QuEChERS結合GC-MS/MS檢測果蔬中13種農藥殘留

摘 要：目的：基于QuEChERS方法結合氣相色譜串聯質譜（Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，GC-MS/MS）技術，建立一種簡單、快速檢測果蔬中農藥殘留的方法。方法：果蔬樣品勻漿后，先用乙腈和乙酸緩沖鹽包提取，再用m-PFC小柱凈化，最后用GC-MS/MS測定，外標法定量。結果：13種農藥在10～500 μg·L-1濃度范圍內線性關系良好，相關系數（R2）均大于0.994，檢出限為0.35～0.92 μg·kg-1，定量限為1.0～2.8 μg·kg-1；13種農藥在3個水平下的加標回收率為82.4%～110.1%，相對標準偏差為2.9%～9.3%。結論：所建立的方法可操作性強，具有較高的精密度和準確度，可用于果蔬中農藥殘留的定性和定量檢測。

關鍵詞：QuEChERS；氣相色譜串聯質譜法；農藥殘留；果蔬

Determination of 13 Pesticide Residues in Fruits and Vegetables by QuEChERS Combined with GC-MS/MS

GUAN Yitao， CHEN Minghua， GU Cuimei， MA Shuqing*

（Weifang City Center for Disease Control and Prevention， Weifang 261061， China）

Abstract： Objective： To establish a simple and rapid method for the detection of pesticide residues in fruits and vegetables based on the QuEChERS method combined with gas chromatography-tandem mass spectrometry （GC-MS/MS） technology. Method： After homogenization， the fruit and vegetable samples were first extracted with acetonitrile and acetic acid buffer， then cleaned up with m-PFC cartridges， and finally determined by GC-MS/MS and quantified by external standard method. Result： The 13 pesticides had good linear relationships in the concentration range of 10～500 μg·L-1， and the correlation coefficients （R2） were all greater than 0.994. The limits of detection were 0.35～0.92 μg·kg-1， and the limits of quantification were 1.0～2.8 μg·kg-1. The recoveries of the 13 pesticides at three levels were 82.4%～110.1%， and the relative standard deviation were 2.9%～9.3%. Conclusion： The established method is highly operable， has high precision and accuracy， and can be used for the qualitative and quantitative determination of pesticide residues in fruits and vegetables.

Keywords： QuEChERS; gas chromatography-tandem mass spectrometry; pesticide residues; fruits and vegetables

果蔬種植過程中不合理用藥會導致農藥殘留，由于大部分果蔬是鮮食的，農藥殘留必然會增加果蔬的食品安全風險。因此，加強果蔬農藥殘留檢驗方法的研究非常有必要。目前，果蔬中農藥殘留檢測的前處理方法主要有液-液萃取法、固相萃取法、固相微萃取法、QuEChERS法等[1-3]。農藥殘留的檢驗方法主要有氣相色譜法（Gas Chromatography，GC）、液相色譜法（Liquid Chromatography，LC）、液相色譜串聯質譜法（Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，LC-MS/MS）、氣相色譜串聯質譜法（Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，GC-MS/MS）[4-5]等。QuEChERS前處理技術與色譜串聯質譜技術相結合使果蔬中農藥殘留檢測更加高效、便捷。

QuEChERS自2002年發布至今，經過不斷的改進和完善，已發展成為一種適用性極強的多樣化前處理技術[6-8]。快速濾過型凈化柱（m-PFC）是基于QuEChERS方法研發的一種前處理凈化柱，能夠快速對樣品進行前處理。它將填料裝在注射器中，使用過程中通過抽提或推送的方式使提取液通過含有多壁碳納米管（Multi-Walled Carbon Nanotubes，MWCNTs）、N-丙基乙二胺（Primary Secondary Amine，PSA）和無水硫酸鎂的填料層，將色素、脂類、甾醇類等物質留在填料層，實現目標物與干擾物的分離，并去除樣品中的水分[9-10]。本文基于QuEChERS前處理方法結合GC-MS/MS技術，通過優化前處理及上機分析條件，建立了一種快速濾過型凈化法結合GC-MS/MS檢測果蔬中13種常見農藥殘留的方法。

1 材料與方法

1.1 樣品來源

實驗所用果蔬從濰坊市各縣（市、區）的超市、農貿市場、集市和路邊攤位購買獲得，主要為消費量較大的大白菜、菠菜、芹菜、黃瓜、香菜、西紅柿、大蔥、韭菜、蘋果、梨、柑橘和櫻桃等。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器

Thermo Trace1610/ TSQ9610三重四極桿氣質聯用儀（美國賽默飛），配備PAL3自動樣品前處理平臺（瑞士CTC公司）；色譜柱為TG-5SILMS柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm，美國賽默飛）；LYNX4000高速冷凍落地離心機（美國賽默飛）；Heidolph渦旋振蕩器（德國海道夫）；ARA520型電子天平（上海奧豪斯）。

1.2.2 試劑

13種農藥標準品：丙酮中滅線磷、丙酮中水胺硫磷、丙酮中三唑磷、丙酮中毒死蜱、正己烷中α-硫丹、正己烷中β-硫丹、正己烷中五氯硝基苯、正己烷中百菌清、正己烷中硫丹硫酸鹽、正己烷中三氟氯氰菊酯（氯氟氰菊酯）、正己烷中殺螨酯、丙酮中速克靈（腐霉利）和丙酮中噁霜靈，濃度均為100 μg·mL-1，均購自農業農村部環境保護科研監測所。

色譜純乙腈、丙酮、乙酸乙酯，購自美國賽默飛；普通鹽包（1 g氯化鈉和4 g無水硫酸鎂）、檸檬酸緩沖鹽體系鹽包（1 g氯化鈉、4 g無水硫酸鎂、1 g檸檬酸鈉和0.5 g檸檬酸氫二鈉）、QuEChERS凈化管A（900 mg無水硫酸鎂和150 mgPSA）和QuEChERS凈化管B（900 mg無水硫酸鎂、150 mg PSA和15 mg GCB），購自美國Thermo公司；乙酸緩沖鹽體系鹽包（6 g無水硫酸鎂和1.5 g醋酸鈉）、m-PFC小柱A（簡單基質，包括150 mg無水硫酸鎂、15 mg PSA和15 mg MWCNTs）、m-PFC小柱B（復雜基質，包括150 mg無水硫酸鎂、15 mg PSA和25 mg MWCNTs）和陶瓷均質子，購自北京綠綿科技有限公司；0.22 μm有機濾膜，購自天津艾杰爾公司。

1.3 樣品的前處理

1.3.1 提取

準確稱取10 g樣品，勻漿后（果蔬樣本盡量不要用水清洗）置于50 mL塑料離心管，加入10 mL乙腈后劇烈振蕩1 min，然后加入1包通用鹽包或緩沖鹽包，加入1顆陶瓷均質子，蓋上離心管蓋，劇烈振蕩1 min后4 200 r·min-1離心5 min。

1.3.2 凈化

凈化離心管：吸取6 mL上清液至凈化離心管中，渦旋混勻1 min后4 200 r·min-1離心5 min，吸取上清液，過0.22 μm有機濾膜，用進樣小瓶承接流出液，待GC-MS/MS進樣分析。

m-PFC小柱：吸取2 mL上清液，移入m-PFC小柱上端，緩慢推動注射桿，收集首次濾過液，重新移入原凈化小柱，按照相同的濾過速度重新濾過，柱底端連接0.22 μm有機濾膜，濾膜下方連接進樣小瓶，收集二次濾液，待GC-MS/MS進樣分析。

1.4 標準溶液的配制

用玻璃吸管將13種標準溶液全量（1.0 mL）轉移至25 mL容量瓶中，用乙腈稀釋至刻度，搖勻，配成濃度為4.0 μg·mL-1的中間液。使用空白蔬菜、水果基質液將中間液稀釋成濃度為10 μg·L-1、20 μg·L-1、50 μg·L-1、100 μg·L-1、200 μg·L-1和500 μg·L-1的系列標準溶液。

1.5 儀器分析條件

1.5.1 色譜條件

TG-5SILMS色譜柱（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；不分流進樣，進樣量：1 μL；載氣：高純氮（濃度≥99.999%），恒流方式，流速1.0 mL·min-1；碰撞氣：高純氬（濃度≥99.999%）；程序升溫：初始溫度60 ℃，保持1.0 min后以40 ℃·min-1速度升至120 ℃，再以10 ℃·min-1速度升至310 ℃，保持5.0 min至待測組分全部流出；進樣口溫度：280 ℃。

1.5.2 質譜條件

離子源為電子轟擊源，溫度為330 ℃，能量為70 eV；質譜傳輸線溫度為280 ℃；發射電流：50 A。采用Full Scan模式確定每種組分的保留時間及最強離子碎片，再采用SRM采集模式測定，每種農藥分別選擇1個定量離子對和1個定性離子對，按照出峰順序分時分別檢測離子對。13種農藥的保留時間、定量離子對、定性離子對和碰撞電壓見表1。

2 結果與分析

2.1 前處理條件的優化

2.1.1 提取條件的選擇

本實驗以在黃瓜和蘋果基質中添加100 μg·kg-1混合標準溶液的回收率為考察指標，比較了3種萃取鹽包的提取效果。以乙腈為提取溶劑，普通鹽包的加標回收率為61.2%～114.3%，相對標準偏差為9.8%～21.5%；檸檬酸緩沖鹽包的加標回收率為76.4%～117.1%，乙酸緩沖鹽包的加標回收率為75.7%～119.1%，兩種緩沖鹽包相對標準偏差均小于12%。緩沖鹽包的提取效果優于普通鹽包，兩種緩沖鹽包回收率無明顯差異，后續實驗采用乙酸緩沖鹽包提取。

2.1.2 凈化條件的選擇

本實驗比較了2種QuEChERs凈化管和2種m-PFC小柱的凈化效果。果蔬提取液，用凈化管A凈化后的回收率為67.2%～113.3%，樣品顏色深；用凈化管B凈化后的回收率為63.4%～112.1%，樣品顏色較淺；用m-PFC小柱A凈化后的回收率為75.4%～116.3%，樣品顏色較淺；用m-PFC小柱B凈化后的回收率為74.7%～117.1%，樣品顏色淺。結果顯示，m-PFC小柱B去除色素效果最好，m-PFC小柱A和凈化管B效果次之，凈化管A效果最差；m-PFC小柱的加標回收率高于QuEChERs凈化管，兩種m-PFC小柱的加標回收率相差不大。因此，可選擇m-PFC小柱對果蔬提取液進行凈化，一般果蔬選擇m-PFC小柱A，色素嚴重的復雜基質樣品選擇m-PFC小柱B。本實驗選擇m-PFC小柱A凈化。

2.2 儀器條件的優化

優化后色譜條件和質譜條件如1.5所述。13種農藥組分在TG-5SILMS色譜柱中能有效分離，其中，氯氟氰菊酯出現了2個色譜峰（保留時間分別為18.15 min和18.33 min），13種農藥的總離子流圖如圖1所示。

2.3 方法的線性和檢出限

采用空白基質溶液配制混合標準系列，線性范圍為10～500 μg·L-1，13種農殘的工作曲線線性良好，相關系數（R2）均大于0.994，氯氟氰菊酯有2個色譜峰，其曲線為組曲線，見表2。當稱樣量為10 g時，用3倍信噪比考察了方法的檢出限，為0.35～0.92 μg·kg-1；檢出限的3倍作為目標物的定量限，為1.0～2.8 μg·kg-1，可滿足農藥殘留檢測要求。

2.4 回收率與精密度

準確稱取10.0 g勻漿后的空白果蔬樣品3份，分別添加50 μg·kg-1、200 μg·kg-1、500 μg·kg-1 3個濃度的混標，按1.3步驟提取、凈化后進行儀器測定，每個濃度平行測定6次，計算其加標回收率與相對標準偏差（Relative Standard Deviation，RSD），結果見表3。結果表明，13種農藥在3個水平上的加標回收率為82.4%～110.1%，RSD為2.9%～9.3%，符合農藥殘留分析的要求。

2.5 實際樣品的檢測

用所建立的方法，測定于濰坊市隨機抽取的果蔬樣品，測定10個樣品后，用同一標準溶液檢查儀器的穩定性，依據《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》（GB 2763—2021）[11]進行結果判定。果蔬樣品檢測結果見表4，共有8種果蔬檢出百菌清、噁霜靈、腐霉利和毒死蜱4種農藥。其中，腐霉利檢出率最高，為16.7%；1份香菜中毒死蜱含量超出標準限值。抽檢結果顯示，濰坊市果蔬中存在一定程度的農藥殘留污染。

3 結論

本實驗采用乙腈為提取溶劑，先用乙酸緩沖鹽包提取，再用m-PFC小柱凈化，最后用GC-MS/MS檢測，建立了一種快速檢測果蔬中13種農藥殘留的定性定量分析方法。該法操作簡單、快速，且靈敏度和準確性高、重復性好，可滿足瓜果蔬菜農藥殘留相關檢測要求，適合推廣應用。采用該法對濰坊市隨機抽取的市售果蔬樣品進行檢測，結果顯示果蔬中存在一定程度的農藥殘留污染。

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作者簡介：管益濤（1979—），男，山東高密人，碩士，副主任技師。研究方向：衛生檢驗。

通信作者：馬淑青（1977—），女，山東梁山人，博士，副主任技師。研究方向：衛生檢驗。E-mail： msqing1977@126.com。