QuEChERS-氣相色譜質譜法檢測蘋果中氟蟲腈及其代謝物殘留量

于飛飛，鄶鵬 ，王麗麗 ，王學亮，閻華國，蔡燕萍

1. 山東藥品食品職業學院醫療器械系（威海 264200）；2. 威海市食品藥品檢驗檢測研究院（威海 264200）；3. 國家海產品質量監督檢驗中心（山東）（威海 264200）；4. 浙江工業大學食品科學與工程學院（杭州 310014）；5. 國家遠洋水產品加工技術研發分中心（杭州）（杭州 310014）

氟蟲腈，商品名為銳勁特，是一種苯基吡唑類廣譜殺蟲劑，氟蟲腈引入我國后，被大范圍用于防治水稻、蔬菜和果樹等作物的害蟲，但是其在土壤和水中降解緩慢，大量進食含有高濃度氟蟲腈的食品，會損害肝臟、甲狀腺和腎臟[1-6]。GB 2763—2019《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》中，氟蟲腈殘留物為氟蟲腈、氟甲腈、氟蟲腈砜、氟蟲腈亞砜之和，以氟蟲腈表示[7]。而現行氟蟲腈的檢測標準GB 23200.8—2016《食品安全國家標準 水果和蔬菜中500種農藥及相關化學品殘留量的測定 氣相色譜-質譜法》僅檢測氟蟲腈，沒有其他3種代謝物，而且樣品前處理過程較為繁瑣，需要3次過柱凈化[8]；GB 23200.113—2018《食品安全國家標準 植物源性食品中208種農藥及其代謝物殘留量的測定》中定量采用內標法，也僅檢測氟蟲腈[9]，且方法使用到的氣相色譜-串聯質譜儀價格較高，應用不普遍；SN/T 1982—2007《進出口食品中氟蟲腈殘留量檢測方法 氣相色譜-質譜法》中氟蟲腈測定低限，能夠滿足限量要求，但該方法同樣未檢測3種代謝物，采用的負化學離子源（CI源）[10]，很多實驗室并未配備。

QuEChERS是一種用于農獸藥殘留檢測的樣品制備方法，相關應用報道較多[11-14]。因其具有簡單、快速、安全等特點，現已成為一種廣泛使用的樣品前處理方式。蘋果作為一種大量種植的水果，在秋季集中上市，基于此開發一種高效、快速的氟蟲腈檢測方法很有必要。該方法采用QuEChERS前處理結合氣質聯用儀對蘋果中的氟蟲腈及其3種代謝物進行測定，減少了試劑用量，優化了萃取凈化方式，提高了檢測效率，建立了氣相色譜質譜法測定蘋果中氟蟲腈及其代謝物殘留量的分析方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

乙腈（色譜純）、乙酸乙酯（色譜純），美國天地公司；QuEChERS樣品萃取試劑盒A（型號5952-5650）、QuEChERS樣品凈化試劑盒B（型號5952-5056），美國安捷倫公司。氟甲腈、氟蟲腈亞砜、氟蟲腈、氟蟲腈砜，農業部環境保護科研監測所，各農藥標準品質量濃度為1 000 μg/mL。

1.2 儀器與設備

GCMS-TQ8040氣相色譜質譜聯用儀（日本島津公司）；SQP PRACTUMl102-1CN電子天平（德國Sartorius公司）；G-16C高速冷凍離心機（德國Sartorius公司）；JYL-D020勻漿機（美的集團）；TTL-DCII氮吹濃縮儀（北京同泰聯公司）；Vortex4漩渦混合器（德國IKA公司）。

1.3 樣品制備

1.3.1 預處理

將蘋果去核及柄后，取約500 g切碎，置于勻漿機中勻漿后，轉至聚乙烯塑料袋中-18 ℃冷凍保存。

1.3.2 QuEChERS提取凈化

稱取10 g（精確至0.01 g）蘋果樣品于50 mL具塞離心管中，分別加入10 mL乙腈、萃取鹽包（內含4 g硫酸鎂、0.5 g檸檬酸氫二鈉、1 g檸檬酸鈉、1 g氯化鈉）、1顆陶瓷均質子，蓋上離心管蓋，劇烈振蕩1 min，以6 000 r/min離心3 min。吸取5 mL上清液到QuEChERS樣品凈化管（內含900 mg硫酸鎂、150 mg PSA）中，渦旋混勻1 min后，以6 000 r/min離心3 min，準確吸取2.0 mL上清液到15 mL離心管中，在40 ℃水浴條件下氮氣吹至近干，再加入2.0 mL乙酸乙酯溶解，過0.22 μm微孔過濾膜后，用氣相色譜質譜聯用儀上機分析。

1.4 標準溶液配制

分別吸取1 000 μL氟蟲腈、氟甲腈、氟蟲腈砜、氟蟲腈亞砜標準品定容至10.0 mL容量瓶中，得到質量濃度為100 mg/L標準儲備液；分別吸取100 μL各儲備液定容至10.0 mL容量瓶中，得到質量濃度為1.0 mg/L標準混合溶液；精確吸取一定量的混合標準溶液，逐級用乙酸乙酯稀釋成質量濃度為0.02，0.05，0.1，0.2，0.5和1.0 mg/L的標準工作溶液，空白基質溶液經高純氮氣吹干，加入1.0 mL上述標準工作溶液溶解，過0.22 μm微孔過濾膜后，配制成系列基質標準混合工作溶液，供氣相色譜質譜聯用儀上機分析。

1.5 氣相色譜分析條件

色譜柱：SH-Rxi-5Sil（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進樣模式：不分流進樣；載氣：高純氦氣，純度99.999%；進樣體積：1 μL；流速：1.0 mL/min；進樣口溫度：250 ℃；升溫程序：50 ℃（保持1 min），30 ℃/min升溫至160 ℃，6 ℃/min升溫至230 ℃（保持2 min），30 ℃/min升溫至280 ℃（保持10 min）。

1.6 質譜分析條件

離子源：電子轟擊離子源（EI源，70 eV）；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；溶劑延遲：5 min；采集模式：選擇離子監測，氟甲腈（m/z388，333和390）、氟蟲腈亞砜（m/z351，255和353）、氟蟲腈（m/z367，369和351）、氟蟲腈砜（m/z383，255和385）。

2 結果與分析

2.1 氟蟲腈及其代謝物總離子流圖

由圖1可以看出，出峰時間及順序分別為氟甲腈14.005 min、氟蟲腈亞砜16.526 min、氟蟲腈16.898 min、氟蟲腈砜19.137 min。在該色譜條件下氟蟲腈及其3種代謝物分離度較高，試驗過程中發現氟蟲腈亞砜和氟蟲腈總離子流圖出峰時間接近，因此在程序升溫過程中采用前期慢速升溫方式，使它們得以完全分離，后期再快速升溫，以便趕出色譜柱中吸附性較強的殘留物質，防止色譜柱污染[15]。

圖1 氟蟲腈及其代謝物總離子流圖

2.2 凈化材料的選擇

考察了適用于一般水果和蔬菜凈化試劑盒A（安捷倫公司，型號5982-5056，內含900 mg硫酸鎂和150 mg PSA）和含色素的水果和蔬菜凈化試劑盒B（安捷倫公司，型號5982-5256，內含885 mg硫酸鎂、150 mg PSA及15 mg GCB）對氟蟲腈及其代謝物的萃取凈化效率。

GCB（石墨化炭黑）為弱極性吸附劑，對于色素等疏水性物質有很好的去除作用，PSA（N-丙基乙二胺）能通過陰離子交換作用去除糖類、蛋白質、親脂性色素和極性較強的酸性物質。兩種凈化試劑盒凈化效果如圖2所示。結果顯示其回收率均在80%以上，能夠滿足試驗要求。但同時也可以看出，使用含GCB的試劑盒會降低氟蟲腈及其代謝物回收率，或是由于氟蟲腈及其代謝物極性弱，GCB會對其產生一定吸附，導致氟蟲腈及其代謝物回收率降低。蘋果色素含量低，經乙腈提取的樣品顏色淺，使用PSA對樣品中的糖類和親脂性色素等極性物質吸附后即可達到良好的凈化效果，且其對氟蟲腈及其代謝物無吸附，因此選擇不含GCB的凈化試劑盒A。

圖2 兩種凈化材料凈化效率比較

2.3 基質效應

在氣相色譜質譜分析過程中，基質會對農藥殘留的檢測產生基質效應（Matrix effect，ME）。可以用基質匹配標準曲線的斜率與溶劑標準曲線的斜率比值來表示，比值與1越接近，基質效應相應越小[14]。此次試驗比較了用溶劑配制的標準溶液和用基質配制的標準溶液對氟蟲腈及其代謝物定量的影響。試驗結果表明氟蟲腈及其代謝物在蘋果中存在不同程度的基質效應，故采用基質標準溶液進行定量分析。

表1 氟蟲腈及其代謝物在蘋果中的基質效應

有研究認為氣相色譜是氣相色譜質譜分析中基質效應的主要來源，以基質增強效應為主[16]。基質效應尚沒有很好地去除方式，但可以通過一定方法減小其對定量分析的影響。在農藥殘留分析中通常采用配制基質標準溶液的方式來減小基質效應，即將配制好的標準溶液加入到經樣品前處理方式處理并氮氣吹干的空白基質中。

2.4 線性關系與檢出限、定量限

蘋果中氟蟲腈及其代謝物在6個不同質量濃度（0.02，0.05，0.10，0.20，0.50和1.00 mg/L）下，進樣分析所得的定量離子峰面積與相對應濃度之間的線性關系如表2所示。分別以3倍信噪比（S/N=3）計算方法檢出限，10倍信噪比（S/N=10）計算方法定量限。從表2可以看出，在0.02～1.0 mg/L質量濃度范圍內氟蟲腈及其代謝物均具有良好線性關系（R2＞0.999）。

表2 氟蟲腈及其代謝物線性方程、檢出限及定量限

2.5 方法的準確度與精密度

取空白蘋果樣品，向其中添加氟蟲腈及其3種代謝物，添加水平分別為0.01，0.03和0.1 mg/kg，每個添加濃度6個平行，按照試驗方法進行提取凈化及氣相色譜質譜分析，平均回收率及相對標準偏差結果如表3所示。氟蟲腈及其代謝物回收率為83.1%～94.6%。2.6 蘋果中氟蟲腈及其代謝物含量

表3 氟蟲腈及其代謝物在蘋果中的加標回收率和相對標準偏差（n=6）

通過此次試驗建立的方法，考察了36批市場上購買的蘋果樣品，品種有維納斯、王林、紅富士、威海金、金帥、國光、紅將軍等，結果均未檢出氟蟲腈及其代謝物。

3 結論

利用QuEChERS萃取凈化，建立了一種蘋果中氟蟲腈及其3種代謝物的氣相色譜質譜檢測方法。在0.02～1.00 mg/kg質量分數范圍內，氟蟲腈及其代謝物與對應定量離子峰面積呈良好線性關系，相關系數大于0.999，方法定量限為0.01 mg/kg；在0.01，0.03和0.1 mg/kg 3個添加水平下，氟蟲腈及其代謝物的回收率在83.1%～94.6%之間，相對標準偏差為1.9%～6.8%。該方法減少了試劑用量和分析時間，實用性強，涵蓋GB 2763—2019中氟蟲腈檢測的3種代謝物，定量限能夠滿足國標限量要求，可以作為蘋果中氟蟲腈及其代謝物的分析方法。