QuEChERS-氣相色譜三重四極桿串聯質譜法測定蔬菜中25種農藥殘留

趙婉珍，田 曦

（蘭州職業技術學院，甘肅蘭州 730070）

農藥在預防病蟲害和提升農作物產量等方面有重要作用，但由于不規范的使用及毒性研究的深入，人們不斷發現農藥殘留會對人體產生危害。食品安全國家標準對農藥殘留限量進行了明確規定，通過一定的方法對蔬菜中的農藥殘留進行檢測，以保障消費者安全。

蔬菜中的農藥殘留檢測方法有酶抑制法、液相色譜法等，特別是氣相色譜串聯質譜法（Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，GCMS/MS），有著氣相色譜的高效分離和質譜的精準分析，靈敏度高、抗干擾能力強，其可進行復雜化合物的準確鑒定[1]，是目前大型分析檢測機構檢測農藥殘留最常用的方法。在使用GC-MS/MS檢測前，需要對樣品進行前處理，主要步驟有提取和凈化，決定著檢測的準確性和重復性。在處理過程中，要盡可能多的將檢測目標物提取出來，并且除去雜質的影響，消除基質效應。QuEChERS法的最大優勢在于操作十分簡單，樣品回收率高，具有較高的準確性，而且價格低廉，適合不同類型的樣品處理[2]。因此，利用QuEChERS技術進行蔬菜樣品的前處理，對于色譜分離以及質譜檢測等開展具體的篩選工作，最終找出一種能一次檢測多種農藥的方法是十分有意義的。本次研究使用QuEChERS前處理方法，建立了GC-MS/MS同時檢測25種常見農藥殘留的分析方法。該方法具有迅速、簡單和高效的特點，同時能夠滿足對多種農藥殘留的篩查和定量等需求，為農藥殘留的快速檢測提供技術支持，具有廣泛的應用前景。

1 材料與方法

1.1 材料及耗材

芹菜、白菜、卷心菜、辣椒、蔥、香菜、花菜、西藍花、黃瓜和生菜，均購自本市大型超市。

農藥標準品中，高效氯氟氰菊酯和甲拌磷購自Sigma-Aldrich；甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、久效磷、樂果、毒死蜱、三唑酮、二甲戊靈、對硫磷、甲基異柳磷、甲拌磷亞砜、水胺硫磷、甲拌磷砜、腐霉利、三唑醇、殺撲磷、丙溴磷、己唑醇、三唑磷、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、苯醚甲環唑、溴氰菊酯均購自Dr.Ehrenstorfer；乙酸乙酯和乙腈，均為HPLC級，購自國藥集團；硫酸鎂、氯化鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸氫二鈉、PSA、GCB均購自Agela。

1.2 儀器設備

Agilent 8890B/7000D三重四極桿氣相質譜聯用儀，美國Agilent公司；德國Sigma 3-18KS臺式高速冷凍離心機；WIND EVA M型氮氣吹干儀，德國ChemTron公司；WIGGENS D-130精度勻漿器；WIGGENS Vortex 3000-Elite微型渦旋混合儀；JA2003電子精密天平，上海舜宇恒平。

1.3 實驗方法

1.3.1 空白基質的準備

取10 g芹菜樣品于50 mL試管中，向其中加入10 mL乙腈，并依次加入4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉以及陶瓷均質子，將試管放置在振蕩器中，振蕩1 min，在4 200 r·min-1轉速下超高速離心5 min。取6 mL上清液加入凈化管中，在凈化管中加入900 mg硫酸鎂、150 mg PSA和15 mg GCB，渦旋混合1 min，在4 200 r·min-1轉速下超高速離心5 min，所得到的上清液即為空白基質。

1.3.2 標準溶液的配制

（1）標準儲備液配制。準確稱取適量各農藥標準品，用丙酮溶解并定容至10.00 mL，得到標準儲備液濃度為1 000 μg·mL-1。

（2）混合標準溶液配制。分別吸取不同農藥標準儲備液各0.1 mL至同一容量瓶內，用乙酸乙酯稀釋定容至10.00 mL，得到混合標準溶液濃度為10 μg·mL-1。

（3）基質標準工作液的配制。準確吸取一定量的混合標準溶液，用乙酸乙酯逐級稀釋成濃度分別為0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1和0.20 μg·mL-1的標準工作液，將1.3.1配制好的空白基質吸取2 mL用氮氣吹干，加入內標溶液，再加入上述相應濃度標準工作液1 mL復溶，過有機濾膜，每個濃度做6個平行，得到濃度分別為0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1和0.20 μg·mL-1的基質混合標準工作液。

1.3.3 儀器色譜條件

色譜柱：DB-5ms（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進樣口溫度：280 ℃；離子源溫度：280 ℃；電子轟擊源：70 eV；傳輸線溫度：280 ℃；進樣量：1 μL；程序升溫：起始溫度40 ℃保持1 min，40 ℃·min-1升溫至120 ℃，再以5 ℃·min-1升溫至240 ℃，再以12 ℃·min-1升溫至300 ℃，保持6 min；氣體流速：氦氣（He）1.0 mL·min-1；采用動態多反應監測模式。

2 結果與分析

2.1 色譜柱的選擇

DB-5ms在分析檢測中具備極佳的信噪比，可以提供更完整的質譜圖信息，對于大部分的弱極性農藥有很好的分離效果。例如，司露露等[3]采用DB-5ms色譜柱建立了供港蔬菜中118種農藥殘留的檢測方法；曾廣豐等[4]采用DB-5ms色譜柱建立了快速篩查涼茶中的農藥殘留的方法；周玉春等[5]利用DB-5ms色譜柱比較了不同蔬菜中氟蟲氰及其代謝物的檢測方法。本實驗測定的25種常見農藥極性均為弱極性，所以用DB-5ms色譜柱也更加適合。

2.2 GC-MS/MS條件的優化

本研究采用氣相色譜-三重四極桿氣相質譜聯用儀對蔬菜中常見的農藥進行檢測，質譜參數參考國標[6]。在全掃描模式方式下得到25種常見農藥標準物質的總離子流圖（圖1），具體項目與定量離子見表1。

表1 25種農藥GC-MS/MS多反應監測模式下的檢測參數

圖1 25種農藥混合標準溶液總離子流圖

2.3 提取液的選擇

在前處理過程中，合適的提取液使整個方法的準確性和可靠性升高。在選擇提取液時，要考慮溶劑的極性、農藥的特性和基質的性質。一般實驗室常用的提取液有丙酮、甲醇、乙酸乙酯和乙腈，其中丙酮極性較強，能溶解多種農藥，但與水互溶，在提取過程中很容易將基質中的油脂和色素提取出來[7]，給后續凈化帶來困難。甲醇與丙酮類似，提取出的雜質較多。乙腈提取效果佳，對脂肪和色素等非極性物質的提取能力弱，對農藥提取的干擾性小[8]，而且容易通過鹽析作用與水相分離，有利于后續凈化操作，并且相對于乙酸乙酯、乙腈提取后的雜質更少[9]，故本實驗選擇乙腈作為提取液。

2.4 凈化條件的選擇

在前處理過程中，加入硫酸鎂和氯化鈉作為脫水劑，這是因為這兩種化合物可以通過鹽析機制減少農藥在水中的溶解度，從而提高農藥的含量，最終促進水相和有機相的分離，降低水的含量。具體來說，硫酸鎂和氯化鈉的比例為4∶1。此外，加入檸檬酸鈉和檸檬酸氫鈉緩沖鹽可以穩定pH，從而實現優化實驗的目的。在凈化過程中，需要使用吸附劑。常用的填料有很多種，其中PSA（N-丙基乙二胺）是一種極性吸附劑，對大部分基質都有著良好的凈化效果，能夠去除與之相關的極性基質。而C18（十八烷基硅膠鍵合相）則對非極性組分有著優秀的吸附效果。此外，GCB（石墨炭黑）通常用于去除色素，但使用GCB，有些含有平面結構的農藥會有所損失[10-11]，而且過量使用會導致部分農藥的回收率偏低[8]?；跈z測對象蔬菜的特性及實驗室以往方法經驗，本實驗選用150 mg PSA和15 mg GCB作為凈化材料。

2.5 方法學驗證

2.5.1 標準曲線和檢出限

將配制好的濃度為0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1、0.20 μg·mL-1的基質混合標準工作液按照預設的實驗條件進行進樣檢測。將峰面積作為縱坐標（Y），將質量濃度作為橫坐標（X，μg·mL-1），并制作標準曲線。由表2可知，在質量濃度為0.01～0.20 μg·mL-1，25種農藥的線性關系良好，相關系數都大于0.996。以3倍信噪比計算檢出限，以10倍信噪比計算定量限，結果顯示，25種農藥的檢出限為0.003～0.008 mg·kg-1，定量限為0.005～0.015 mg·kg-1，表明本實驗方法具有較高的靈敏度。

表2 25種農藥回歸方程、相關系數、檢出限和定量限

2.5.2 回收率和精密度

為檢測方法的準確性，用空白基質進行加標回收試驗，加標水平分別為0.01 mg·kg-1、0.04 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1，每個水平做6組平行，按照前述方法進行回收率及相對標準偏差檢測。由表3可知，25種農藥的平均回收率在78.5%～106.8%，相對標準偏差在1.1%～9.8%?？梢?，精密度和準確度能夠滿足分析要求[12]。

表3 25種農藥的平均加標回收率和相對標準偏差

2.6 樣品測定

利用本文方法對本市3家大型超市分別購買的10種蔬菜進行農藥殘留檢測，結果顯示10種蔬菜均未檢出農藥殘留，可能的原因是大型超市在采購前對蔬菜質量把關嚴，蔬菜品質較好；也可能是采集的樣本數量較少，品種局限，未覆蓋全部市售蔬菜，所以沒有檢出上述25種農藥殘留。

3 結論

本實驗建立了一種QuEChERS-氣相色譜三重四極桿串聯質譜同時測定蔬菜中25種常見農藥殘留的方法，通過方法學驗證發現，線性關系、檢出限、回收率、相對標準偏差等指標均滿足多組分農藥殘留在蔬菜中的快速、高效、準確定性與定量分析，可對保障蔬菜安全給予一定支持。