鏈進入動物體內，從而進一步危害人類的健康。現階段動物源性食品中的農藥殘留問題正逐漸受到各國政府及公眾的廣泛關注。為此，許多國家和地區都制定了嚴格的動物源性食品中農藥殘留限量標準。我國目前已針對進出口水產品中農藥殘留含量制定了嚴格的食品安全監控計劃和監控措施。

目前食品中農藥殘留常用的檢測方法有氣相色譜法[3-4]、液相色譜法[5-6]、液相色譜－質譜聯用法[7-8]、氣相色譜－質譜聯用法[9-10]等，但氣相色譜法和液相色譜法在檢測器的靈敏度及確證檢測技術上存在不足，現行的農藥多殘留快速篩查檢測技術主要以色譜－質譜聯用為主，液相色譜-質譜聯用法成本高、環境污染更嚴重，氣相色譜-質譜聯用法靈敏度低于氣相色譜-串聯三重四極桿質譜法。在樣品前處理過程中為了降低共提取物的干擾，滿足高靈敏度的檢測，樣品提取后需要進一步凈化，在凈化過程中含油脂樣品常用的凈化方法有凝膠滲透色譜法、固相萃取柱凈化法、QuEChERS方法等[11]，凝膠滲透色譜法在使用過程中溶劑消耗量大、時間長，容易造成環境污染和試劑浪費[12]。固相萃取柱凈化法對有些樣品凈化效果不理想。QuEChERS方法又因簡單、快速、可以有效處理大批量樣品而廣泛應用于農藥殘留分析、獸藥殘留分析、以及環境污染物的分析等領域[13-17]。根據樣品特點及檢測項目的不同，國內外專家對QuEChERS方法中材料配比進行了深入的研究[18-22]。但含油脂類樣品的前處理方法仍在不斷探索、改進中，特別是鮭魚、對蝦等水產品的前處理方法，都存在樣品前處理凈化效果差、提取率低等問題。

針對上述問題，本文對水產品中含有油脂的魚類和蝦類樣品的前處理方法進行研究，結合氣相色譜/串聯三重四級桿質譜，建立了鮭魚、對蝦等水產品中50種農藥殘留的分析方法。本方法操作簡便、快捷、重現性好、精密度高，適用于水產品中農藥殘留的定性與定量分析。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

氣相色譜/串聯三重四級桿質譜儀（Agilent7890A-7000B GC-MS/MS）：美國安捷倫公司；IKA T18均質器、IKA KS260振蕩器、IKA MS3 basic渦旋混勻器：德國IKA公司；氮吹儀（Biotage）：美國Turbovap公司；離心機：上海安亭科學儀器廠；C18、乙二胺－N－丙基烷（PSA）、石墨化炭黑（GCB）：天津艾杰爾股份有限公司。

乙腈（色譜純）：美國TEDIA；丙酮和正己烷（色譜純）：德國Merck；氯化鈉（分析純）：西隴化工股份有限公司；50種農藥標準品為農業部有證標準物質（質量濃度均為 100 μg/mL）。

1.2 標準溶液的配制

分別準確移取安碚瓶內1 mL（規格為100 μg/mL）50種標準品單品，用丙酮+正己烷（3+7，體積比）配制成10 μg/mL單品種的儲備液，在-18℃冰箱避光、密封保存，保存期為半年。

1.3 儀器工作條件

GC/MS/MS：色譜柱：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25μm）彈性石英毛細管柱；載氣：高純氦氣（99.999%）；碰撞氣：高純氮（99.999%）；流速：3.8 mL/min；進樣方式：不分流進樣；柱溫：初始70℃（2 min）以25℃/min程序升溫至150℃，再以3℃/min程序升溫至200℃，最后以8℃/min程序升溫至280℃（2 min）；進樣口溫度：280℃；進樣量 1.0 μL；離子源：EI源；離子源溫度：300℃；輔助加熱溫度：280℃；溶劑延遲：5 min。

1.4 樣品前處理

魚肉試樣：稱取10.0 g魚肉試樣，置于50 mL離心管中，加入20 mL乙腈均質提取2 min，加入5 g氯化鈉，振蕩30 min，放置于-18℃冷藏1.5 h，以5 000 r/min離心5 min，取上清液15 mL，加入450 mg PSA、450 mg C18、50 mg GCB，渦旋 30 s，以 5 000 r/min 離心 5 min，取上清液10 mL氮氣吹至近干，準確加入1.0 mL丙酮+正己烷（30+70，體積比）定容后，過0.22 um濾膜，供上機分析。

2 結果與討論

2.1 提取溶劑的選擇

農藥類化合物可溶于多種有機試劑，正己烷、丙酮、正己烷與丙酮混合溶液、乙酸乙酯、乙腈、加入酸性緩沖溶液的乙腈等多種溶劑，而農殘的提取方式也有超聲波提取、均質、振蕩等方法。經過多次試驗，該類產品先均質后振蕩提取回收率更高。經過試驗對比上述提取溶劑，正己烷、乙酸乙酯在提取過程中，油脂含量太高，不宜凈化，而且回收率較低，丙酮、以及丙酮與正己烷的混合溶液提取過程中易帶入水分，在氮氣吹干過程中不易吹干，即使少量水分進入色譜柱內也會對色譜柱造成損害，同時提取過程中也會帶入油脂，從而增加了凈化難度。對比乙腈及加入酸性緩沖溶液的乙腈作為提取液，酸化乙腈難以兼顧50種農藥化合物的回收率，特別是酸性條件下不穩定的化合物，回收率低至60%以下，難以達到方法學指標。因此，經過試驗最終確定乙腈為提取溶液，采取先均質后振蕩的提取方式進行提取。

2.2 凈化方式的選擇

鮭魚類產品油脂含量高，在前處理過程中出現大量油脂不宜吹干，在色譜圖中油脂峰明顯，對檢測產生干擾影響定量準確性，對色譜柱的損害也較大。本文對幾種常用的農殘凈化方式進行了對比。其譜圖見圖1。

從圖1中可以看出，未凈化樣品中有明顯的雜質峰，經固相萃取柱凈化后，油脂峰去除效果不明顯，本試驗方法凈化效果最佳。該方法有效減少共提取物中的油脂，而且回收率與其它方法相比平均高5%～26%。在樣品凈化過程中，在對比試驗中用PSA/C18復合固相萃取柱凈化與QuECHERS方法中PSA、C18粉末相比凈化效果更差。這與植物源性高油脂類樣品的凈化不同，動物油脂的成分與PSA、C18粉末充分接觸后能夠更充分被吸附，水產品更適合該凈化方式。

也有多篇文獻報道QuECHERS的提取、凈化方法，在試驗過程中加入硫酸鎂、氯化鈣等物質，在凈化過程中加入不同量的PSA、C18、GCB[19-22]。本試驗對各物質及比例進行了探討，經試驗發現，加入硫酸鎂、氯化鈣等物質可以快速使溶劑層與水相分離，但部分有機磷農藥回收率下降，其中乙酰甲胺磷回收率下降最多，回收率不足50%。對凈化過程中各物質比例進行試驗后，本方法中水產品的樣品量與PSA、C18、GCB粉末質量比例最佳，經提取、凈化后即能夠兼顧凈化效果又可以滿足50種農藥的提取率。各類農藥回收率均在65%以上，回收率滿足GB/T 27404-2008《實驗室質量控制規范食品理化檢驗》的要求，凈化后共提取物中的干擾組分可以有效去除。此外，試驗對比了冷凍與不冷凍的前處理方式，發現冷凍后，干擾組分明顯減少，油脂去除更徹底。

2.3 濃縮過程對結果的影響

試驗分別考察了標準溶液在旋轉蒸發和氮氣吹至近干的濃縮方法，試驗發現，采用旋轉蒸發或氮氣吹干的濃縮過程對試驗結果影響較大。結果表明，大部分農藥化合物旋轉蒸發回收率要低于氮氣吹干的回收率，乙酰甲胺磷、溴氰菊酯的回收率下降最大，乙酰甲胺磷、溴氰菊酯通過旋轉蒸發方法比氮氣吹至近干的回收率下降12%～30%。而氮氣吹干過程中吹的時間越長、越干，目標物的回收率越低。為確保試驗回收率本文采用氮氣吹干的方法，氮氣吹至近干即無明顯液滴流動為止。

2.4 GC-MS/MS方法的建立

將50種農藥標準溶液配置為5 μg/mL的溶劑標準溶液進行全掃描，確定每種農藥的保留時間，并從每種農藥的一級質譜圖中選擇豐度高、m/z大的母離子碎片，在不同碰撞能量下對母離子進行碰撞解離，選擇靈敏度高的兩對離子為子離子，其中一對離子對作為定量離子，另一對作為定性離子。50種農藥的色譜保留時間、質譜條件、檢出限見表1。

氣相色譜/三重四級桿質譜檢測0.10 μg/mL 50種農藥化合物標準溶液所得總離子流圖見圖2。

表1 50種農藥的色譜保留時間、質譜條件、檢出限Table 1 Retention times，MRM conditions and limits of detection（LOD）for 50 pesticides

續表1 50種農藥的色譜保留時間、質譜條件、檢出限Continue table 1 Retention times，MRM conditions and limits of detection（LOD）for 50 pesticides

圖2 溶劑標準溶液（0.10 μg/mL）在MRM模式下的總離子流圖Fig.2 Total ion current chromatogram of the matrix standard（0.10 μg/mL）under MRM mode

50種化合物的出峰順序分別是：1.敵敵畏、2.甲胺磷、3.久效磷、4.速滅磷、5.乙酰甲胺磷、6.滅線磷、7.殺蟲脒、8.硫線磷、9.甲拌磷、10.α-BHC、11.特丁硫磷、12.β-BHC、13.二嗪磷、14.嘧霉胺、15.γ-BHC、16.δ-BHC、17.乙草胺、18.七氯、19.甲基毒死蜱、20.甲基對硫磷、21.甲草胺、22.莠滅凈、23.磷胺、24.馬拉硫磷、25.毒死蜱、26.倍硫磷、27.對硫磷、28.水胺硫磷、29.甲基異柳磷、30.喹硫磷、31.氟蟲腈、32.多效唑、33.4，4-DDE、34.溴蟲腈、35.2，4-DDT、36.4，4-DDD、37. 三唑磷、38.4，4-DDT、39.聯苯菊酯、40.甲氰菊酯、41.雙甲脒、42.三氟氯氰菊酯、43.氯菊酯、44.氟氯氰菊酯、45.蠅毒磷、46.氯氰菊脂、47.氟氰戊菊酯、48.氰戊菊酯、49.苯醚甲環唑、50.溴氰菊酯。

2.5 線性范圍與檢出限

分別在鮭魚與對蝦中添加0.01 mg/kg的50種農藥混合標準溶液，經前處理提取凈化后，用溶劑標準溶液和基質匹配標準溶液分別做標準工作曲線，對添加樣品進行校正計算，經過試驗發現，樣品基質對部分分析物的影響較大，其中甲胺磷、甲基毒死蜱、甲基對硫磷、磷胺、馬拉硫磷、對硫磷、水胺硫磷、喹硫磷、三唑磷、蠅毒磷，用溶劑標準曲線校正后回收率在140%～320%之間，而用基質匹配標準溶液校正后回收率在65%～118%之間，符合方法學驗證指標。為了最大限度降低基質效應的影響，提高定性、定量分析的準確度，本試驗采用基質匹配標準溶液做工作曲線。

根據添加空白樣品的3倍信噪比確定方法的檢出限（LOD，S/N=3），10 倍信噪比（LOQ，S/N=10）確定方法的定量限。鮭魚、對蝦中50種農藥化合物檢出限為0.001 mg/kg～0.005 mg/kg，該方法的靈敏度可滿足我國農藥殘留的監控要求。用基質溶液配制了0.050、0.10、0.20、0.50、1.0 μg/mL的50種農藥化合物標準溶液。以目標組分的峰面積y對相應的質量濃度x（μg/mL），繪制標準曲線，其線性相關系數大于 0.99（r2＞0.99），表明50種農藥在氣相色譜/串聯三重四級桿質譜法檢測中具有較好的線性關系。

2.6 準確度與精密度

選取空白鮭魚和對蝦等產品，分別添加0.010、0.020、0.100 mg/kg 3個濃度的50種農藥標準溶液，按1.4樣品前處理的方法提取、凈化、上機，每個濃度做平行試驗6次，測得鮭魚和對蝦中回收率在65%～118%之間，相對標準偏差在0.74%～12.3%之間，精密度和準確度均達到GB/T 27404-2008中農藥殘留檢測的要求。并且與其他方法相比回收率高，精密度好見表2。

表2 50種農藥在2種基質中的加標回收率及相對標準偏差（n=6）Table 2 Spiked recoveries and relative standard deviations（RSDs）for 50 pesticides in 2matrix（n=6）

3 結論

本文研究建立了鮭魚、對蝦等水產品中50種農藥殘留量檢測的氣相色譜/串聯三重四極桿質譜分析方法。該方法采用乙腈提取，凈化，配基質匹配標準溶液校準法定量，實現了水產類樣品中50種農藥殘留含量的確證及定量分析，并且該方法回收率高，精密度好，適用性強、簡單快速、經濟等特點，各項技術指標均能滿足水產類樣品日常分析檢測的要求，同時為食品安全領域提供了重要的技術支持。

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