QuEChERS-GCMS/MS法快速測定刺梨中15種農藥殘留

李志 ，冉茂乾 ，徐孟懷 ，游元丁 ，焦彥朝*

1. 六盤水市山地特色生態產品研究中心（六盤水 553000）；

2. 貴陽海關出入境檢驗檢疫綜合技術中心國家果蔬檢測重點實驗室（六盤水）（六盤水 553000）；3. 貴陽海關出入境檢驗檢疫綜合技術中心（貴陽 550081）

刺梨（Rosa roxburghii）為薔薇科多年生落葉灌木繅絲花的果實，又名茨梨、刺梨子。生于海拔500～ 2 500 m的向陽山坡、溝谷、路旁以及灌木叢中，是貴州、鄂西山區、湘西等地的天然野果[1]。由于刺梨營養價值豐富，被譽為“維生素C之王”[2-4]，在貴州省有大面積人工種植，為培育出品質優良刺梨，通常噴灑農藥達到除蟲殺菌目的，但隨著農藥的大量及不合理使用，刺梨中農藥殘留對人類健康造成的負面影響日益顯露。

農藥多殘留分析QuEChERS（Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged and Safe）方法是用于高含水量食物中農藥多殘留檢測的一種樣品處理和凈化技術，具有回收率高、結果準確、樣品容量高和非氯化溶劑使用少等優點，減少試劑的消耗和操作人員與有害物質的接觸。在國內外被廣泛應用于農藥殘留分析，李彥生等[5]使用QuEChERS-氣相色譜質譜法同時測定三七中20種農藥殘留；崔麗麗等[6]使用QuEChERS-氣相色譜-質譜聯用法快速測定人參中農藥多殘留；李海暢等[7]使用QuEChERS-氣相色譜質譜聯用檢測辣椒中33種農藥殘留，鮮見使用GC-MS/MS結合QuEChERS方法進行測定刺梨中農藥殘留分析的相關文獻報道。因此，采用QuEChERS方法對刺梨進行前處理，建立刺梨中15種農藥殘留分析方法，具備經濟、快速、靈敏和足夠精確等優勢。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 材料與試劑

刺梨（貴州六盤水），選用顆粒飽滿，無霉變的刺梨果，去掉種子和萼片，切碎，充分混勻，密封冷藏保存備用。

15種農藥標準品（標準值100 μg/mL、規格1.2 mL，北京壇墨質檢科技有限公司）。

乙腈、正己烷（色譜純，德國Merck公司）；丙酮、甲苯（均為色譜純，美國Tedia試劑公司）；氯化鈉、無水硫酸鈉（分析純，國藥集團化學有限公司）；Sep-Pak NH2固相萃取柱（美國Agela公司）；ECQUEU750CT-MP萃取鹽包（4 g MgSO4、1 g NaCl、0.5 g檸檬酸二鈉、1 g檸檬酸三鈉）、CUMPS18CT凈化離心管（150 mg無水硫酸鎂、50 mg PSA、50 mg封尾C18，美國Agilent公司）；乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）、石墨化碳黑（Graphitized carbon black，GCB）、十八烷基硅烷鍵合硅膠（Octadecylsilanel，C18，德國Dr. Ehrenstorfer公司）。

1.1.2 儀器與設備

島津GC-MS/MS-TQ8050（配有AOC-20i+s自動進樣器、EI源，日本島津公司）；CPA224S德國賽多利斯電子分析天平（萊華爾科技（深圳）有限公司）；萊馳GM300刀式混合研磨儀（廣州艾威儀器科技有限公司）；Sigma 1-14K小型臺式冷凍離心機（德國SIGMA公司）；EYELA10L-N-3010旋蒸蒸發儀（東京理化器械株式會社）；Talboys數顯型多管式旋渦混合器（美國ICM公司）；Sep-Pak NH2固相萃取柱（Agela有限公司）；DB-5MS毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm，美國Agilent公司）；0.45 μm有機濾膜（美國Millipore公司）。

1.2 方法

1.2.1 標準儲備溶液的配制

分別取單個農藥標準液（100 μg/mL，1.2 mL）各1 mL于2個10 mL容量瓶中，并用丙酮稀釋至刻度，即得濃度10 μg/mL混合農藥標準儲備液，放于冰箱中冷藏，有效期為3個月。

1.2.2 QuEChERS前處理

樣品前處理參考He等[8]、Lehotay[9]農藥殘留方法提取并進行相應改進，向50 mL離心管中加入5 g刺梨勻漿，混勻、平衡15 min后加入10 mL乙腈混合，加入ECQUEU750CT-MP萃取鹽包，劇烈振蕩1 min，在20℃，以5 000 r/min離心5 min，移取1 mL提取液至裝有150 mg無水硫酸鎂、50 mg PSA、50 mg封尾C18的2 mL微離心管中（CUMPS18CT），經旋渦振蕩1 min后在10 000 r/min轉速下離心5 min。移取0.5 mL提取液至2 mL自動進樣瓶，加入25 μL 1 μg/mL三苯基磷酸酯（TPP），進行GC-MS/MS分析。

1.2.3 固相萃取

稱取5 g刺梨勻漿（精確至0.01 g）于50 mL離心管中，加入20 mL乙腈，旋渦振蕩5 min，加入5 g氯化鈉，再旋渦振蕩提取5 min，將離心管放入離心機，以5 000 r/min離心5 min，取上清液于雞心瓶，再次加入20 mL 乙腈重復提取2次，合并提取液濃縮至1 mL，將濃縮液于已用乙腈-甲苯溶液（3+1）活化好的Sep-Pak NH2中凈化，并用20 mL乙腈-甲苯溶液（3+1）洗滌Sep-Pak NH2柱，凈化液于40℃氮吹儀濃縮至1 mL，過0.45 μm有機濾膜，供GC-MS/MS分析。

1.2.4 不同溶劑對各組分響應值的影響

由于不同溶劑對目標物的提取效果不同，提取過程選擇合適的溶劑是建立提取方法首要解決的關鍵問題，盡可能選擇能充分溶解殘留危害物質及其代謝產物，不溶解或少溶解樣品基質與雜質的溶劑作為萃取液。按1.2.2的QuEChERS前處理，考察乙腈、丙酮、乙酸乙酯3種不同提取溶劑對刺梨中15種待測物提取效率。

1.2.5 不同凈化劑對各組分響應值的影響

蔬菜水果中的色素、碳水化合物、有機酸等的凈化程度會影響樣品的回收率。QuEChERS方法常用的凈化劑有PSA、C18吸附劑、GCB等，不同類型的凈化劑對最終待測物的提取效率有顯著影響，選取PSA、C18吸附劑、GCB作為凈化劑，按1.2.2的QuEChERS前處理，考察不同凈化劑對刺梨的凈化效果。

1.2.6 氣相色譜-質譜條件

色譜柱：DB-5MS毛細管柱（30 m×0.25 mm× 0.25 μm）。升溫程序：初始溫度60℃，恒溫1 min，以25℃/min升溫至180℃，以10℃/min升溫至250℃，以10℃/min升溫至300℃，恒溫10 min。載氣：氦氣，純度≥99.999%。流速1.2 mL/min；進樣口溫度290℃；進樣量1.0 μL；進樣方式，不分流進樣。電離方式為電子電離（EI）；電子能量70 eV；離子源溫度230℃；GC-MS接口溫度280℃；駐留時間2.5 min；溶劑延遲時間3 min；采集參數：質譜多反應監測（MRM，參數見表1）；15種農藥混標溶液TIC圖、陽性樣品中TIC圖分別見圖1和圖2。

1.2.7 空白樣品基質標準曲線的配制

取空白刺梨樣品，按1.2.2的方法進行提取，得到空白提取液。分別移取50，100，200，500和1 000 μL標準儲備溶液于10 mL容量瓶中，并用空白提取液定容至刻度，即得質量濃度為0.05，0.10，0.20，0.50和1.00 μg/mL的標準工作液。在1.2.6小節的氣相色譜-質譜條件下進行分析，以濃度為橫坐標，定量離子對的峰面積為縱坐標進行線性回歸，得到各組分線性方程及相關系數（見表2）。結果表明，在確定色譜柱及儀器分析條件下試驗的15種農藥在0.05～1.00 μg/mL質量濃度范圍內線性關系良好，相關系數（R2）均大于0.998。

表1 15種農藥組分CAS號、MRM參數

圖1 15種混合農藥TIC圖（1 μg/mL）

圖2 陽性樣品中15農藥TIC圖（1 μg/mL）

表2 15種農藥的保留時間、線性回歸方程及相關系數

2 結果與分析

2.1 提取結果

由圖3可知，固相萃取、QuEChERS方法提取各化合物回收率均在80%～110%之間，滿足農藥加標回收率要求，QuEChERS法是將凈化劑PSA直接加入到提取液中，與傳統固相萃取相比，可節約大量柱活化和淋洗所需的溶劑，并可節省裝柱時間[12]。因此，選擇QuEChERS萃取法作為樣品前處理方法。

2.2 提取溶劑的選擇結果

由圖4可知，以丙酮、乙腈、乙酸乙酯作為提取溶劑時，其平均回收率分別是89.40%，90.07%和85.87%，加標回收率均能滿足農藥殘留分析要求，丙酮和乙酸乙酯提取雜質較多，提取液顏色較深，色譜圖上出現很多雜質峰，背景干擾嚴重，對色譜柱、離子源污染較大；乙腈提取可避免基質中蠟質、脂肪和一些親酯性色素的干擾，大幅減少提取液中雜質[13]，且回收率在3種溶劑中平均回收率最高，故選乙腈最為提取溶劑。

圖3 不同提取方法對回收率的影響

圖4 不同提取溶劑對回收率的影響

2.3 凈化劑種類的考察結果

乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）、石墨化碳黑（GCB）和十八烷基硅烷鍵合硅膠（C18）是QuEChERS方法中最常用的3種凈化吸附劑。C18凈化劑疏水性極強，能夠有效去除樣品中的脂肪酸和色素，同時其對非極性化合物具有較強的吸附作用[10]；PSA對樣品基質中各種色素、有機酸及一些脂肪酸和糖具有良好凈化效果[14]；GCB可有效凈化基質中類甾體、葉綠素等色素，但對脂肪的凈化能力較差，且具有較強的吸附性，使一些農藥不易洗脫，從而影響分析結果。為了能有效去除刺梨中雜質的干擾，分別考察PSA、GCB、C183種凈化劑對刺梨中15種農藥回收率的影響，結果見圖5。PSA、GCB、C183種凈化劑對刺梨凈化效果的平均回收率分別是87.93%，84.87%和89.60%，因此選擇C18作為最優凈化劑。

圖5 凈化劑的選擇對回收率的影響

2.4 刺梨中15種農藥殘留檢出限、精密度和回收率試驗

以空白基質產生3倍信噪比（S/N）計算檢出限[15-18]，按1.2.2的方法對QuEChERS萃取，分別向空白刺梨基質中添加0.10，0.40和0.80 mg/kg的3個水平，每個水平重復測定6次，檢出限、回收率和精密度測定結果見表3。由表3可知，該方法的檢出限、平均回收率、精密度分別在0.004 2～0.021 9 mg/kg，80.0%～110.0%和4.61%～8.72%，檢出限、平均回收率、精密度均滿足日常刺梨農藥分析檢測。

表3 刺梨中15種有機農藥檢出限、回收率和精密度試驗（n=6）

2.5 實際樣品的檢測

采用此方法檢測刺梨中15種農藥，檢測結果見表4。刺梨中檢測農藥有4種呈陽性，分別是敵敵畏、二嗪磷、殺螟硫磷、腐霉利、其含量分別為0.015 3，0.025 4，0.016 7和0.021 1 mg/kg。

表4 實際刺梨樣品的檢測結果

3 結論

試驗建立刺梨中15種農藥同時檢測的QuEChERSGC-MS/MS測定方法，其具有前處理快捷簡便、回收率高、結果準確、樣品容量高和非氯化溶劑使用少等優點。該方法具有良好的線性關系、加標回收率均在80%～110%之間、儀器檢出限（S/N=3）均在0.004 2～ 0.021 9 mg/kg之間，回收率相對標準偏差（n=6）均小于10%，其準確度和精密度可以滿足日常的刺梨農藥殘留分析檢測，具備節約經濟、快速、靈敏和定量準確等特點，在實際刺梨農藥殘留檢測中得到廣泛應用，能滿足日常刺梨農藥殘留分析檢測。