QuEChERS聯用氣相色譜法同時測定枸杞中21種擬除蟲菊酯農藥殘留

李婷婷 ，任興權， 張詩琪 ，趙 俊，楊雪芬，史 蓉*，孫姍姍

（1. 酒泉市食品檢驗檢測中心，甘肅 酒泉 735000；2. 中國食品藥品檢定研究院/國家市場監管重點實驗室（食品質量與安全），北京 100050）

枸杞是一種食藥同源的食材，每100 g干制品中總糖含量高于24.8 g、蛋白質含量高于10 g[1]，且因含有銅、鋅、鐵、錳等微量元素[2-3]和枸杞多糖、甜菜堿、黃酮、類胡蘿卜素等多種活性物質而具有較高的食用價值[4-5]，在保健食品和新型食品開發方面表現突出[6-7]。枸杞作為甘肅省傳統的道地藥材，其種植面積逐年增長，產量提升明顯，對當地經濟發展起到了積極的促進作用[8]。

由于枸杞在栽培過程中易發生病蟲害，擬除蟲菊酯類農藥因具有毒效較強、殘效較短、廣譜性高且對環境友好等特點，是其栽培過程中使用頻率較高的一類殺蟲劑[9]。近年，枸杞及其深加工產品中農藥殘留的暴露情況和膳食風險評估已引起較多關注[10-12]。雖然評估結果普遍表明，通過攝入枸杞中擬除蟲菊酯類農藥對人體產生的膳食風險目前處于可接受水平，但長期攝入農藥殘留量超標的枸杞給人體健康帶來的危害仍不可忽視。在GB 2763-2021《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》[13]中，將鮮枸杞歸類為漿果和其他小型類水果，規定了110余種農藥及其代謝物的限量；將干枸杞歸類為藥用植物，規定了17種農藥及其代謝物的限量；對以枸杞為主要原料的深加工產品中農藥殘留的限量暫無要求。在 NY/T 1051-2014《綠色食品 枸杞及枸杞制品》[14]中規定了枸杞鮮果、枸杞干果、枸杞原汁和枸杞原粉等綠色食品中15種農藥的殘留限量。

在已有報道中，枸杞及其制品中農藥殘留量的測定方法有固相萃取聯用氣相色譜法[15-16]、分散液液微萃取聯用液相色譜法[17-18]、QuEChERS聯用質譜法[19-20]、凝膠滲透色譜聯用質譜法[21-22]和固相萃取聯用質譜法[23-25]，而QuEChERS聯用氣相色譜法測定枸杞及其制品中擬除蟲菊酯類農藥殘留的報道較少。本文以鮮枸杞、干枸杞和枸杞原漿作為測試對象，建立QuEChERS聯用氣相色譜法測定21種擬除蟲菊酯類農藥殘留量的方法，并對該方法中每種目標農藥的基質效應進行評價。

1 儀器與試藥

1.1 儀器

GC-2014C氣相色譜儀（配有電子捕獲檢測器，日本島津公司）；TG16離心機（上海盧湘儀）； MV5高通量平行濃縮儀（北京萊伯泰科）；PL602E/02電子天平[梅特勒-托利多（上海）]。

1.2 試藥

21種農藥標準溶液（濃度均為100 μg/ml，溶劑均為正己烷，天津農業部環境保護科研檢測所）；正己烷和乙腈（色譜純，德國Meker公司）；乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠（PSA，粒徑40～60 μm）、十八烷基硅烷鍵合硅膠（C18，粒徑40～60 μm）、石墨化碳黑（GCB，粒徑40～120 μm）（上海麥克林）；其余試劑均為國產分析純；測試樣品有鮮枸杞、干枸杞和枸杞原漿3類，均由酒泉市瓜州昊泰生物科技有限公司提供。樣品粉碎混勻后，于-18 ℃冰箱中密封保存。

2 方法

2.1 色譜條件

色譜柱：DB-35毛細管色譜柱（30 m×0.32 mm，0.25 μm）；進樣口溫度：280 ℃；進樣方式：不分流進樣；進樣體積：1.0 μl；柱流量：1.2 ml/min；檢測器溫度：300 ℃；尾吹氣流量為30 ml/min；柱溫箱升溫程序見表1。

表1 柱溫箱的升溫程序

2.2 樣品前處理方法及標準溶液配制

2.2.1 凈化填料用量的選擇 參照GB23200.113-2018《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》[26]前處理方法中的QuEChERS凈化技術，對PSA、C18和GCB的用量進行優化。分別向6.0 ml目標農藥質量濃度均為0.05 μg/ml的樣品提取溶液中加入方案1、方案2和方案3對應的填料凈化，溶劑置換后上機分析。同時測定相同濃度的溶劑標液作為對照，通過比較目標農藥的峰面積確定凈化填料的用量。3種方案對應的凈化填料用量見表2。

表2 3種方案的凈化填料用量

2.2.2 樣品前處理方法 準確稱取5.00 g樣品，置入50 ml離心管，干枸杞樣品需加入10.0 ml水浸潤30 min、鮮枸杞和枸杞漿不需要加水浸潤，加入10.0 ml乙腈，2000 r/min渦旋提取5 min，加入1顆陶瓷均質子后再加入1.0 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉、6 g無水硫酸鎂和1 g氯化鈉，劇烈震蕩1 min，4000 r/min離心5 min。于15 ml離心管中準確吸取上層有機相6.0 ml，并向其中加入800 mg無水硫酸鎂、450 mg PSA、450 mg C18和45 mg GCB，2000 r/min渦旋1 min，8000 r/min離心5 min。取2.0 ml凈化液置入試管，40 ℃下加氮氣緩緩吹至近干后準確加入1.0 ml正己烷復溶，過0.22 μm有機濾膜，上機分析。

2.2.3 標準溶液配制 空白基質溶液：空白干枸杞樣品經2.2.2項方法制得樣品溶液，于4 ℃冰箱保存。

混合標準儲備液：分別吸取α-六六六、五氯硝基苯、γ-六六六等21種擬除蟲菊酯農藥標準溶液各0.20 ml，用正己烷定容至10.0 ml，混勻，得到質量濃度為2.0 μg/ml的混合標準儲備液，于-18 ℃冰箱中保存。

溶劑標準工作液：分別吸取0.025，0.125，0.25，1.25，2.50 ml混合標準儲備液，用正己烷定容至5.0 ml，混勻，得到質量濃度分別為0.010，0.050，0.10，0.50，1.0 μg/ml的溶劑混標系列工作液（試劑標液），臨用現配。

基質標準工作液：分別吸取0.025，0.125，0.25，1.25，2.50 ml混合標準儲備液，用空白基質溶液定容至5.0 ml，混勻，得到質量濃度分別為0.010，0.050，0.10，0.50，1.0 μg/ml的溶劑混標系列工作液（基質標液），臨用現配。

2.3 基質效應試驗

在進行基質效應試驗前，用空白基質溶液連續進樣以飽和襯管上的活性位點，待連續進樣時目標化合物的峰面積穩定后，依次在最優的儀器條件下進樣試劑標液和基質標液。以目標農藥的質量濃度為橫坐標、峰面積為縱坐標繪制標準曲線，通過比較基質匹配標準曲線和溶劑標準曲線的斜率來評價基質效應（ME）。

其中，km表示基質匹配標準曲線的斜率，ks質表示匹配標準曲線的斜率。

一般認為：當ME大于100 %，為基質增強效應；當ME小于100 %，為基質減弱效應；當ME位于-20 %～+20 %的范圍內，基質效應不顯著；當ME位于-50 %～-20 %或+20 %～+50 %的范圍內，為較強基質效應，即基質效應顯著；當ME大于+50 %或小于-50 %時，為強基質效應，即基質效應非常顯著[28-29]。

2.4 加標回收試驗

選取空白干枸杞作為測試樣品，分別進行0.02，0.10和0.40 mg/kg 3個含量水平的加標回收試驗。待測物的含量通過下式計算：

式中，X：待測物含量，mg/kg；C：樣品測試溶液中待測物質量濃度，μg/ml；V1：提取溶劑體積，ml，V1=10.0 ml；V2：用于氮吹的凈化液體積，ml，V2=2.0 ml；V3：樣品測試溶液復溶體積，ml，V3=1.0 ml；m：稱樣質量，g；1000：單位換算系數；f：稀釋倍數。

3 結果與討論

3.1 柱溫箱升溫程序

通過降低柱溫箱的升溫速率和延長保持時間可使得性質相近的目標農藥實現有效分離。在測定實際樣品時，目標組分的保留時間與相應的標準物質的保留時間差應小于±0.05 min。21種擬除蟲菊酯類農藥標準物質的氣相色譜圖見圖1。

圖1 標準物質的氣相色譜圖

3.2 凈化填料用量

枸杞樣品中糖、蛋白質等組分含量較高且樣品提取溶液顏色較深，故應在前處理過程盡量降低樣品測試溶液中基質的含量，進而消除基質效應對測定結果和分析儀器帶來的不利影響。目標農藥經3種凈化方案和溶劑置換后的峰面積見圖2。由圖2可見，經不同凈化方案得到的樣品測試溶液中目標農藥的峰面積與其相同質量濃度的試劑標液的峰面積比較呈不同的變化趨勢。本文涉及的21種擬除蟲菊酯農藥中有15種目標農藥經方案3凈化后峰面積之比在80 %～120 %之間，有3種目標農藥經方案3凈化后的峰面積之比不在80 %～120 %范圍內，其余3種目標農藥經所有方案凈化后的峰面積之比均不在80 %～120 %的范圍內。因此，本實驗選用方案3作為樣品提取溶液凈化的最佳選擇，即當吸取的樣品提取溶液體積為6.0 ml時，加入的PSA、C18和GCB的用量分別為450，450和45 mg。

圖2 3種凈化方案對目標物峰面積的影響

3.3 樣品前處理方法

本實驗測定的樣品包含鮮枸杞、干枸杞和枸杞原漿，其中干枸杞的含水量較低，直接用乙腈提取效果不佳，因此在提取過程中應考慮復水量的影響。根據GB 23200.10-2016《食品安全國家標準桑枝、金銀花、枸杞子和荷葉中488種農藥及相關化學品殘留量的測定 氣相色譜-質譜法》[30]和相關研究[20]，當復水量為稱樣量的2～2.5倍時，可獲得較高的提取效率。因此，在處理干枸杞樣品時，稱樣后加入10 ml水浸泡30 min再加入乙腈提取。

較NY/T 761-2008《蔬菜和水果中有機磷、有機氯、擬除蟲菊酯和氨基甲酸酯類農藥多殘留的測定》[31]的前處理方法而言，本文設計的前處理方法具備以下優勢：（1）將50.00 g的稱樣量降至5.00 g，同時將乙腈的用量從50.00 ml調整為10.00 ml，為節約試劑、降低檢測成本起到積極作用；（2）干制樣品在復水后進行提取，使提取溶劑乙腈與樣品組織充分接觸，進而獲得更高的提取效率；（3）在樣品提取溶液凈化時，采用QuEChERS技術代替了傳統的固相萃取技術，在減小有機試劑用量和縮短樣品凈化時間方面表現更突出。

3.4 基質效應評價

在實際樣品測定時，目標農藥表現出的基質效應因其自身性質[32]和含量水平[33]、樣品種類[34]及測試儀器[35]等因素而異。因此，明確目標農藥在相應測試樣品中的基質效應非常必要。本文涉及的21種擬除蟲菊酯農藥表現出不同的基質增強效應或基質減弱效應，結果見表3。對于強基質效應的目標農藥，采用基質匹配的標準曲線定量是較常用的消除基質效應對測定結果不利影響的方法之一。因此，本實驗在加標回收試驗和實際樣品測定時，均采用基質匹配的標準曲線定量。

表3 目標農藥的保留時間、線性方程、相關系數、方法定量限及基質效應

3.5 方法的分析特性

21種擬除蟲菊酯農藥在0.010～1.0 μg/ml的質量濃度范圍內與對應峰面積呈線性關系，相關系數均大于0.9990。以10倍的信噪比作為儀器的定量限，將其作為樣品測試溶液濃度，代入2.4項樣品中目標物含量的計算公式即得到方法檢出限。21種目標農藥的方法檢出限均在0.005～0.010 mg/kg之間，與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 氣相色譜-質譜聯用法》[26]給出的方法定量限處于同一水平。21種目標農藥的保留時間、線性回歸方程、相關系數和方法定量限見表3。

通過低、中、高3個濃度水平的加標回收試驗驗證方法的準確性和精密度，每個加標水平平行測定3次。3個加標水平下所有目標農藥的加標回收率均在80.14 %～116.38 %之間，相對標準偏差均在0.38 %～8.76 %之間，符合GB/T 27404-2008《實驗室質量控制規范 食品理化檢測》[36]的要求。

3.6 實際樣品測定

選取2份干枸杞、2份鮮枸杞和1份枸杞原漿作為實際樣品，采用本文優化方法分析。在1份干枸杞中檢出了氯氰菊酯和高效氯氰菊酯，含量為0.096 mg/kg，小于GB 2763-2021[13]中規定的枸杞（干）中氯氰菊酯和高效氯氰菊酯的最大殘留限量2 mg/kg；其余4份樣品中均未檢出本文涉及的目標農藥。

4 結論

本文建立了一種氣相色譜法同時測定枸杞及枸杞制品中21種擬除蟲菊酯類農藥殘留量的方法，優化了采用QuEChERS技術凈化樣品提取溶液時所用到的PSA、C18和GCB的用量，并明確了目標農藥的基質效應。同時，通過加標回收試驗考察此法的準確度和精密度，并測定實際樣品。此法前處理簡單，準確度高且靈敏度好，可滿足枸杞中21種擬除蟲菊酯類農藥殘留量的同時測定，可為枸杞及其制品中相關擬除蟲菊酯類農藥的陽性篩查和定量測定提供積極的幫助。