基于LC-MS/MS的蔬菜農藥殘留基質效應分析

摘 要：為明確蔬菜農藥殘留對于基質效應的影響，本文選取韭菜、芹菜、茄子3種蔬菜，利用液相色譜-串聯質譜法對蔬菜中6種農藥殘留進行測定，通過基質和溶劑標準曲線的斜率，判定其基質效應。試驗結果表明，不同蔬菜中農藥殘留量的基質效應主要為信號抑制作用。因此，在后期農藥檢測中，可通過使用基質標準曲線進行定量測定，從而提高檢測結果的準確性，對于保障食品安全具有重要意義。

關鍵詞：LC-MS/MS；蔬菜農藥殘留；基質效應

Matrix Effect Analysis of Vegetable Pesticide Residues Based on LC-MS/MS

SHAN Xiaoli1， ZHOU Feng1， LI Dong1， WANG Guoyang2

（1.Anqiu Inspection and Testing Center Co.， Ltd.， Weifang 262100， China;

2.TTCA Co.， Ltd.， Weifang 262100， China）

Abstract： In order to clarify the influence of pesticide residues in vegetables on the matrix effect， three kinds of vegetables， leek， celery and eggplant， were selected in this paper. The six pesticide residues in vegetables were determined by liquid chromatography-tandem mass spectrometry. The matrix effect was determined by the slope of the matrix and solvent standard curve. The results showed that the matrix effect of pesticide residues in different vegetables was mainly signal inhibition. Therefore， in the later pesticide detection， the matrix standard curve can be used for quantitative determination， so as to improve the accuracy of the test results， which is of great significance for ensuring food safety.

Keywords： LC-MS/MS; vegetable pesticide residues; matrix effect

隨著蔬菜農藥殘留問題的日益突出，農藥殘留檢測已成為當前食品安全研究領域的重點內容。但在實際檢測中，農藥殘留分析的準確性受到多種因素影響，基質效應是分析誤差的主要來源之一。基質效應又稱基質干擾，是指樣品基質成分對分析目標物的檢測信號產生的影響，影響可能為正（信號增強）或負（信號抑制）。因此，為準確評估并克服基質效應對于提高農藥殘留分析準確性的影響，本文采用液相色譜-串聯質譜技術（Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrum，LC-MS/MS），選取韭菜、芹菜、茄子3種常見蔬菜為研究對象，針對其中的

6種典型農藥成分（啶蟲脒、多菌靈、辛硫磷、噻蟲嗪、氯唑磷、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽）進行定量分析。通過比較不同基質中的農藥殘留分析結果與純溶劑標準曲線，深入探討基質效應對蔬菜農藥殘留檢測的影響，為保障食品安全提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 材料與試劑

（1）材料。選用未檢出農藥殘留的韭菜、芹菜、茄子作為陰性對照樣本。

（2）試劑。甲醇、乙腈、甲酸，色譜純；乙酸鈉、乙酸、檸檬酸鈉二水合物、檸檬酸二鈉鹽倍半水合物、無水硫酸鎂，分析純；啶蟲脒標準品、多菌靈標準品、辛硫磷標準品、噻蟲嗪標準品、氯唑磷標準品、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽標準品，純度＞96%[1]。

1.1.2 儀器與設備

Agilent 1260 Infinity II液相色譜儀，美國安捷倫科技公司；AB Sciex QTRAP 5500串聯質譜儀，美國AB Sciex公司；自動進樣系統（直接配置于Agilent 1260 Infinity II液相色譜儀上），美國安捷倫科技公司；固相萃取裝置，Waters公司；JJ523BC電子天平，美國雙杰Gamp;G；H1750R醫用離心機，北京明宸中寰科技有限公司。

固相萃取料采用乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠（PSA）、十八烷基硅烷鍵合硅膠（C18）和石墨化炭黑（GCB），吸附劑粒度分布在22～43 μm、120～400 μm，上海安譜實驗科技股份有限公司[2]。

1.2 試驗方法

1.2.1 標準溶液配制

（1）標準儲備溶液的配制。分別精確取5 g不同農藥于50 mL容量瓶中，使用甲醇稀釋定容，得到濃度為100 mg·mL-1的標準儲備溶液。儲備溶液需要在避光、冷藏條件下保存，以維持其穩定性。

（2）標準工作溶液的配制。準確移取一定量標準儲備溶液，使用甲醇稀釋定容，得到濃度分別為100 ng·L-1、200 ng·L-1、500 ng·L-1、750 ng·L-1、1 000 ng·L-1的標準工作溶液。制備完成標準工作溶液應標簽清晰，避光儲存，以保證其在分析前的穩定性。

1.2.2 空白基質制備

稱取韭菜、芹菜、茄子各500 g，清洗、去皮、切碎后，使用勻漿機研磨成細膩的漿料。然后將研磨好的蔬菜漿料分別置于50 mL的離心管中，加入20 mL的甲醇進行提取，震蕩15 min后，離心分離（4 000 r·min-1，10 min）[3]。收集上清液并通過0.22 μm的微孔濾膜過濾，去除所有固體顆粒，得到的清澈溶液即為所需的空白基質，用于后續的農藥殘留分析實驗，以評估基質效應對分析結果的影響。

1.2.3 液相色譜條件

本次試驗采用反相C18色譜柱（4.6 mm×150 mm，5 μm）。色譜條件設置如下。流動相由甲醇（A）和0.1%甲酸水溶液（B）組成，梯度洗脫，初始條件為90% B，持續2 min后，10% B持續10 min，然后在2 min內迅速返回至初始條件，總運行時間為15 min。流速為0.3 mL·min-1，進樣量為10 μL，柱溫為30 ℃，以保證分析過程的穩定性和重現性。

1.2.4 質譜條件

本次試驗選用6種農藥化合物的質譜參數見表1。

試驗采用電噴霧離子化源（ESI）進行質譜分析，在正離子模式下工作，以確保上述農藥化合物的有效電離和檢測。通過精確控制錐孔電壓和碰撞能量，優化了每種農藥的離子產生和碎片監測條件，從而實現對蔬菜樣品中6種農藥殘留的高靈敏度和高選擇性分析[4]。

1.3 基質效應計算

本次試驗旨在探討常見蔬菜中農藥殘留的基質效應，基于2023年食品安全監督抽檢實施細則的要求，選取市場消費量最大的韭菜、芹菜、茄子3種蔬菜作為研究對象，評估6種常見農藥的基質效應。不同蔬菜對應的農藥類型見表2。

本研究通過對比蔬菜基質（Matrix）與純溶劑（Solvent）的農藥標準曲線，評估基質效應對農藥殘留量分析準確性的影響，并探索了相應的校正策略[5]。基質效應（Matrix Effect，ME）的計算公式為

（1）

依據ME的數值，評估基質效應對農藥殘留量分析準確性的影響。若ME為正值，表示有信號增強的基質效應；若ME為負值，表明有信號抑制的基質效應。

2 結果與分析

2.1 韭菜中農藥殘留的基質效應

本次實驗通過液相色譜-串聯質譜技術分析了韭菜中3種農藥殘留的基質效應，具體試驗結果見表3。

（1）啶蟲脒的溶劑標準曲線線性方程為Y=8.990 9×102X，在韭菜基質中的標準曲線線性方程為Y=8.683 2×102X。經計算，基質效應為-3.42%。說明在韭菜基質中，啶蟲脒的檢測信號相較于純溶劑環境略微下降，但基質效應相對較小，影響有限，屬于弱基質效應。

（2）多菌靈的溶劑標準曲線線性方程為Y=6.831 6×103X，在韭菜基質中的線性方程為Y=9.362 7×102X。經計算，基質效應為-37.05%。表明韭菜基質對多菌靈的檢測信號產生了較大的抑制作用。

（3）辛硫磷的溶劑標準曲線線性方程為Y=9.389 2×102X，在韭菜基質中的線性方程為Y=4.215 7×102X。經計算，基質效應為-55.10%。說明辛硫磷在韭菜中基質效應最強，韭菜基質對辛硫磷的檢測信號有很強的抑制作用。

2.2 芹菜中農藥殘留的基質效應

芹菜中3種農藥殘留的基質效應見表4。由表4可知，啶蟲脒的基質效應為-17.45%，顯示其在芹菜基質中相對于溶劑標準曲線的檢測響應降低了17.45%。辛硫磷的基質效應較強，達到-48.32%，表明其檢測響應在芹菜基質中大幅度減小。噻蟲嗪的基質效應為-21.66%，顯示其在芹菜基質中相對于溶劑標準曲線的檢測響應降低了21.66%。結果表明，芹菜基質對農藥殘留的檢測具有一定的抑制作用。

2.3 茄子中農藥殘留的基質效應

茄子中3種農藥殘留的基質效應見表5。由表5可知，噻蟲嗪在茄子基質中的基質效應為-16.03%，說明在茄子基質中噻蟲嗪的檢測信號相比溶劑環境有所降低；氯唑磷的基質效應為-8.63%，較噻蟲嗪的基質效應更小，表示茄子基質對氯唑磷檢測信號的抑制作用相對較小；甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽在茄子基質中的基質效應為2.22%，表明其檢測信號在茄子基質中略微增強。結果表明，茄子基質對不同農藥殘留的檢測信號影響各不相同，其中噻蟲嗪和氯唑磷的檢測信號有所降低，而甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽的檢測信號則略有增強。因此，技術人員對茄子中農藥殘留進行分析時，需要針對不同農藥采取適當的校正措施，以確保分析結果的準確性。

3 結論

綜上所述，本研究利用LC-MS/MS技術對韭菜、芹菜、茄子中6種農藥殘留的基質效應進行分析，結果表明基質效應主要為信號抑制作用。因此，在農藥殘留量檢測中，僅使用純溶劑標準曲線不足以保證結果準確性，在后期蔬菜農藥殘留檢測中，推薦使用樣品相同基質的標準曲線進行定量測定，以校正基質效應偏差，提高檢測結果的可靠性。本研究對食品安全監控具有重要意義，可以提升農藥殘留檢測的準確性，為制定更加科學的食品安全標準提供了數據支撐。

參考文獻

[1]雷美康，彭芳，陳瑤，等.氣相色譜-串聯質譜法同時測定衢枳殼中多種農藥殘留[J].質量安全與檢驗檢測，2024，34（1）：16-24.

[2]王瑞，曾定玲，林慧純，等.超高效液相色譜-串聯質譜法測定植物性農產品中24種擬除蟲菊酯類農藥殘留[J].農產品質量與安全，2024（1）：53-57.

[3]蔡靈利，王炳志，莫秋華，等.基于便攜式質譜技術的八角中農藥殘留快檢技術的研究[J].食品科技，2024，49（1）：333-339.

[4]陳靜，文鳳偉，楊燕.QuEChERS-氣相色譜質譜法測定土壤中5種氨基甲酸酯農藥殘留[J].化學工程師，2024，38（1）：24-26.

[5]黃曼谷，羅永浩，嚴婉盈，等.分散固相萃取-超高效液相色譜-串聯質譜法測定液態奶中11種農藥殘留量[J].食品與機械，2023，39（12）：48-54.

作者簡介：單曉麗（1984—），女，山東濰坊人，碩士，工程師。研究方向：食品、農產品檢測。