分散固相萃取－气相色谱－质谱联用法检测葱、韭菜和姜中多种农药残留

陈健航，叶瑜霏，程雪梅，李 亮，吴春梅

（东莞市农产品质量安全监督检测所，广东 东莞 523086）

分散固相萃取－气相色谱－质谱联用法检测葱、韭菜和姜中多种农药残留

陈健航，叶瑜霏，程雪梅，李 亮，吴春梅

（东莞市农产品质量安全监督检测所，广东 东莞 523086）

建立了葱、韭菜和姜中28种农药多残留的气相色谱－质谱分析方法。在搅碎样品之前，采用500W微波加热处理样品90s，使酶钝化从而消除其基质干扰。经乙腈提取后，样品净化同时使用乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）和C18的混合吸附剂，使净化更充分，达到快速、简单、有效、可靠和安全的目的，并采用三苯基磷酸酯（TPP）作为内标物克服GC/MS基质效应和准确定量。28种化合物的相关系数均高于0.995，检出限为0.1～20.8μg/kg。在空白基质中进行0.05、0.1mg/kg两个水平的加标回收实验，除姜中的甲拌磷、氧乐果和氟氯氰菊酯受到干扰不能很好定量，甲胺磷、乙酰甲胺磷和百菌清的回收率低于70%外，其他农药的平均回收率为70%～130%，相对标准偏差为0.5%～20%。

农药残留；气相色谱－质谱法；分散固相萃取；葱；韭菜；姜

葱、韭菜、姜是较为特殊的复杂样品。大蒜、洋葱、青葱和韭菜等含硫蔬菜在样品制备过程中被搅碎时，其中的活性酶促使蔬菜释放出硫化物，产生特殊的气味［1－2］。这些硫化物不易除去，在气相色谱－电子捕获检测器（GC-ECD）、气相色谱－火焰光度检测器（GC-FPD）和气相色谱－质谱检测器（GC/MS）上会产生很强的响应［3］，从而影响待测物的定性定量。因此，去除样品中硫化物的干扰是气相色谱法测定含硫蔬菜中农药残留的关键。郭永泽等［4］采用微波炉处理使酶去活，气相色谱－质谱法测定大蒜中农药多残留，但采用固相萃取合并液－液萃取净化和除水，并且经过多步浓缩，步骤繁复。王建华等［5－6］采用硝酸银脱硫测定大蒜中有机氯农药残留，但是这种方法同时也除去了含硫农药（如对硫磷等）。采用微波炉使酶去活，PSA固相萃取柱净化，GC-ECD或GC-FPD测定有机氯和拟除虫菊酯或有机磷农药。姜俊等［7］建立了采用微波净化，GC-FPD分析大葱中25种有机磷农药多残留的快速检测方法。贾斌等［8］采用微波灭活，乙腈－高速组织分散机提取，GC-ECD毛细柱快速测定香葱、生姜、蒜、大葱、洋葱和蒜苔样品中的氟环唑残留。朱涛等［9］采用微波处理，乙酸乙酯提取，硅胶柱净化，GC/MS测定大蒜中的嘧霉胺、噻螨酮残留量。纪淑娟等［10］探讨了用气质联用技术检测葱、蒜、韭菜中多种农药残留时试样的预处理方法，通过在样品破碎之前，添加少量磷酸或用微波处理，达到有效消除高背景干扰，同时采用GC/MS法检测75种农药中90%以上农药，回收率达70%～120%。

分散固相萃取是在基质固相分散基础上建立的一种前处理方法［11］。近年来，我国研究者也运用分散固相萃取方法进行农产品的预处理。许鹏军等［12］建立了分散固相萃取－气相色谱－四极杆质谱联用法测定9种果品中的螺螨酯残留，样本混合使用PSA和C18净化，磷酸三苯酯（TPP）作为内标物进行定量，研究了螺螨酯在9种基质中的质谱基质效应。黄宝勇等［13］使用分散固相萃取方法对蔬菜中农药多残留分析进行前处理，通过添加分析保护剂降低基质增强效应，28min内对近60种农药进行定性定量分析。李莉等［14－15］运用分散固相萃取方法，采用5 g样品直接加入乙腈提取，在净化步骤中加入300mg无水MgSO4和125mg PSA净化，GC/MS法测定枸杞中12种农药残留物；还运用分散固相萃取-GC/MS法测定豆油中28种农药残留物，通过低温冷冻去除大量油脂，PSA和C18净化，加标0.02、0.05、0.2和1mg/kg的回收率在可接受范围内，不加内标的情况下RSD小于20%，最低定量检出限为20～250μg/kg。胡西洲等［16］研究分析了蔬菜中11种有机磷农药残留量，结果表明，回收率在67.7%～105.3%之间，RSD小于10.6%，证明该方法适用蔬菜中的农药残留量分析。刘敏等［17］也采用分散固相萃取方法和LC/MS检测蔬菜水果中的氨基甲酸酯与有机磷农药含量。胡贝贞等［18］采用微波加热处理，乙腈均质提取，凝胶渗透色谱（GPC）和PSA 固相萃取小柱净化，GC-NCIMS法检测含硫蔬菜（大葱、大蒜、蒜苔及韭菜等）中14种农药残留量。

分散固相萃取法在姜、韭菜、葱这类复杂蔬菜中的应用鲜有报道。本研究将探讨分散固相萃取方法在葱、韭菜、姜农药残留分析中的应用，同时研究采用内标物克服GC/MS基质效应和准确定量。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Agilent6890N-5973B气相色谱－质谱联用仪：美国安捷伦公司产品；Ethose微波消解仪：意大利麦尔斯通公司产品；搅拌机：飞利浦公司产品；多功能振动器：德国IKA-Werke Gmbh公司产品；3-18K离心机：Sigma公司产品；Labora 4003旋转蒸发仪：德国Heidoph公司产品。

乙腈、正己烷、丙酮均为色谱纯。

Carb/NH2固相萃取小柱（6mL/500mg），Florisil固相萃取小柱（6mL/500mg），键合硅固相萃取吸附剂PSA和C18，无水硫酸钠为分析纯（620℃烘6h，冷却备用）。

甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、氧乐果、治螟磷、久效磷、甲拌磷、α－六六六、β－六六六、γ－六六六、δ－六六六、乐果、百菌清、磷胺、甲基对硫磷、杀螟硫磷、毒死蜱、对硫磷、水胺硫磷、甲基异柳磷、三唑磷、联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯标准溶液（1 000mg/L）：农业部环境保护科研监测所产品；三苯基磷酸酯（TPP，纯度为99.9%）：Sigma公司产品。

葱、韭菜和姜购自市场。采用本实验方法对一定数量的葱、韭菜和姜进行检测，选择不含上述农药干扰的空白样作为实验对象。

1.2 标准溶液的配制

用1 000mg/L单种农药标准溶液，准确吸取0.8mL丙酮或正己烷定容至20mL，配制成40mg/L单标储备溶液，置于－20℃冰箱中保存。使用时以乙腈稀释并配制成所需的混合标准工作液。

1.3 内标物溶液的配制

称取0.1g三苯基磷酸酯于烧杯中，用乙腈溶解并转移至100mL容量瓶中，用乙腈定容配制成质量浓度为1 000mg/L储备溶液，置于－20℃冰箱中保存。使用时以乙腈稀释并配制成质量浓度为1.0mg/L内标工作液。

1.4 实验条件

1.4.1 色谱条件 DB-5MS色谱柱（30m×0.25μm ×0.25mm）；程序升温：初始温度95℃，保持1.5min，以20℃/min升至190℃、以5℃/min升 至 230 ℃，保 持 1min，再 以25℃/min升至275℃，保持15min；进样口温度250℃；氦气流速1.2mL/min；进样量2μL；进样方式：不分流进样。

1.4.2 质谱条件 传输线温度280℃，离子源温度230℃，MS四极杆温度150℃。

1.5 样品前处理

1.5.1 样品提取 姜切片，韭菜和青葱切成2～3cm段。称取100g样品，微波处理（500 W）90s。准确称取10.0g微波处理后的样品，置于25mL离心管中，加入20mL乙腈，振荡提取30min，加入7～8g氯化钠，振摇20min，以8 000r/min离心5min。

1.5.2 提取液的净化 取6mL离心好的上清液，加入0.3g PSA 和0.3g C18，漩涡混合3 min，以8 000r/min离心5min。取4mL于鸡心瓶中，45℃水浴中旋转蒸发至近干，加入50 μL内标物（TPP），乙腈定容至1mL。

28种农药和内标物的保留时间，定量离子和定性离子列于表1。

表1 28种农药和内标物的保留时间、定量离子、定性离子Table 1 Retention time，quantitive ions and qualitative ions of 28pesticide residues and internal standard substance（TPP）

续表

2 结果与讨论

2.1 微波条件的选择

将0.5mg/kg混合农药标液置于2mL进样瓶中，并置于微波消解仪中。固定功率为500 W，分别处理20、40、60、80、100、120、150s，每个时间重复2次，测定农药含量。结果表明，在100s内待测农药的量无明显变化；在120s后，待测农药的量减少。因此，选择500W加热90 s作为微波处理条件。

2.2 前处理的选择和微波处理前后比较

葱、韭菜和姜等复杂基质样品，单纯按照NY/T 1380－2007标准前处理，仍然存在很多干扰物质。本研究在前人工作的基础上，搅碎样品前采用微波处理（500W、90s）使酶去活，大大减少测定干扰。以青葱为例，微波处理前后比较示于图1。

从图1a看出，未经微波处理的不含待测农药的青葱，即使后续步骤增加Carb/NH2小柱净化，依然存在不少的杂峰干扰。通过比较图1a和图1c发现，从净化效果来看，微波处理优于Carb/NH2小柱；通过比较图1b和图1c发现，直接微波处理即可以达到理想的净化效果，增加Carb/NH2小柱净化反而引入新的干扰。

通过图1中3个色谱图的相互比较得出，样品搅碎前进行微波处理可达到很好的效果，杂峰的干扰大大减少，而且微波处理操作简单、快速、容易实现。葱、韭菜和姜等复杂基质样品，微波处理比固相萃取净化更经济、更有效。

2.3 不同吸附剂净化效果比较

以青葱为例，不同分散吸附剂的净化效果示于图2。PSA材料的硅胶表面键合极性官能团，能从样品中吸附极性化合物，对于样品中的一些强极性杂质，有机酸、色素、金属离子以及糖等具有良好的净化效果。常规蔬菜、水果、新鲜动物性产品等均可省略此步骤。但某些基质样品如葱、蒜、干香菇、茶叶等必须采用此步骤先除去部分强极性杂质［19］。C18弥补了PSA不吸附油脂以及弱极性杂质的缺点，使净化更为充分［12］。从图2比较看出，直接微波＋C18＋PSA即可达到理想的净化效果。在C18＋PSA粉末净化的基础上再经Carb/NH2小柱或者Florisil小柱净化，反而引入新的干扰，增加了净化步骤和检测成本，降低了检测效率。因此，本实验采用微波＋PSA＋C18净化。

TPP和28种化合物的色谱图示于图3。

2.4 标准曲线、线性范围及检出限的测定

将混合农药标准储备液配制成相应质量浓度的系列标准工作液，以峰面积（y）对质量浓度（x，mg/kg）做标准曲线。28种农药线性关系列于表2。结果表明：在相应的质量浓度范围内，各农药的响应值与其质量浓度均呈良好的线性关系，28种化合物的相关系数均高于0.995，检出限为0.1～20.8μg/kg。

图1 不同净化方法的青葱空白色谱图a.Carb/NH2 柱；b.微波＋Carb/NH2柱；c.微波Fig.1 Chromatograms of different cleaned-up methods in inon blank sample a.Carb/NH2SPE column；b.microwave＋Carb/NH2SPE column；c.microwave

图2 不同吸附剂的青葱空白净化效果色谱图a.微波＋PSA＋C18；b.微波＋PSA＋C18＋MgSO4；c.微波＋PSA＋C18＋Carb/NH2柱；d.微波＋PSA＋C18＋Florisil柱Fig.2 Chromatograms of purifying effect with different adsorbents in onion blank sample a.microwave＋PSA＋C18；b.microwave＋PSA＋C18＋MgSO4；c.microwave＋PSA＋C18＋Carb/NH2SPE column；d.microwave＋PSA＋C18＋Florisil SPE column

图3 TPP和28种化合物的色谱图Fig.3 Chromatograms of TPP and 28kinds of compounds

表2 28种化合物的线性范围、线性回归方程、相关系数和检出限Table 2 Linear range，regression equation，correlation coefficient（r2）and detection limits of 28pesticides

2.5 方法的回收率和精密度

在空白基质中添加0.05mg/kg、0.1 mg/kg两个水平的28种农药混合标准溶液，每个水平重复测定6次，计算平均回收率和相对标准偏差，结果列于表3和表4。

表3 外标法定量回收率Table 3 The results of recovery test by external standard quantitative

表4 内标法定量回收率Table 4 The results of recovery test by internal standard quantitative

青葱、韭菜等含硫蔬菜必须在搅碎前进行微波热处理，才可以有效地降低因硫化物引起的高本底干扰。试样搅碎后再进行微波热处理，即使配合使用多种固相萃取小柱（Carb固相萃取小柱、Florisil固相萃取小柱、Carb/NH2固相萃取小柱、LC-NH2固相萃取小柱）净化，都不能很好地消除硫化物带来的高本底。因此微波热处理必须在样品搅碎前进行。

本实验方法避免了液－液萃取出现的乳化现象，减少了有机溶剂的用量，缩短了分析时间，而且在操作上比SPE更简便，减少了传统的样品前处理过程中所需的样品均化、转溶、乳化、浓缩等造成的待测物损失。

虽然微波热处理配合PSA和C18同时净化可以显著地去除葱、韭菜和姜的本底，但是对姜中一些干扰性物质的去除能力较弱，所以样品在通过本实验方法净化后用GC/MS检测，部分农药（如甲拌磷、氧乐果和氟氯氰菊酯）不能很好地定量。部分样品中甲胺磷、乙酰甲胺磷和百菌清的添加回收率较低，其他农药外标法和内标法均得到满意的回收率，相对标准偏差小于20%。采用微波热处理后，经PSA和C18粉末净化效果理想，解决了葱、韭菜和姜等复杂基质中农残的检测问题。

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Determination of Pestiside Multi-Residues in Onion，Leek and Ginger by Dispersive Solid-Phase Extraction and GC/MS

CHEN Jian-hang，YE Yu-fei，CHENG Xue-mei，LI Liang，WU Chun-mei
（Dongguan Agricultural Test and Supervise Institution，Dongguan523086，China）

A multi-residue analytical method was developed for the determination of 28pesticide residues in onion，leek and ginger using gas chromatography-mass spectrometry（GC/MS）.The samples were treated with microwave（500W，90s）before being crushed to make the allinase inactive and to eliminate the matrix effect.The pesticide residues were extracted from samples by acetonitrile，primary secondary amine（PSA）and C18mixed adsorbents，which were used for purification at the same time to achieve quick，easy，cheap，effective，rugged and safe analysis.Internal standard substance-triphenyl phosphate（TPP）was used to overcome matrix effect and achieve quantitatively determination.The correlation coefficients are geater than 0.995，and the limits of the detection are in the range of 0.1－20.8μg/kg.The method is validated at two fortification levels of 0.05mg/kg and 0.1 mg/kg in blank samples，phorate，omethoate and cyfluthrin cannot be quantitatively deter-mined in ginger due to interference.The averge recoveries are in the range of 70%－130%excepted for methmidopos，acephate and chlorothalonil that below 70%.The relative standard deviations（RSDs）are in the range of 0.5%－20%.

pesticide residues；gas chromatography-mass spectrometry（GC/MS）；QuECh-ERS method；onion；leek；ginger

O 657.63

A

1004-2997（2011）06-0341-09

2011-01-04；

2011-06-07

陈健航（1981～），女（汉族），农艺师，从事农产品质量安全检测。E-mail：jianhang01＠163.com