氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定柑橘中5種殺螨劑殘留

蘇 旭，李國烈，彭海燕，杜 鑫，覃明麗，蔣金芳

(南充農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)測檢驗中心，四川 南充 637000)

植食性螨類是危害柑橘的主要害蟲，使用殺螨劑是防治螨類危害的主要手段之一[1- 2]。唑螨酯、噻螨酮、噻嗪酮、蟲螨腈和炔螨特等5種殺螨劑是柑橘害螨防治中較為常用的農(nóng)藥。四川為我國柑橘產(chǎn)業(yè)大省，地處長江上游優(yōu)質(zhì)柑橘生產(chǎn)區(qū)，130多個縣市區(qū)均有柑橘種植，形成各具特色的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)區(qū)域[3]。柑橘紅蜘蛛、潛葉蛾和炭疽病等病蟲害是四川省柑橘樹的主要病蟲害[4]，在害螨化學防治中上述5種殺螨劑也是主要使用的農(nóng)藥品種[5- 6]。

目前，殺螨劑的殘留檢測方法有液相色譜法[7-8]、氣相色譜法[9-10]、液相色譜-質(zhì)譜法[11-13]以及氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)[14-15]，未見采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(GC-MS/MS)同時檢測唑螨酯、噻螨酮、噻嗪酮、蟲螨腈和炔螨特等5種殺螨劑在柑橘類水果中的多殘留分析研究。近年來，QuEChERS (quick， easy， cheap， effective， rugged and safe) 方法，由于操作簡易、快速有效，在殘留檢測中得到迅速應用[16-18]。本文采用QuEChERS方法處理凈化柑橘類水果樣品，GC-MS/MS檢測，建立了柑橘類水果中上述5種殺螨劑殘留快速簡便、省時可靠的分析方法。

1 材料與方法

1.1 儀器、試劑與材料 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(安捷倫，7000C)，色譜柱(DB-5MS UI，30m×0.22mm×2.5μm)，飛利浦料理機，旋渦混合器(IKA，Vortex Genius 3)，高速離心機(Sigma 3-18KS)，氮吹儀，旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀，50mL離心管等。乙腈、正己烷、丙酮、甲苯均為色譜級，購自Fisher公司。唑螨酯、噻螨酮、噻嗪酮、蟲螨腈和炔螨特5種殺螨劑標準品購于農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所。固相萃取小柱(Carbon/NH2) 和QuEChERS試劑盒購于Agilent公司。氯化鈉為分析純。柑橘樣品為春見、蜜柚、臍橙和檸檬，均購于本地市場。

1.2 標準溶液及基質(zhì)標準溶液的配制 取各農(nóng)藥標準品，分別用丙酮配成濃度為10mg /L 的標準儲備液，于-18℃儲存。將空白樣品(未檢出目標農(nóng)藥的柑橘樣品)按前處理方法制成基質(zhì)溶液，臨用時，取農(nóng)藥標準儲備液適量，用基質(zhì)溶液稀釋成不同濃度的標準工作液。

1.3 樣品制備 取具有代表性的柑橘全果縮分后約1 000g，放入料理機中，高速勻漿后裝入潔凈的密封罐中，于-20℃保存，備檢測。

1.4 樣品提取 準確稱取10g(精確到0.01g)勻漿后的柑橘樣品于50mL離心管中，加入20.0mL乙腈及1顆陶瓷均質(zhì)子，蓋上離心管蓋，用旋渦混合器渦旋2min后，加入3g氯化鈉，再繼續(xù)渦旋1min后5 000 r/min離心5min，使乙腈相和水相分層。

1.5 樣品凈化 固相萃取(SPE)法：準確移取5.0mL上清液加入經(jīng)5mL乙腈-甲苯(3：1，V/V)預淋洗的石墨化碳黑氨基復合柱(Carbon/NH2)中，在柱上加50mL貯液器，用25mL乙腈-甲苯(3：1，V/V)洗脫農(nóng)藥，收集所有流出物于雞心瓶中，在40℃水浴中旋轉(zhuǎn)濃縮至近干，加入2.5mL正己烷-丙酮( 9：1，V/V)，混勻，待上機測定。

QuEChERS法：吸取6mL上清液加到內(nèi)含900mg MgSO4+150mg PSA或885mg MgSO4+150mg PSA+15mgGCB的15mL塑料離心管中，渦旋混勻1min，5 000r/min離心5min，準確吸取2.0mL上清液于10mL試管中，40℃水浴中氮氣吹至近干，加入1.0mL正己烷-丙酮( 9：1，V/V)，混勻，過0.22μm濾膜后待上機測定。

1.6 儀器條件

1.6.1 氣相色譜條件 色譜柱：毛細管氣相色譜柱DB-5MS UI ( 30m×0.25mm×0.25μm) ；載氣：高純氦氣(純度≥99. 999%)；恒流模式，流速1.00mL /min；進樣量：1μL；進樣方式：不分流進樣；進樣口溫度：270℃；程序升溫條件：初始溫度80℃，保持1min，以15℃/min升溫至200℃，再以5℃/min升溫至250℃，保持5min，總運行時間24min。

1.6.2 質(zhì)譜條件 離子源：電子轟擊離子源( EI)；離子源溫度：230℃；接口溫度：280℃；掃描方式：多反應監(jiān)測(MRM)；碰撞氣流速：氦氣1.50 mL/min，氮氣2.25mL/min；溶劑延遲時間：4 min。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化 通過對5種殺螨劑標準溶液(濃度為1mg /L)在50～500m /z之間進行全掃描分析，得到農(nóng)藥的質(zhì)譜圖，然后根據(jù)農(nóng)藥的質(zhì)譜圖找出能夠反映化合物結(jié)構(gòu)特征的一級碎片離子作為母離子，再對每個母離子進行不同碰撞能量下的選擇離子掃描，得到二級質(zhì)譜圖，選擇強度較大、靈敏度高的為子離子，選擇豐度高的一對子離子作為定量離子，選擇豐度次高的一對子離子作為定性離子。優(yōu)化后的質(zhì)譜條件(表1)，試劑空白和5種殺螨劑標準溶液多反應監(jiān)測(MRM)色譜圖(圖1)。

表1 多反應監(jiān)測模式下5種農(nóng)藥的保留時間、離子對、碰撞能量

2.2 前處理方法的選擇 在農(nóng)藥殘留分析中，常用提取溶劑有乙腈、丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷等，而乙腈對農(nóng)藥的溶解性強，對樣品中油脂和色素類雜質(zhì)的溶解度較小，且能沉淀蛋白質(zhì)等雜質(zhì)，加入氯化鈉后，鹽析能使乙腈和樣品中的水分層，便于后續(xù)凈化操作，因此本試驗選用乙腈作為提取試劑。

樣品凈化主要有QuEChERS法和SPE法。本研究以臍橙為基質(zhì)添加5種殺螨劑標準溶液，添加量為0.1mg/kg，分別采用含900mg MgSO4+150mg PSA，或885mg MgSO4+150mg PSA+15 mg GCB的QuEChERS試劑盒和采用Carbon /NH2柱(500mg/500mg/6mL)的SPE小柱對樣品凈化，比較加標樣品中5種殺螨劑的加標回收率來考察凈化效果。結(jié)果顯示(圖2)，加入GCB后回收率明顯低于其它2種方法，只加PSA與SPE方法5種殺螨劑的回收率相近，3種方法的回收率都在70%～110%。說明柑橘樣品采用PSA就能達到凈化效果，且操作簡單，滿足回收率要求，因此本研究采用加入900mg MgSO4+150mg PSA的QuEChERS方法作為凈化方法，凈化后的橙空白樣品、橙基質(zhì)標準溶液、橙加標樣品的MRM色譜圖(圖3)。

2.3 基質(zhì)效應的影響 在試劑溶液(正己烷-丙酮)和不同柑橘基質(zhì)溶液中添加農(nóng)藥標樣，比較5種殺螨劑在試劑溶液和4種基質(zhì)(春見、蜜柚、臍橙和檸檬)溶液中的定量離子峰面積，得到5種殺螨劑的基質(zhì)效應相對強度(ME)，即ME=農(nóng)藥在基質(zhì)中的信號峰面積/農(nóng)藥在試劑中的信號峰面積[19]。以ME對5種殺螨劑作圖，得到5種殺螨劑在4種柑橘基質(zhì)中的ME圖(圖4 a) ，可知5種殺螨劑的ME值在1.19～1.68，均>1，說明5種殺螨劑在GC-MS/MS方法檢測中有明顯的基質(zhì)增強效應。對5種殺螨劑在春見、蜜柚和檸檬基質(zhì)中的ME與臍橙基質(zhì)ME做了比較，發(fā)現(xiàn)比值都接近1，說明不同品種柑橘類水果的基質(zhì)效應相近(圖4 b)。

通過對試劑標準溶液和基質(zhì)標準溶液的多反應監(jiān)測(MRM)色譜圖比較，發(fā)現(xiàn)試劑標準溶液中5種殺螨劑色譜峰出現(xiàn)不同程度的拖尾，噻螨酮出峰拖尾尤為嚴重(圖1B)，基質(zhì)標準溶液中5種殺螨劑的色譜峰峰型得到明顯改善，如臍橙基質(zhì)標準溶液色譜圖(圖3D)，峰型對稱、響應增強，噻螨酮的拖尾明顯改善，說明基質(zhì)的加入改善了幾種殺螨劑在進樣口活性位點上的吸附和解吸附，這也與張新忠[14]等人在茶葉、西葫蘆和芒果基質(zhì)中的研究結(jié)論一致。因此，實際檢測分析中，為使定量結(jié)果準確，應采用基質(zhì)標準溶液進行定量分析。

2.4 方法的線性關(guān)系和檢出限 本文主要以臍橙基質(zhì)對方法的線性范圍和相關(guān)系數(shù)進行了研究。通過配置唑螨酯、噻螨酮、噻嗪酮、蟲螨腈和炔螨特5種殺螨劑濃度分別為0.005、0.01、0.05、0.1、0.5mg/L的臍橙基質(zhì)混合標準工作溶液，在表1的質(zhì)譜條件下，取不同濃度的臍橙基質(zhì)混合標準工作溶液各1μl 注入GC-MS/MS中，以各殺螨劑的質(zhì)量濃度(x，mg /L)為橫坐標，相應的MRM定量離子色譜峰面積(y)為縱坐標，繪制工作曲線。結(jié)果顯示，5種殺螨劑質(zhì)量濃度為0.005～0.5mg/L時，線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均>0.996(表2)。通過實際添加回收試驗，最終確定柑橘類水果中5種殺螨劑的定量限都為0.005mg/kg，此時4種柑橘類水果的添加回收率均在72.6%～110.0%之間，相對標準偏差<10%(表3)。

表2 多反應監(jiān)測模式下5 種農(nóng)藥的線性范圍、線性相關(guān)系數(shù)和定量限

2.5 方法的回收率與精密度 選取春見、蜜柚、臍橙和檸檬4種柑橘類水果的空白樣品進行加標回收試驗。以回收率表示方法的正確度，回收率的相對標準偏差(RSD)表示方法的精密度。在4種空白基質(zhì)中， 每種殺螨劑分別添加0.005、0.01、0.1mg/kg 3個濃度水平，每個濃度重復實驗6次，同時做空白對照。結(jié)果顯示，5種殺螨劑在4種柑橘類水果的加標回收率為70.6%～111.3%，相對標準偏差(RSD) ( n = 6)為1.07%～14.64%，(表3) ，符合農(nóng)藥殘留的檢測要求。

表3 添加回收率和精密度(n=6)

3 結(jié)論

本實驗采用乙腈提取，QuEChERS方法凈化，GC-MS/MS檢測唑螨酯、噻螨酮、噻嗪酮、蟲螨腈和炔螨特等5種殺螨劑在柑橘類水果種的殘留，該方法前處理過程簡單快速，方法的準確度與精密度高、線性關(guān)系良好，符合農(nóng)藥殘留檢測的要求，可用于柑橘類水果樣品中殺螨劑的日常檢測。