QuEChERS-GCMS/MS法檢測馬鈴薯中30種農藥

湯樂金 陳孟君 黃子敬 楊欽沾 林玉嬋 吳燕梅

摘? 要：建立QuEChERS作為樣品前處理結合氣相色譜-串聯質譜（GC-MS/MS）作為儀器檢測，對馬鈴薯中30種農藥多殘留進行檢測的方法。馬鈴薯樣品用乙腈溶液萃取，渦旋震蕩，搖床提取，加入氯化鈉和無水硫酸鎂，離心，上清液通過固相分散萃取商業包凈化，過濾膜，然后用GC-MS/MS分析。分別以定量限和（10/3）倍定量限濃度值對馬鈴薯空白樣品進行添加回收實驗，方法的回收率75.6%～112.9%，相對標準偏差為1.5%～17.2%。方法的檢出限和定量限分別為0.0025～0.0150mg/kg、0.0083～0.0500mg/kg。此方法和GC-MS相比，在對農藥組分定性方面更為準確，同時前處理快速簡單、分析時間少，準確度和精密度符合標準要求，靈敏度響應較好，適用于馬鈴薯多農殘的定性定量檢驗檢測分析。

關鍵詞：馬鈴薯;QuEChERS; GC-MS/MS;農藥多殘留

中圖分類號：S-3? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.11974/nyyjs.20181032001

隨著人民生活水平不斷提高，社會對食品質量安全越來越重視。縱觀近年來，因農藥殘留造成食品安全事件時有發生，對人民群眾健康對社會穩定都造成了不利影響。食品質量安全提高對“健康中國”有著重要的意義，時代發展對食品安全檢測靈敏度和檢測覆蓋面要求越來越高[1]。農藥殘留檢測技術也在飛速發展。為適應大批量樣品處理，農藥殘留分析前處理日趨簡單化、流程化和節約化[2]，多種前處理方法，如：基質固相分散萃取、固相微萃取（SPME）、分散液液微萃?。↙LME）等在農藥多殘留分析領域得到廣泛應用[3]。由美國農業部開發的QuEChERS[4]方法，自建立以來就因其快速、簡單、低成本等優點得到廣泛應用，并在實踐過程中不斷改進，成為實驗室普遍采用的農藥多殘留分析前處理方式[5]。

本實驗前處理方法采用QuEChERS方法，乙腈作為提取劑，結合凈化管，大大縮短了前處理時間，通過采用基質溶液配制標準工作液減少基質效應帶來的干擾，提高了凈化效率，在儀器分析階段使用三重串聯四級桿質譜儀（GC-MS/MS）進行分析，相比單極氣相色譜質譜儀（GC-MS），定性更加準確，靈敏度響應好，滿足當前農藥多殘留一次多組分定性定量的技術要求。

1? ? ?實驗部分

1.1? ? ?儀器與材料

氣相色譜-串聯質譜GCMS-TQ8040，日本SHIMADZU公司;氣相毛細管色譜柱為Rxi-5sil MS，30m×0.25mm×0.25μm膜厚，美國RESTEK公司;Milli-QR Advantage A10純水發生器，美國Millipore公司;IKAR MS 3 digitalR;TGL-16M高速臺式冷凍離心機;HS 260 CTRL 搖床。

所用農藥標準物質（純度≥95%），全部購自農業部環境保護科研監測所和農業部環境質量安全監督測試中心;乙腈、正己烷、丙酮等均為色譜純，購自默克公司;實驗室用水為一級水;固相分散萃取凈化管（50.0mgPSA，50.0mgC18，150.0mg硫酸鎂），購自美國Agilent公司;無水硫酸鎂，購自Sigma，在600℃灼燒4h，冷卻后置于干燥器中備用。

1.2? ? ?氣相色譜-質譜測定

1.2.1? ? ?氣相色譜條件

載氣：氦氣，純度≥99.999%;進樣方式：分流進樣;分流比：20;總流量：26.0mL/min，其中柱流量為1.00mL/min，吹掃流量為5.0mL/min;進樣口溫度程序：初始溫度65℃，保持1min，后以200℃/min程序升溫至250℃，保持15min;柱溫程序：初始溫度40℃，保持4min，后以25℃/min程序升溫至125℃，再以10℃/min升溫至300℃，保持10min;流量控制方式：恒線速度。

1.2.2? ? ?質譜條件

色譜-質譜接口溫度：300℃;離子源溫度230℃;離子化方式：電子轟擊（EI）;電子能量：70eV;質譜檢測方式：多反應監測模式（MRM）。基于島津數據庫，為30種農藥自動計算保留時間，給出最優離子對（包括一個定量離子對，兩個定性離子對）。30種農藥的保留時間、定量離子對和定性離子對及其豐度比等見表1。

1.3? ? ?標準溶液的配制

根據各農藥組分保留時間以及其儀器響應靈敏度，確定各組分濃度，取適應量單標準儲備液于100mL容量瓶中，用乙腈定容至刻度?；旌蠘藴嗜芤涸诒渲?～4℃避光保存，有效期1個月。

一般將基質效應絕對值處于0%～20%作為弱基質效應、20%～50%為中等基質效應、大于50%為強基質效應[6]。為消除基質效應[7]帶來的影響，將上述混合標準溶液用基質溶液配制成系列標準溶液，分別為0.005mg/L、0.01mg/L、0.05mg/L、0.1mg/L、0.5mg/L。按1.2所述條件進行GC-MS/MS測定， 30種農藥及相關化合物的保留時間、特征定量定性離子對等信息見表1。

1.4? ? ?樣品前處理

準確稱取10g樣品（精確至0.01g）于50mL帶蓋塑料離心管中，加入10mL乙腈溶液。在渦輪振蕩器上渦旋2min，在搖床上震蕩提取30min，加入4g氯化鈉，4g無水硫酸鎂，劇烈震搖1min，渦旋1min，在離心機中以4000r/min離心5min，取上清液2mL加入到固相分散萃取凈化管中，渦旋混合1min，離心機4000r/min離心2min，取上清液過0.22μm微孔濾膜。上機，用氣相色譜質譜聯用儀測定，外標法定量。

2? ? ?結果與討論

最初的QuEChERS方法處理過程為：稱取10g樣品，加入10mL乙腈震蕩提取，然后加入1g氯化鈉和4g硫酸鎂進行鹽析分層，取1mL上清液，加入150mg硫酸鎂和25mgPSA進行凈化，凈化后的上清液直接上機分析[8]。本實驗通過對提取劑種類、吸附劑種類、上機定容溶液等條件進行實驗優化，通過設計L9（34）正交試驗方案，確定了適用于此次實驗的QuEChERS的前處理方法。

2.1? ? ?提取劑的選擇

提取劑分別選擇乙腈、丙酮、1%醋酸乙腈。通過正交實驗，結果表明：乙腈提取效果最好，農藥回收率高，基質帶來的干擾較少;丙酮容易提取到色素，提取較多雜質，基質干擾較多，影響后續的凈化步驟;醋酸乙腈提取效果較好，基質干擾也較少，農藥回收率不及乙腈提取劑。綜合考慮，選擇乙腈作為提取劑。

2.2? ? ?吸附劑的選擇

常用的吸附劑有PSA、NH2、C18、GCB。其中，PSA和NH2去除極性的有機酸、一些糖類和脂類，C18去除非極性物質如類胡蘿卜素，GCB去除色素。本實驗試驗了C18、GCB混合粉末和PSA、C18、GCB混合粉末以及NH2、C18、GCB混合粉末3種吸附凈化方法。結果表明，使用PSA和NH2的混合粉末凈化效果優于C18、GCB混合粉末。由于PSA有2個氨基PKa值分別為10.1和10.9而具有更強的離子交換能力，也就是PSA具有更高的凈化能力[9]。由于GCB對平面結構農藥有吸附作用。同時考慮到進一步除水的需要，本實驗選擇PSA（50mg）、C18（50mg）、GCB（7.5mg）、MgSO4150（mg）SPE凈化管作為吸附劑。

2.3? ? ?上機定容溶液的選擇

比較乙腈、甲醇、正己烷分別作為定容溶液對農藥回收率和重復6次進樣重復性的影響。實驗結果表明，乙腈和正己烷作為定容溶液時農藥回收率和重復性優于甲醇作為定容溶液。乙腈作為定容溶液重復性和正己烷作為定容溶液重復性相當，乙腈作為定容溶液回收率高于正己烷，由于PTV進樣口允許乙腈直接進樣，因此本次實驗選擇乙腈作為定容溶液，上機測定。

2.4? ? ?檢出限、定量限和回收率

分別選擇定量限和4倍定量限濃度值做加標回收試驗。馬鈴薯添加農藥混合標準溶液后，靜置30min，讓農藥被充分吸收，然后按照前面實驗部分所述的前處理方法和實驗條件進行測定。實驗通過2個濃度水平，且每個水平重復進行6次實驗， 30種農藥的低水平也即定量限濃度加標回收率為75.6%～112.9%，相對標準偏差為1.5%～15.4%;高水平加標回收也即4倍定量限濃度加標回收率為79.2%～97.1%，相對標準偏差為3.2%～17.2%。此次實驗以信噪比S/N=3確定方法的檢出限，范圍為0.0025～0.0150mg/kg;S/N=（10/3）確定方法的定量限，范圍為0.0083～0.0500mg/kg。方法的檢出限和定量限列于表1。從表中可以看出此次實驗方法檢出限和定量限能很好地滿足國家對馬鈴薯上述30種農藥多殘留檢測的要求。

3? ? ?結論

本實驗通過乙腈提取、采用固相分散萃取凈化管凈化來改善QuEChERS前處理方法，儀器使用氣相色譜-串聯質譜儀GCMS-TQ8040檢測，建立了馬鈴薯中30種農藥殘留的氣相色譜-串聯質譜（GC-MS/MS）檢測方法，方法快速、簡單，提取時間效率高、溶劑使用少、萃取效率高。相比較氣相色譜單極質譜儀該，提高了定性的準確定，同時改善了靈敏度，滿足標準方法對準確度和精密度的要求，可用于馬鈴薯中農藥多殘留的測定。

參考文獻

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