QuEChERS凈化-高效液相色譜串聯質譜法測定菠菜中16種農藥殘留

史彥會 劉萌 楊偉

菠菜是一種較為普遍食用的蔬菜，價格低廉、營養豐富受到廣大消費者歡迎。但菠菜周年生長，易發病蟲害，如果農藥使用不合理，病蟲害抗藥性增強、用藥不斷增大，農殘超標現象便會惡性循環，這對菠菜的質量安全以及消費者健康造成巨大隱患[1]。本文采用QuEChERS法對樣品進行提取凈化，凈化劑的種類和劑量將影響實驗的準確性，但在實際試驗中加入不同種類和劑量的凈化劑進行凈化操作，操作復雜，耗時長，因此本實驗選擇兩個廠家三種不同凈化劑組合的凈化試劑盒進行優化，結合液相色譜-串聯質譜法建立了快速測定菠菜中16種農藥殘留的測定方法并對方法進行了驗證。

1 實驗部分

1.1 材料和試劑

1.1.1 儀器與試劑 Agilent 1290Ⅱ-6470超高效液相色譜-串聯三重四級桿質譜儀；日立CR21N落地式大容量高速離心機；ME3002梅特勒電子天平；IKA渦旋混合器；16種農藥物質標準溶液，涕滅威砜、噻蟲嗪、多菌靈、吡蟲啉、3-羥基克百威、啶蟲脒、涕滅威、克百威、嘧霉胺、烯酰嗎啉、氟甲腈、氟蟲腈、氟蟲腈亞砜、氟蟲腈砜、咪鮮胺、噠螨靈，均為1 000 μg/mL，購于農業部環境質量監督檢驗測試中心（天津）；乙腈、甲醇（色譜純，德國CNW公司）；商品化QuEChERS提取管、凈化管（天津博納艾杰爾公司、美國安捷倫公司）；0.22 μm有機系針頭濾器（天津博納艾杰爾公司）；菠菜購于當地農貿市場。

1.2 實驗方法

1.2.1 標準溶液配制 準確移取各1 000 μg/mL標準物質溶液1 mL于100 mL容量瓶中，甲醇配制成10 μg/mL的混合標準溶液。0～4℃保存，有效期6個月。

供試品溶液的制備 稱取10.00 g菠菜樣品于QuEChERS提取管中，放入陶瓷或玻璃均質子，充分搖勻0混勻后，加入20 mL乙腈；加入提取鹽包，劇烈震蕩1 min，8 000 r/min離心3 min；取上清液5 mL于QuEChERS凈化管中，渦旋30 s，5 000 r/min 離心3 min，取上清液過0.22 μm膜，即得。

1.2.2 實驗條件 （1）液相色譜條件：色譜柱：Agilent Eclipse Plus C18，（2.1×50 mm，RRHD 1.8 μm），柱溫35℃；流速0.3 mL/min；進樣量2 μL；流動相A為含0.1%甲酸水溶液，B為甲醇乙腈（1：1）。梯度洗脫程序：0～5 min 25%～75% B；5～7 min 75%～100% B；7～8 min 100% B；8～8.5 min 100%～25% B；8.5～11 min 25% B。

（2）質譜條件：離子源：電噴霧離子源（ESI）；毛細管電壓：3 500 V；干燥氣溫度：325℃，干燥氣流量：6 L/min；鞘氣溫度：350℃，鞘氣流量：11 L/min；掃描模式：動態多反應監測（MRM）正離子或負離子模式。

2 結果與討論

2.1 色譜行為

16種農藥0.01 μg/mL混合標準溶液的MRM色譜圖，見圖1。

2.2 凈化劑的選擇

由于菠菜色素含量較高，因此選擇了2個品牌3種不同QuEChERs凈化管，按照供試品溶液制備方法制備供試品溶液，測定使用不同凈化管時的回收率，以比較其對結果的影響。

經過三種不同凈化劑處理后，各項農殘加標回收率均在80%～110%，但經A管凈化后的各項農殘加標回收率低于B管，這可能是由于A管凈化劑中無GCB，由于菠菜含有較高的葉綠素，故凈化效果不佳，基質效應干擾較強，導致回收率較低。而C管凈化劑中含有過高的GCB，對有些農殘存在一定的吸附作用，導致回收率較低。因此綜合比較，B管的凈化效果最好，回收率更趨于100%。

2.3 基質效應的考察

基質效應（matrix effect，ME）是影響定量分析的準確度和重現性。尤其使用ESI源，基質效應會對目標化合物的離子起到抑制作用[2]。基質效應可按照下式進行量化評估：

圖1 16種農藥0．01 μg/mL混合標準溶液的MRM色譜圖

弱基質效應（︳ME︳＜20%）時，無需采取補償措施，中等程度基質效應（20%≤︳ME︳≤50%）或強基質效應（︳ME︳＞50%）時必須采取補償措施[3]。本文按照1.3進行前處理，選擇B安捷倫高色素凈化管進行凈化，按1.2.1配制的混合標準溶液用基質空白溶液稀釋至0.1 μg/mL，用甲醇配制同濃度的溶劑標準溶液，測定5次，取其平均值，按上式進行基質效應的量化評估，結果如表1，在菠菜樣品基質中，16中目標農藥均為弱基質效應。因此該前處理方法能夠很好地去除干擾物質，方法準確度高。

2.4 儀器工作條件的選擇

2.4.1 流動相的選擇 考察了流動相A 0.1%甲酸水-乙腈、流動相B 0.1%甲酸水-甲醇乙腈（1：1）、流動相C 含0.1%甲酸的5 mmol/L乙酸胺水溶液-甲醇乙腈（1：1）三種不同流動相條件下，對16種目標農藥的分離效果和離子化效率，結果表明，在1.2.2洗脫條件下，16種目標農藥在B流動相下響應值更高，因此選用0.1%甲酸水-甲醇乙腈（1：1）為流動相。

2.4.2 質譜條件的優化 根據16種目標農藥的結構特性，采用ESI，正負離子同時掃描模式，采用MRM進行測定。采用質譜優化軟件，分別對16種目標農藥的各項質量參數進行自動優化，得到最佳裂解電壓和碰撞能量，以得到最佳檢測靈敏度。

2.5 標準曲線和檢出限

由2.3得16種目標農藥均為弱基質效應，無需采取補償措施，因此對1.2.1混合標準溶液用甲醇配制成一系列不同濃度標準溶液，按儀器工作條件進行測定。結果表明，16種目標農藥在0.01～0.1 μg/mL內與其對應的響應值均呈線性關系，線性回歸方程與相關系數，見表1。

2.6 方法的準確度和精密度

通過加標回收試驗，評價本方法的準確度和精密度。通過對高、中、低不同加標濃度下，平行6次試驗，按試驗方法測定并計算回收率，結果見表1，16種目標農藥的在菠菜樣品中平均回收率為82.3%～104.2%，相對標準偏差RSD為1.9%～11.8%。

2.7 樣品分析

采集某蔬菜基地的10個菠菜樣品，按照本試驗方法進行測定，結果均未檢出16種目標農藥殘留。

3 討論

目前，多農藥殘留的測定方法主要有氣相色譜法[4]、液相色譜法[5]、氣相色譜-質譜法[6]、氣相色譜-串聯質譜法[7]、液相色譜-串聯質譜法[8]等。氣相色譜和液相色譜法抗干擾性差、檢測時間長，且容易出現假陽性。液相色譜串聯質譜法因其高分辨率、高通量、高靈敏、抗干擾力強度等優點，近年來在農藥多殘留檢測技術方向得到廣泛應用。樣品的前處理多為固相萃取法，固相萃取法雖然能夠很好地去除雜質，但操作相對復雜、耗時長、溶劑用量較大[9]。QuEChERS于2003年首先報道被用于果蔬中[10]。作為快速、簡便、高效、安全的前處理方法，QuEChERS法在農藥多殘留快速檢測中得到廣泛的研究與應用[11-13]。

表1 16種農藥的線性方程、相關系數、檢出限、基質效應、回收率和相對標準偏差

QuEchERS凈化方法為分散固相萃取（dSPE）凈化，固相萃取劑直接加入樣品提取液以吸附干擾物。常用的固相吸附劑有C18粉、GCB、PSA、無水MgSO4等，C18粉可吸附脂肪等非極性干擾物，PSA可吸附碳水化合物、有機酸等極性物質，GCB可去除基質中的色素和非極性干擾物質，無水MgSO4可去除有機相中的水分[14]。但凈化劑的種類和劑量不同，但劑量的不同影響基質的凈化效果，吸附劑對目標化合物的吸附會導致回收率降低，檢測的準確度[15]，因此對凈化劑的種類和用量進行了優化，確定出了最佳的凈化劑。并建立了同時測定菠菜中16種多農藥殘留的高效液相色譜-串聯質譜方法，經驗證該方法快速簡便，線性關系良好，準確可靠，有較好的準確度和精密度，適用于菠菜中農藥多殘留檢測。