優化的QuEChERS-超高效液相色譜-串聯質譜法測定韭菜中31種農藥殘留

李浩林, 李桐桐, 董玉英, 禾麗菲, 李北興, 慕 衛*,

(1. 山東農業大學 植物保護學院 農藥毒理與應用技術重點實驗室，山東 泰安 271018；2. 山東省肥城市白云山學校，山東 泰安 271699)

多年生的韭菜由于連作栽培導致其病蟲害逐年加重，嚴重影響韭菜的產量和質量[1-2]。目前，使用化學防治依然是控制韭菜病蟲害的主要手段。韭菜的生長期較短，藥劑使用劑量增加以及使用時間不當等均會增加其安全間隔期的控制難度，導致韭菜面臨農藥殘留超標的風險，嚴重影響食品安全[3]，因此亟需建立高效、快速的分析方法以檢測韭菜上的農藥殘留量，評估和防范其農藥使用風險。在韭菜前處理過程中會形成大量的共萃物，產生基質效應，影響測定結果的準確性。而層析法凈化、滲透凝膠色譜凈化和固相萃取凈化法等對基質的去除效果均不理想[4]，在對目標化合物的殘留檢測過程中可能產生嚴重的基質效應，影響測定結果的準確性[5-6]。QuEChERS技術操作簡便，分析速度快，溶劑使用量少，污染小，在農藥多殘留分析中已被廣泛應用。超高效液相色譜-串聯質譜法可以同時檢測多種農藥的含量，且分析速度快，溶劑使用量少，污染小[7]。鑒于此，本研究選擇了韭菜生產中可能使用頻率較高的農藥作為檢測對象，結合基質特點，通過優化傳統的 QuEChERS法，采用UPLC-MS/MS 建立了韭菜上31種農藥殘留的分析方法，并利用該方法對市場上的韭菜樣品進行了監測分析。

1 材料與方法

1.1 藥劑與試劑

31種農藥標準品純度均不低于98%，購自中國標準物質中心(表1)；甲醇和乙腈均為色譜純(德國Dr. Ehrenstorfer公司)；乙二胺-N-丙基硅烷(PSA) (美國 Agilent 公司)；多壁碳納米管 (8～20 nm)和氯化鈉(分析純) (天津市凱通化學試劑有限公司)；無水硫酸鎂為分析純 (上海阿拉丁生化科技股份有限公司)；試驗用水為蒸餾水。

1.2 儀器與設備

UPLC-XEVO TQ-S micro 超高效液相色譜-串聯四極桿質譜儀 [配電噴霧離子源 (ESI) 和Masslynx 4.1工作站]、ACQUITY UPLC TM BEH C18色譜柱 (2.1 mm × 100 mm，1.7 μm)(美國Waters公司)；BSA124S 萬分之一電子天平 (德國Sartorius公司)；TDL-40B 高速離心機 (上海安亭科學儀器廠)；T-25 樣品勻質機 (德國 IKA 公司)；KQ-500DE 數控超聲波清洗器 (昆山市超聲儀器有限公司)；QL-901 渦旋混勻器 (江蘇海門麒麟醫用儀器廠)。

1.3 樣品前處理

將日光溫室種植的未施用過任何農藥的韭菜樣品和購自山東省泰安市超市及蔬菜批發市場的樣品分別充分勻漿，并準確稱取10 g (精確至0.01 g)于50 mL離心管中，加入20 mL乙腈，混勻，加入4.0 g無水硫酸鎂和1.0 g氯化鈉，漩渦振蕩3 min，于4 000 r/min 下離心 2 min；取1.5 mL上清液，置于預先加有50 mg PSA、150 mg無水硫酸鎂和5.0 mg選擇性多壁碳納米管的2 mL離心管中，漩渦振蕩3 min，于4 000 r/min下離心4 min；取上清液，過0.22 μm微孔濾膜，于 ?20 ℃保存，待UPLC-MS/MS 分析。

1.4 檢測條件

色譜條件：Waters ACQUITY UPLC TM BEH C18色譜柱 (2.1 mm × 100 mm,1.7 μm)；柱溫 35 ℃；進樣體積2 μ L；流動相為A (0.1% 甲酸 +2 mmol/L 乙酸銨溶液) +B (甲醇)，流速為0.30 mL/min。A和B按照如下梯度程序進行洗脫：0.00 min，90 : 10；8.00 min，2 : 98；10.00 min，2 :98；10.01 min，90 : 10；12.00 min，90 : 10。

質譜條件：電噴霧離子源正離子電離模式(ESI+)；毛細管電壓 3.0 kV；脫溶劑氣溫度 350 ℃；碰撞氣為氬氣，壓力 0.2 kPa；多反應監測模式(MRM)，外標法定量 (表1)。

表1 31種農藥在 UPLC-MS/MS 多反應監測模式下的檢測條件Table 1 Multiple reaction monitoring conditions for the determination of 31 pesticides using UPLC-MS/MS

1.5 標準溶液配制、標準曲線繪制及基質效應

1.5.1 標準溶液的配制及標準曲線的繪制 分別準確稱取一定量的31種農藥標準品，用乙腈溶解并定容至10 mL，配制成質量濃度為500 mg/L的標準儲備液，于?20 ℃保存，備用。

分別準確移取1.0 mL標準儲備液于100 mL容量瓶中，用乙腈稀釋并定容，配成質量濃度為10 mg/L的混合標準儲備液，于4 ℃保存。準確移取適量混合標準儲備液，用乙腈逐級稀釋，配制成質量濃度分別為5、10、50、100、250、500和1 000 μg/L的系列混合標準溶液。

按1.4 節的條件測定，以標準溶液中待測農藥的峰面積為縱坐標，對應的質量濃度為橫坐標繪制標準曲線。

1.5.2 基質匹配標準溶液的配制及標準曲線的繪制 取勻漿后的韭菜空白樣品，按1.3 節的方法進行前處理，制得空白韭菜基質溶液。將 1.5.1 節的混合標準儲備液用空白韭菜基質溶液稀釋成質量濃度為 5、10、50、100、250 和 500 μg/L 的系列基質匹配混合標準溶液。按1.4 節的條件測定，以標準溶液中待測農藥的峰面積為縱坐標，對應的質量濃度為橫坐標繪制標準曲線。

1.5.3 基質效應 采用標準曲線斜率比值 (slope ratio)[8]來評價基質效應 (Me)[9]。當Me在0.8～1.2之間表示基質效應可以接受，Me越接近1，基質效應越弱；當Me大于1 時為基質增強效應；當Me小于1 時為基質抑制效應。

1.6 添加回收試驗

向空白韭菜樣品中分別進行0.01、0.1 和1 mg/kg 3個水平的添加回收試驗，每個水平重復5次，按1.3節進行樣品前處理，按1.4節條件進行測定，計算添加回收率和相對標準偏差。

2 結果與討論

2.1 多壁碳納米管用量對31種農藥添加回收率的影響

本研究在固定PSA用量為50 mg、無水MgSO4用量為150 mg條件下，考察了多壁碳納米管用量分別為0、2.5、5、10、15和20 mg對目標物回收率的影響。結果表明，當多壁碳納米管用量為2.5～10 mg時，回收率均在70%～110%，符合殘留試驗要求，同時為了提高凈化效果，避免對儀器造成污染 ，綜合考慮凈化效果與回收率，本研究最終選擇選擇性多壁碳納米管用量為5 mg。

2.2 基質效應、標準曲線

樣品基質對所檢測的31種農藥存在明顯的基質抑制效應，Me值范圍為0.17～0.80，均小于0.8，故采用基質匹配標準曲線進行定量。以峰面積對農藥質量濃度作線性回歸，31種農藥在5～500 μg/L質量濃度范圍內線性關系良好，相關系數均大于 0.995。

2.3 定量限、準確度和精密度

在0.01、0.1和1 mg/kg 3個添加水平下，31種農藥在韭菜基質中的平均回收率在70%～104%之間，相對標準偏差在2.2%～11%之間，表明所建立的方法具有良好的準確度和精密度，滿足韭菜中常用農藥多殘留分析的檢測要求[10]。以最低添加水平作為方法的定量限 (LOQ) ，則31種農藥的定量限均為0.01 mg/kg。

2.4 實際樣品檢測

采用本研究建立的分析方法，在山東省泰安市的超市和菜市場隨機購買15份韭菜樣品進行分析。結果表明：其中有1份樣品檢出吡蟲啉，含量為0.010 mg/kg；1份檢出腐霉利，含量為0.016 mg/kg，其他樣品均未檢測到農藥殘留。在定量檢測過程中對目標峰同時進行了子離子確證 (product ion scan，PIC) 定性掃描，明確了結果的可靠性。根據 GB 2763—2019中對韭菜中農藥殘留限量(MRL)的規定[11]，吡蟲啉的MRL值為1 mg/kg，腐霉利為0.2 mg/kg，表明所有購自市場的韭菜中農藥的殘留量均未超標。

3 結論

本研究在 QuEChERS 方法的基礎上，通過優化多壁碳納米管的用量，建立的凈化方法切實可行，樣品前處理操作簡便、溶劑消耗少，分析時間短，結合 UPLC-MS/MS建立的韭菜中31種農藥殘留的快速檢測方法具有良好的靈敏度、準確度和精密度，能夠滿足目前對韭菜上常用農藥多殘留的檢測需要。