QuEChERs-超高效液相色譜-串聯質譜法快速測定太子參中208種農藥殘留

摘要：建立QuEChERs-超高效液相色譜-串聯質譜法（UPLC-MS/MS）測定太子參中208種農藥殘留快速檢測方法.樣品用1%的酸化乙腈溶液提取、鹽析，再經無水硫酸鎂、十八烷基硅烷鍵合硅膠（C18）、乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠（PSA）萃取凈化，多反應監測（MRM）測定，外標法定量.208種農藥在0.010～0.10 mg·L-1質量濃度范圍內線性關系良好，相關系數均大于0.990，方法的定量限為0.010 mg·kg-1，在添加農藥質量濃度為0.010～0.050 mg·kg-1時回收率為70.1%～120.0%，相對標準偏差（RSD）為0.29%～9.17%（n=6）.該方法簡單、快捷、精密度和準確度高，能夠滿足太子參中的208種農藥殘留的檢測要求.

關鍵詞：QuEChERs; 超高效液相色譜-串聯質譜法; 農藥殘留; 太子參

中圖分類號：O657.63; R932

文獻標志碼：A

文章編號：1001-8395（2025）01-0061-11

doi：10.3969/j.issn.1001-8395.2025.01.006

太子參為石竹科植物孩兒參（Pseudostellaria heterophylla（Miq.）Pax ex Pax et Hoffm.）的干燥塊根，目前已被衛生部列入了“可用于保健食品的中藥材名單”，具有益氣、健脾生津、潤肺、補腎之功效[1].常用于病后體弱、陰虛盜汗、脾虛體倦、食欲不振、肺燥喉干、小兒消瘦、精神疲乏等病征[2-3].現代醫學研究也表明，太子參具有抗疲勞、抗應激、增強機體免疫、鎮咳、抗病毒作用[4-6].太子參喜溫暖濕潤的環境，不耐高溫，產地主要分布在福建、貴州、安徽、江蘇和山東等.

目前，食品安全國家標準規定了部分藥用植物中常見農藥的殘留限量，但太子參未收錄其中，但是我們在實際調研中發現諸多國家未制定相關限量的農藥如吡蟲啉、吡唑醚菌酯、噠螨靈等被廣泛用于太子參種植中，其殘留風險需要引起高度重視，同時很多指標都沒有相應的檢測方法[7]，僅在2020年版《中華人民共和國藥典（四部）》通則0212和2341分別規定了33種禁用農藥的檢測方法和測定下限[1].但是，近年來，我國農業發展速度較快，農藥品種更新快，特別是中藥材中農藥殘留檢測標準更新相對滯后，使得標準與生產實際脫節，因此，建立準確、高效的農藥殘留分析方法十分必要[8].目前關于中藥材中農殘分析檢測方法主要有氣相色譜法[9-10]、氣相色譜-質譜法[11-14]、高效液相色譜法[15]、高效液相色譜-質譜聯用法[16-20]等;雖然單一或多農殘指標研究較多，但對于如何準確、穩定、快速地檢測太子參中農藥殘留的方法卻甚少，這也是目前亟待解決的難題.快速樣品處理法（QuEChERs）由美國科學家Anastassiades等[21]于2003年開發，具有“綠色化學”以及操作簡便的特點，最初用于蔬菜、水果等食品中農藥多殘留的樣品前處理，是農藥殘留檢測常用的方法.查閱文獻發現目前使用QuEChERs-LC-MS/MS方法快速測太子參中多種農藥殘留的方法尚未見報道，因此考慮到QuEChERs前處理方法的快捷、超高效液相色譜法-串聯質譜法的高靈敏度、高效率、精確性，我們在實際調研的基礎上針對性選擇了208種農藥作為分析對象，采用QuEChERs進行樣品前處理，用超高效液相色譜-三重四級桿質譜聯儀測定，外標法定量，建立了太子參中多農藥殘留的快速檢測方法.

1 儀器與材料

1.1 儀器

UPLC H-Class/TQ-S Micro超高效液相色譜/三重四級桿質譜聯用儀（美國Waters公司）;LC-4014離心機（安徽中科中佳科學儀器有限公司）;SCQ-151104E超聲波清洗器（上海聲彥超聲波儀器有限公司）;EVA-80全自動平行濃縮儀（?？萍瘓F有限公司）;多管渦旋振蕩器（北京安簡科技有限公司）;百分之一電子天平（梅特勒-托利多儀器上海有限公司）;純水/超純水一體機（威立雅水處理技術上海有限公司）.

1.2 材料

GB 23200.121—2021系列混標6組共349種農藥及代謝物（TMstandard公司）;甲醇（色譜純，美國TEDIA公司）、乙腈（色譜純，美國TEDIA公司）;醋酸（質譜純，Fisher Scientific公司）;N-丙基乙二胺（PSA，粒度40 μm，美國Supelco Analytical公司）;無水硫酸鎂（分析純，天津市化學試劑供銷公司第二分公司）;醋酸鈉（分析純，天津市化學試劑供銷公司）;十八烷基硅鍵合相（C18，Sigma-Aldrich公司）;甲酸銨（質譜純，Fisher Scientific公司）.

太子參藥材（鮮品）購于黃平縣金草海藥材發展有限公司種植基地，產地為貴州省黃平縣，經黃平縣茶葉與中藥材技術服務站農藝師蘇楨鑒定為石竹科植物太子參根莖.

2 研究方法

2.1 標準溶液配制

標準品儲備液：精密量取各組農藥混標（100 μg·mL-1）1 mL置10 mL容量瓶中，用乙腈稀釋至刻度，搖勻，得相應單組農殘標準儲備液（10 μg·mL-1），保質期6個月.

混合標準品工作液：精密量取上述標準儲備液（10 μg·mL-1）各1 mL置10 mL容量瓶中，用乙腈稀釋至刻度，搖勻，作為農殘混合標準工作儲備液溶液（1 μg·mL-1）.

2.2 樣品制備

取新鮮太子參藥材1 kg將其切碎，充分混勻，用四分法取樣放入組織搗碎機中搗碎成勻漿，裝入潔凈的盛樣容器內，密封并標明標記，于-18 ℃保存.

2.3 QuEChERs前處理

樣品提?。壕芊Q?。?±0.01） g試樣（稱取前須將樣品恢復至室溫），置于50 mL離心管中，加10 mL水渦旋混勻，靜置30 min，使得樣品吸水完全溶脹.加入15 mL 1%醋酸-乙腈溶液，劇烈渦旋2 min，使樣品充分浸潤，再加入6 g無水硫酸鎂、1.5 g醋酸鈉及1顆陶瓷均質子于上述離心管中，立即搖散，防止結塊，然后放入振蕩器上劇烈震蕩1 min后4 200 r·min-1離心5 min，備用.

凈化與濃縮：取6 mL上清液到內含1 200 mg硫酸鎂、400 mg PSA及400 mg C18的15 mL塑料離心管中，渦旋混勻1 min.4 200 r·min-1離心5 min，準確吸取3 mL上清液于10 mL試管中，40 ℃水浴中氮氣吹至近干.加入1 mL 50%甲醇-水溶液復溶，過0.22 μm濾膜，上機檢測.過微孔濾膜，用于測定.

2.4 儀器工作條件

2.4.1 色譜條件

采用ACQUITY UPLC HSS T3色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.8 μm）;柱溫40 ℃;樣品溫度20 ℃;流動相A濃度為5 mmol·L-1甲酸銨/甲醇溶液，B為5 mmol·L-1甲酸銨水溶液;流速0.3 mL·min-1;進樣量2 μL.梯度洗脫程序：0～1.0 min時，A為4%;1.0～1.5 min時，A由4%升至15%;1.5～2.5 min時，A由15%升至50%;2.5～18 min時，A由50%升至70%;18～23 min時，A由70%升至100%;23～28 min時，A為100%，保持3 min;28～28.1 min時，A由100%降至4%;28.1～30 min時，A為4%，保持2.9 min.

2.4.2 質譜條件

采用電噴霧離子源;正離子和負離子同時掃描，多反應監測（MRM），分時間段采集，脫溶劑溫度500 ℃，脫溶劑氣氮氣流速1 000 L·h-1，離子源溫度150 ℃，錐孔氣流量50 L·h-1，毛細管電壓0.5 kV，碰撞氣為氬氣.其他質譜參數見表1，其中參數選擇參考標準見文獻[22].

3 結果與分析

3.1 前處理條件優化

采用標樣添加法，在空白基質樣品中添加質量濃度為0.100 mg·kg-1的標準品，分別考察了不浸泡、浸泡2種方式，提取溶劑方面考察了乙腈和酸化乙腈提取2種方式提取太子參中208種農藥，試驗結果表明，通過浸泡且采用酸化乙腈提取均能達到較好的提取效果，因此選擇用水浸泡30 min且使用酸化乙腈作為提取溶劑.

凈化過程中考察了不同組合的QuEChERs吸附劑，具體有150 mg PSA+15 mg GCB+885 mg MgSO4、30 mg PSA+15 mg GCB+900 mg MgSO4、400 mg PSA+400 mg C18+200 mg GCB+1 200 mg MgSO4和400 mg PSA+400 mg C18+1 200 mg MgSO4，其中PSA作為一種極性吸附劑，可以有效去除脂肪酸、有機酸和一些極性色素及糖，廣泛用于農殘樣品分析的前處理步驟，C18則疏水性強，對非極性的組分有吸附作用，適用于非極性和中等極性的化合物凈化;提取和凈化過程中 MgSO4主要用于去除水分，提升液液萃取和凈化的效果.分別考察以上4種組合對空白加標樣品進行凈化后208種農藥的回收率情況，結果表明，因為太子參樣品來源于根部，色素較少，所以加入GCB的效用不大，同時也發現使用400 mg PSA+400 mg C18+1 200 mg MgSO4組合進行凈化，指標的回收率基本都在70%以上，具體見表2，其中參數主要針對不同QuEChERs吸附劑對太子參提取液中農藥殘留的凈化效果，可見400 mg PSA+400 mg GCB+1 200 mg MgSO4的效果最好，因此選擇400 mg PSA+400 mg C18+1 200 mg MgSO4組合進行凈化.

3.2 色譜條件優化

考察了不同流動相組合如甲醇-水、乙腈-水、甲醇-5 mmol·L-1甲酸銨水、乙腈-5 mmol·L-1甲酸銨水、甲醇-5 mmol·L-1甲酸銨水、乙腈-5mmol·L-1甲酸銨水、5 mmol·L-1甲酸銨/甲醇-5 mmol·L-1甲酸銨水溶液、5 mmol·L-1甲酸銨/乙腈-5 mmol·L-1甲酸銨水溶液以及不同梯度洗脫程序對208種農藥分離效果的影響，比較了對目標物的色譜峰及離子化的影響，結果發現大多數農藥在流動相5 mmol·L-1甲酸銨/甲醇-5 mmol·L-1甲酸銨水溶液中峰形較好，且分離效果較佳，響應值也較高，因此選擇5 mmol·L-1甲酸銨/甲醇-5 mmol·L-1甲酸銨水溶液作為流動相.

3.3 質譜條件優化

經查詢《中華人民共和國藥典》、各類檢測標準和文獻，初步建立208種農藥的質譜方法，進行初掃描后，篩選出響應值低的指標;對此類指標配制成0.200 mg·L-1的標準溶液，采取標液不經色譜柱，直接質譜進樣，進行母離子掃描和子離子掃描，通過自動和手動調諧相結合，優化二級碎片離子信息，獲得最佳質譜條件，具體見表1，部分農藥的總離子流見圖1.

3.4 基質效應和標準曲線繪制

基質效應（ME）是指樣品中除被分析物以外樣品中的其他組分對分析物的離子化產生增強或抑制作用，在痕量分析中，對分析結果的準確度和精密度影響顯著.

基質效應=空白基質標曲的斜率/溶劑標曲的斜率×100%.

實驗對比了各農藥基質標曲與空白溶劑標曲的斜率，以及基質匹配標液和純溶劑配制標液的儀器響應值來考察基質效應，結果有包括仲丁靈等23種農藥在太子參藥材中產生明顯的基質抑制效應（MElt;70%）.

因此為確保分析結果的準確可靠，本實驗采用基質匹配標準曲線法進行定量，精確吸取一定量的混合標準溶液，逐級用乙腈釋成質量濃度為0.005、0.01、0.02、0.05、0.10 mg·L-1的標準工作溶液.稱?。?±0.01） g空白樣品基質于50 mL離心管中，稱取8份，按2.3項樣品提取進行操作制備得到空白基質溶液，空白基質溶液氮氣吹干，分別加入1 mL上述系列標準工作溶液復溶，過微孔濾膜配制成系列基質混合標準工作溶液，供液相色譜-質譜聯用儀測定.以農藥定量離子峰面積為縱坐標，農藥標準溶液質量濃度為橫坐標，繪制標準曲線.208種藥物的質量濃度在0.005～0.10 mg·L-1范圍內時，其線性方程和相關系數見表1.

3.5 檢出限和定量限

分別以信噪比S/N=3和S/N=10時對應的質量濃度確定其檢出限和定量限.選擇符合一定的準確度和精密度要求的最低質量濃度，采用加標回收進行驗證.208種藥物的檢出限為0.005 mg·kg-1，定量限為0.010 mg·kg-1.

3.6 精密度和加標回收試驗

取空白樣品基質（5±0.01） g，分別添加0.010、0.020、0.050 mg·kg-1 3個不同質量濃度水平，進行添加回收加標試驗，按照2.3項方法進行操作，每個加標水平重復6次，計算加標回收率和RSD，結果如表1.

表1可看出，208種農藥的回收率為70.1%～120.0%，相對標準偏差（RSD）為0.29%～9.17%（n=6），基本符合準確度和精密度要求[23].說明該方法對太子參中多殘留的測定均有良好的準確度和精密度，符合殘留分析的要求.

3.7 樣品測定

為了驗證方法在實際樣品分析中的適用性，采用優化后的前處理方法和分析條件對當地采集的53批次太子參樣品進行了農藥殘留檢測，以保留時間、離子比率進行定性分析，以定量離子對進行定量分析.結果顯示其中有17批檢出農藥殘留，其中有5批次樣品檢出2種農藥以上，檢出的指標主要有氟環唑、噠螨靈、吡蟲啉、吡唑醚菌酯和戊唑醇，其余批次樣品均未檢出，具體見表3.2020年版《中華人民共和國藥典》未對所檢出農藥氟環唑、噠螨靈、吡蟲啉、吡唑醚菌酯和戊唑醇作出相應的限量標準， 因此對此次檢測的53批藥材檢測結果不做判定.

4 結論

本實驗采用QuEChERS方法進行前處理，該法是利用吸附劑填料與基質中的雜質相互作用，吸附雜質從而達到除雜凈化的目的，主要分為樣品制備、提取、凈化和濃縮四步.樣品凈粉碎后，采用酸化乙腈提取樣品中的農藥殘留，加入MgSO4等鹽類鹽析分層和去除樣品中的水分，提取液經MgSO4和N-丙基乙二胺（PSA）等吸附劑除雜凈化，消除提取物中可能存在的干擾化合物（如有機酸、脂類、某些極性色素等），濃縮復溶后再經儀器分析.該法具有操作簡便、穩定性高、快捷高效、使用范圍廣等特點，適用于大批量樣品的處理和分析.

本研究對比了不同取溶劑和浸提方式對太子參中農藥殘留的提取效果，結果表明采用水浸泡后用酸化乙腈提取效果較好，故選擇此法;凈化過程中考察了不同組合的QuEChERs吸附劑，考慮到太子參樣品主要來自于塊根部分，色素較少，加入GCB的效用不大，最后結合各指標的回收率，選擇400 mg PSA+400 mg C18+1 200 mg MgSO4組合進行凈化;同時還優化了色譜、質譜條件.與以往太子參農殘檢測方法GC法如曾艷萍[24]檢測8個農殘指標，耗時約7 h，回收率80%以上;王正等[8]檢測9個農殘指標，耗時5 h，GC-MS法如鄧俊杰[14]采取快速提取方法測定34個農殘指標，回收70%以上等多農殘檢測方法相比較，本研究采用QuEChERs進行樣品前處理，建立了QuEChERs-超高效液相色譜-串聯質譜法快速測定太子參中208種農藥殘留的方法，結果表明該方法回收率高，具有良好的精密度、較高準確度，選擇性好，操作快速、簡便，重復性好，符合農藥殘留測定要求，適用于大批量樣品的檢測分析，也為太子參藥材質量安全評價提供了技術參考.

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Determination of 208 Pesticide Residues in Pseudostellaria heterophylla

by QuEChERs-Ultra-High Performance LiquidChromatography-Tandem Mass Spectrometry

YANG Mei1， FENG Yi1， FU Jinsong2， LIU Taiyang1，

LIU Junhu1， SUN Si1， LONG Hui3， LIU Wenfeng1

（1. Examing and Inspection Center for Agricultural Products Safety and Quality of Qiandongnan Prefecture， Kaili 556000， Guizhou;

2. College of Chemistry and Materials Science， Sichuan Normal University， Chengdu 610066， Sichuan;

3. Guizhou Institute of Plant Protection， Guiyang 550006， Guizhou）

To establish a method for the rapid detection of 208 pesticide residues in Pseudostellaria heterophylla by QuEChERs-ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry （UPLC-MS/MS）， the sample was extracted with acetonitrile （containing 1% Acetic Acid） and followed by salting-out process， which was further purified by C18， PSA and MgSO4， and the multiple reaction monitoring （MRM） was measured with the external standard method quantified. The standard curves for 208 analytes were linear over the concentration range of 0.010～0.10 mg·L-1， which the correlation coefficient was more than 0.990. The limit of quantitation （LOQ） was 0.010 mg·kg-1， the recovery rate was 70.1%～120.0%， and the relative standard deviation （RSD） was 0.29%～9.17% （n=6） when the amount was 0.010～0.050 mg·kg-1. This method is simple， quick， with a better precision， higher accuracy， and could be applied to detect the 208 pesticide residues in Pseudostellaria heterophylla.

QuEChERs; UPLC-MS/MS; pesticide residues; Pseudostellaria heterophylla

（編輯 周 ?。?/p>

收稿日期：2023-08-23 "接受日期：2023-10-11

基金項目：貴州省科技支撐計劃項目（黔科合支撐[2024]一般082）

*通信作者簡介：劉文鋒（1969—），男，研究員，主要從事中藥材和農產品質量安全檢測的研究，E-mail：952853352@qq.com

引用格式：楊梅，馮毅，伏勁松，等. QuEChERs-超高效液相色譜-串聯質譜法快速測定太子參中208種農藥殘留[J]. 四川師范大學學報（自然科學版），2025，48（1）：61-71.