5種農藥殘留檢測方法比較

滕玉嬌，周玉春，王少龍，趙婉珍，李其亮，謝文東，孫婭娜，黃 華

(1 北京市產品質量監督檢驗院，北京 101300；2 蘭州職業技術學院生物工程系，甘肅 蘭州 730070)

中國是農藥生產和使用大國，農藥泛用于農業生產中，同時農藥濫用和不規范使用現象比較普遍，所以在食品中農藥殘留情況也是比較突出[1]。農藥根據其結構特性主要分為有機磷、有機氯和氨基甲酸酯類等不同類別農藥，其中有機氯農藥是以氯苯為原料的一類農藥，它們急性毒性低，被廣泛用于防治作物、森林和牲畜的害蟲[2]。目前《GB2763-2019食品安全國家標準食品中農藥最大殘留限量》已對大部分有機氯農藥限量做了規定，所以，有機氯檢測必不可少。

農藥殘留分析是一項從各種復雜樣品中分離、檢測痕量農藥殘留組分的分析技術，它不僅要求精密度和靈敏度高的檢測儀器，更需要快速完全的萃取、凈化、濃縮等前處理技術，前處理過程直接影響分析結果的準確性和儀器的使用壽命[3]。以前的國家標準前處理所花費的時間占整個分析過程的61%。可以說，樣品前處理已經成為現代分析中的瓶頸，嚴重阻礙了分析工作的進行。因此，要提高效率，就必須解決樣品前處理的問題。

因此，本論文選用不同蔬菜為基質，選擇檢出率比較高的幾種農藥進行加標回收測定，通過添加腐霉利、二甲戊靈、苯醚甲環唑、聯苯菊酯、高效氯氟氰菊酯等標準物質，采用不同前處理方法，最終確定最適宜于蔬菜中農殘提取的前處理方法，為蔬菜農藥殘留檢測進一步研究奠定數據支撐，同時為樣品前處理開發進一步提供可行思路。

1 材料與方法

1.1 儀器與設備

GC-2010氣相色譜儀，島津集團；7000C GC/MS-TripleQuad氣相色譜-三重四極桿質譜聯用儀，美國Agilent公司；2323K高速臺式冷凍離心機，德國 Hermle公司；N-EVAPTM112氮氣吹干儀，美國Organomation公司；SNMXZ1601精度勻漿器，美國OMNi公司；MP1100B電子精密天平，上海舜宇恒平科學儀器有限公司；XP205電子天平，梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司。

1.2 標準物質與主要耗材

腐霉利(procymidone)、二甲戊靈(pendimethalin)、苯醚甲環唑(difenoconazole)、聯苯菊酯(bifenthrin)、高效氯氟氰菊酯(iambda- cyhalothrin)，均購自Dr.Ehrenstorfer；弗羅里硅土固相萃取柱(Florisil)、C18柱(2000 mg/12 mL)、氨丙基柱(500 mg/3 mL)和Carb柱(500 mg/6 mL)；Cleanert MAS-Q(含MgSO4885 mg，PSA 150 mg，PC 15 mg)，均購自Agela Technologies；乙腈，正己烷(HPLC級)，Fisher Chemical；丙酮(HPLC級)，國藥集團化學試劑有限公司；氯化鈉，甲苯(分析純)，國藥集團化學試劑有限公司。

表1 不同儀器條件

1.3 試驗方法

1.3.1 儀器條件

1.3.2 樣品前處理

加標回收實驗：對5種農藥分別添加三水平：0.05 mg/kg，0.10 mg/kg和0.25 mg/kg，然后按照下面的檢測步驟進行檢測。

方法①：過Florisil柱(參考NY/T 761-2008)[4]

稱取25 g蔬菜勻漿，置于250 mL錐形瓶中，加入一定量的標準溶液，加入50 mL乙腈，置振蕩器上充分振搖40 min，過濾，濾液收集到裝有氯化鈉的100 mL具塞比色管中，收集濾液50 mL，蓋塞劇烈震搖1 min，靜置30 min，使乙腈與水相分層，待凈化。從100 mL比色管中吸取10.00 mL乙腈溶液，放入10 mL氮吹管中，氮吹儀80 ℃氮吹至近干，加入2.0 mL正己烷，蓋塞，待凈化。將弗羅里柱依次用5.0 mL丙酮+正己烷(1:9)、5.0 mL正己烷預淋洗，當溶劑液面到達柱吸附層表面時，立即導入上述待凈化溶液，用15 mL刻度離心管接收洗脫液，用5 mL丙酮+正己烷(1:9)沖洗氮吹管后淋洗弗羅里矽柱，并重復一次。收集全部淋洗液氮吹儀上，在50 ℃氮吹至小于5 mL，用正己烷定容至5.0 mL，上機測定。

方法②：過C18柱、氨丙基柱和Carb柱(參考GB23200.8-2016)[5]

稱取25 g試樣于80 mL離心管中，加入一定量的標準溶液，加入40 mL乙腈，用均質器在15000 r/min勻漿提取1 min，加入5 g氯化鈉，再勻漿提取1 min，將離心管放入離心機，在3000 r/min離心5 min，取上清液20 mL，待凈化。將Envi-18柱放入固定架上，加樣前先用10mL乙腈預洗柱，下接雞心瓶，移入上述20 mL提取液，并用15 mL乙腈洗滌柱，將收集的提取液和洗滌液在40 ℃水浴中旋轉濃縮至約1 mL，備用。在Envi-Carb柱中加入約2 cm高無水硫酸鈉，將該柱連接在Sep-Pak氨丙基柱頂部，將串聯柱下接雞心瓶放在固定架上。加樣前先用4 mL乙腈-甲苯溶液(3+1)預洗柱，當液面到達硫酸鈉的頂部時，迅速將樣品濃縮液轉移至凈化柱上，再每次用2 mL乙腈-甲苯溶液(3+1)三次洗滌樣液瓶，并將洗滌液移入柱中。在串聯柱上加上50 mL貯液器，用25 mL乙腈-甲苯溶液(3+1)洗滌串聯柱，收集所有流出物于雞心瓶中，并在40 ℃水浴中旋轉濃縮至約0.5 mL。每次加入5 mL正己烷在40 ℃水浴中旋轉蒸發，進行溶劑交換二次，最后使樣液體積約為1 mL，混勻，上機測定。

方法③：QuEChERS前處理(參考GB23200.113-2018)[6]

稱取10 g試樣于50 mL塑料離心管中，加入一定量的標準溶液，加入10 mL乙腈、4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉及1顆陶瓷均質子，蓋上離心管蓋，劇烈振蕩1 min后4200 r/min離心5 min。吸取6 mL上清液加到內含900 mg硫酸鎂、150 mg PSA的15 mL塑料離心管中；對于顏色較深的試樣，15 mL塑料離心管中加入Cleanert MAS-Q提取包，渦旋混勻1 min。4200 r/min離心5 min，準確吸取2 mL上清液于10 mL試管中，40 ℃水浴中氮吹近干。加入20 μL的內標溶液，加入1 mL乙酸乙酯復溶，過有機濾膜，上機測定。

2 結果分析

通過不同儀器方法比較，結果發現用ECD和GC-MS檢測有機氯農藥定性能力強，結果準確，分析速度快，但復雜樣品中存在嚴重基質干擾物及共流出物時，有可能導致假陽性結果的產生。GC-MS/MS靈敏度較高、選擇性較好、抗干擾能力較強，可以避免氣相色譜及單四極桿的定性錯誤，能有效排除復雜基質干擾，可以使樣品背景和噪音大大降低，降低了有機氯農藥在實際檢測中的誤判，從而使檢測結果更加準確可靠，在農藥殘留的鑒定和定量分析中更具有優勢[7]，因此本文采用GC-MS/MS儀器進行數據檢測。

2.1 腐霉利實驗結果對比及分析

腐霉利分子式為C13H11Cl2NO2，是一種常用的農作物殺菌藥物。對于蔬菜灰霉病和菌核病有較好的防治效果，且持效期長，能有效阻止病斑的發展。近幾年數據顯示，韭菜中腐霉利超標問題出現幾率較大，導致消費者對韭菜形成了不好的印象[8]。人體攝入的農藥達到一定量時，可能會對身體產生不好的影響。圖1為腐霉利分別在6種蔬菜中不同水平(0.05 mg/kg，0.10 mg/kg和0.25 mg/kg)加標回收率，通過計算對比發現，當加標量為0.050 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為79.2%，76.4%，97.2%；當加標量為0.10 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為81.7%，74.8%，98.0%；當加標量為0.25 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為82.5%，81.7%，97.5%。由此可見，方法③處理對于腐霉利的回收率明顯優于方法①和②處理。

2.2 苯醚甲環唑實驗結果對比

苯醚甲環唑分子式為C19H17Cl2N3O3，苯醚甲環唑屬三唑類殺菌劑，是甾醇脫甲基化抑制劑，具有高效、安全、廣譜、低毒、用量低的特點[9]。因此有農民選擇苯醚甲環唑，用來提高農作物的產量和品質[10]。圖2為苯醚甲環唑分別在6種蔬菜中不同水平(0.05 mg/kg，0.10 mg/kg和0.25 mg/kg)加標回收率，通過計算對比發現，當加標量為0.050 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為為84.1%，75.9%，94.6%；當加標量為0.10 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為83.4%，77.3%，98.4%；當加標量為0.25 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為84.3%，82.3%，97.4%。由此可見，方法③處理對于苯醚甲環唑的回收率明顯優于方法①和②處理。

圖2 苯醚甲環唑3個水平加標時回收率實驗結果

2.3 二甲戊靈實驗結果對比

二甲戊靈分子式為C13H19N3O4，二甲戊靈屬二硝基苯胺類、選擇性、內吸傳導型、芽前土壤處理除草劑，低毒性，該產品水溶性低，不易淋溶[11]。二甲戊靈是一種分生組織細胞分裂抑制劑，主要抑制幼芽和次生根分生組織細胞分裂，進而影響雜草生長，達到除草的作用[12]。圖3為二甲戊靈分別在6種蔬菜中不同水平(0.05 mg/kg，0.10 mg/kg和0.25 mg/kg)加標回收率，通過計算對比發現，當加標量為0.050 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為83.6%，84.9%，94.1%；當加標量為0.10 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為89.6%，77.2%，86.2%；當加標量為0.25 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為91.6%，86.1%，98.8%。由此可見，方法③處理對于二甲戊靈的回收率明顯優于方法①和②處理。

圖3 二甲戊靈3個水平加標時回收率實驗結果

2.4 聯苯菊酯實驗結果對比

聯苯菊酯分子式為C23H22ClF3O2，聯苯菊酯(bifenthrin)是擬除蟲菊酯類殺蟲/殺螨劑，具有胃毒和觸殺作用。由于其作用廣泛、持效期長而被廣泛使用，如果使用不得當，在被人體食用后，可能會危害人體健康[13]。圖4為聯苯菊酯分別在6種蔬菜中不同水平(0.05 mg/kg，0.10 mg/kg和0.25 mg/kg)加標回收率，通過計算對比發現，當加標量為0.050 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為81.4%，83.5%，92.2%；當加標量為0.10 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為81.0%，78.7%，93.4%；當加標量為0.25 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為84.6%，76.7%，94.8%。由此可見，方法③處理對于聯苯菊酯的回收率明顯優于方法①和②處理。

圖4 聯苯菊酯3個水平加標時回收率實驗結果

2.5 高效氯氟氰菊酯實結驗果對比

高效氯氟氰菊酯分子式為C23H19ClF3NO3，其殺蟲譜廣，活性較高，藥效迅速，噴灑后耐雨水沖刷，對刺吸式口器的害蟲及害螨有一定防效，但對螨的使用劑量要比常規用量增加 1～2倍[14]。適用于花生、大豆、棉花、果樹、蔬菜的害蟲防治，但長期使用易對其產生抗性，需要根據具體植物種類、施藥情況做以調整[15]。圖5為高效氯氟氰菊酯分別在6種蔬菜中不同水平(0.05 mg/kg，0.10 mg/kg和0.25 mg/kg)加標回收率，通過計算對比發現，當加標量為0.050 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為85.5%，77.0%，94.2%；當加標量為0.10 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為81.9%，76.3%，94.5%；當加標量為0.25 mg/kg時，方法①②③處理6種蔬菜后的平均回收率分別為80.3%，76.8%，96.7%。由此可見，方法③處理對于高效氯氟氰菊酯的回收率明顯優于方法①和②處理。

圖5 高效氯氟氰菊酯3個水平加標時回收率實驗結果

實驗結果表明：方法①和方法②的方法平均回收率為74.8%～91.6%，可滿足實驗檢測要求；但是實驗步驟較繁瑣、處理時間較長、消耗試劑較多等劣勢，不適用于大批量樣品檢測。而QuEChERS方法③對蔬菜中有機氯農藥均有非常好的回收率，平均回收率在86.2%～98.8%。相比方法①和方法②，雖然都能滿足多種農藥殘留分析的要求，但QuEChERS前處理方法③無需液液分配、過SPE小柱或層析柱等凈化操作，可實現多種基質的高通量檢測，檢測效率高，在大批量樣品的處理中具有明顯優勢，所需耗材量少，整個樣品處理及分析過程縮短并降低了實驗成本，可實現絕大多數農殘的分析，從而也減輕測人員的壓力，能夠滿足農藥殘留測定的要求。從以上實驗結果可以看出，QuEChERS方法在前處理技術上具有超前的優越性及可行性。

3 結 論

通過不同儀器對比發現，GC-MS/MS靈敏度和準確度更高；通過對比不同前處理方法對不同基質蔬菜農藥加標回收的影響發現，QuEChERS方法不僅實驗時間短，使用成本低，而且具有更好的回收率，為以后農藥殘留不同方法的對比提供了數據支持。因此，在以后的農藥檢測實驗中，推薦使用QuEChERS實驗方法，以期為實驗室通量的提高和實驗數據的精準提供支持。