MSPD-GC-MS/MS法测定竹笋中26种有机氯农药残留量

席 慧， 杨振兴,2， 张 帆,3*

(1.长沙环境保护职业技术学院， 湖南 长沙 410004； 2.湖南农业大学食品学院， 湖南 长沙 410004； 3.湖南省检验检疫科学技术研究院， 湖南 长沙 410004)

MSPD-GC-MS/MS法测定竹笋中26种有机氯农药残留量

席 慧1， 杨振兴1,2， 张 帆1,3*

(1.长沙环境保护职业技术学院， 湖南 长沙 410004； 2.湖南农业大学食品学院， 湖南 长沙 410004； 3.湖南省检验检疫科学技术研究院， 湖南 长沙 410004)

以基质固相分散-气相色谱-串联质谱法(先将粉粹的竹笋样品经弗罗里硅土基质固相分散技术净化，然后用20mL 丙酮 — 正己烷溶液(1+2,v/v)淋洗，GC — MS/MS检测，外标法定量)检测竹笋中26种有机氯农药残留量。结果表明： 26种有机氯农药在5～200μg/mL范围内线性良好，相关系数均大于0.99。在0.01～0.1mg/kg浓度范围内，26种目标物的平均加标回收率为81.1%～108.9%，相对标准偏差在3.3%～9.5%。该方法具有较好的准确度和精密度，各项技术指标均能满足竹笋中26种有机氯农药的检测需要。

竹笋； 有机氯农药； 基质固相分散； 气相色谱 — 串联质谱

竹笋是重要的食用林产品之一，在竹笋的种植过程中，竹园内病虫日益增多，为了有效地防治病虫害，不可避免使用化学农药。目前农药残留问题是影响我国食用林产品质量安全的一个重要因素，也成为了影响我国竹笋产品出口的主要因素[1]。在竹笋产量以及出口量不断增加的同时，其农药残留问题也受到更广泛的关注[2-3]。有机氯农药是半挥发性持久有机污染物，化学性质稳定，水溶性差、脂溶性好、半衰期长、且不易降解，可通过生物积累或食物链放大，并在食物链中循环，在人体内脂肪蓄积会致人慢性中毒的危险，损害中枢神经系统，严重危及人体的健康，对人体健康构成危害，已列入我国优先控制污染物“黑名单”[4-5]。

有机氯类农残检测的样品前处理大多采用振荡、超声波或匀浆等方法进行固液萃取、液液萃取，浓缩后，用硫酸磺化进行净化，再浓缩后进样分析，操作较为繁琐，耗时费力，自动化程度低，消耗大量有机溶剂，且危害环境，无法满足食品安全分析快速、准确的要求[6-8]。基质固相分散萃取(MSPDE)分离净化技术，是国内外现广泛应用的新型前处理技术，该前处理方法耗时短，自动化程度高，能够快速、有效地完成多种农药提取、分离以及净化过程，极大地提高了样品中农药的提取效率，有效地避免了样品因均化、转溶或乳化带来的损失，极大地提高了分析方法的准确度和精密度[9-14]。目前，有关竹笋中农药残留基质固相分散提取分析方法的报道较少，且主要以 GC/FPD或 GC/ECD为检测手段，只对竹笋中一种或几种农药残留进行分析[15-16]，传统单一的农药残留检测方法已难以满足食品安全的新要求。因此，建立简便、快速的竹笋中多农药残留同时检测的分析方法势在必行。本研究根据竹笋病虫害防治常用的农药残留检测项目以及生态环境污染物名单，使用基质固相分散样品前处理技术，并采用气相色谱与质谱联用技术(GC/MS/MS)高新分析技术建立了同时检测竹笋中多种有机氯农药残留量的气相色谱 — 串联质谱分析方法。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器与试剂

Varian 300气相色谱 — 三重四极杆质谱仪(美国布鲁克公司)；SK — 1型快速混匀器(常州澳华仪器有限公司)

a — 六六六、β— 六六六、γ— 六六六、δ— 六六六、七氯、艾氏剂、环氧七氯、氯丹、硫丹 — Ⅱ、反式 — 氯丹、p，p′ — 滴滴伊、狄氏剂、异狄氏剂、硫丹 — I、p，p′ — 滴滴滴、p，p′ — 滴滴涕、异狄氏剂酮、甲氧滴滴涕标准品均购自德国Sigma-Aldrich，纯度大于95%。乙腈、乙酸乙酯、丙酮、正己烷均为色谱纯，购于美国Tedia公司；无水Na2SO4为分析纯，购于国药集团化学试剂有限公司；中性氧化铝、弗罗里硅土、硅胶填料、Pesti Card石墨化碳黑填料( 120～200 目，购于Sigma-Aldrich公司，并在使用前于马弗炉中经650 ℃活化4 h，置于干燥器中存放)；试验用水为实验室自制超纯水。

1.2 试验方法

1.2.1 混合标准溶液的配制 准确称取12.5mg(精确至0.1mg)各农药标准品，用丙酮溶解并定容至25mL，配制浓度为500μg /mL单标储备液。然后准确吸取20μL 各单标储备液到另一支10mL容量瓶，丙酮稀释配制混合标准中间溶液(10mg/L)，各农药标准储备液和混合标准中间溶液都在0～4℃避光保存。使用前将农药混合标准中间液(10mg/L)，分别用正己烷溶液逐级稀释， 配制成浓度为5、10、20、50、100、200μg/L 的农药标准系列工作溶液。

1.2.2 样品的前处理 取竹笋可食部分250g切碎后于食品粉碎机中均质成浆糊状。准确称取磨碎后样品2.0g，0.5g无水硫酸镁，加入4.0g 弗罗里硅土在玻璃研钵中充分研磨至样品均匀分布在弗罗里硅土中，直至看不到颗粒状样品。然后用5 mL丙酮 — 正己烷溶液(V/V，1+1)分3次洗涤转移至25mL离心管中，充分混匀2min，待填柱。取12mLSPE柱空管，底端填入筛板，依次加入50mg活性炭、0.1g无水Na2SO4、上述研钵中的混合物，轻轻敲实，上端再放一筛板压实，并用细玻璃棒挤压填充物至无明显空隙。用20mL丙酮 — 正己烷溶液(V/V，1+2) 分4 次洗涤离心管和淋洗层析柱，控制流速约为1 mL /min，收集洗脱液，合并移入50mL的圆底烧瓶中，于40℃水浴旋转蒸发至近干，用丙酮定容至2.0mL，供GC-MS/MS测定。

1.2.3 样品的测定

(1) 气相色谱条件

色谱柱DB — 5 MS石英毛细管柱，30m×0.25mm×0.25μm，进样口温度： 270℃，进样模式：不分流进样；载气为He≥99.999 %，恒流模式：柱流量： 1.0mL/min。色谱柱程序升温： 80℃保持1min，以25℃/min升至160℃保持1min，以5℃/min升至250℃，保持1min，以10℃/min升至300℃，保持4min。

(2) 质谱条件

离子源： EI；离子源温度： 250℃；接口温度： 280℃；溶剂延迟时间： 5min；循环时间： 0.2s；色谱过滤峰宽： 3.0；碰撞气： 氩气，纯度不低于99.999%；碰撞气压力： 0.2Pa(1.5mTorr)；质谱扫描范围： 50～550 MZ，检测器电压1 700 V。扫描方式：多反应监测模式(MRM)，每种待测目标组分各选择一个定量离子对，2个定性离子对。各待测组分的保留时间、定量离子对和定性离子对见表1。

表1 26种农药参考保留时间、MRM条件参数Tab.1 Retentiontime(tR),MRMconditionparametersof26pesticides序号农药名称保留时间(min)定量离子对碰撞能量(CE)定性离子对1碰撞能量(CE)定性离子对2碰撞能量(CE)1a—六六六9.772219>18310219>10920219>145252五氯硝基苯10.419295>26510295>14310295>237253β—六六六10.662219>18310219>10920219>145254γ—六六六11.357219>18310219>10910219>145255七氯11.568272>23715272>11710272>202206PCB2811.762258>18625186>15120258>188207δ—六六六12.085219>18310219>10910219>145258PCB5212.389220>15030255>22025292>220209艾氏剂12.406263>19330263>19120263>2032010环氧七氯14.027353>26315353>28220353>3171011a-氯丹14.767373>26610373>33710373>2642012PCB10114.806326>25625254>18420324>2542013b-氯丹15.051373>33710373>26620373>2642014硫丹-115.226339>16020339>19610339>2673015p,p'-滴滴伊15.811246>17620246>21120246>2202016狄氏剂16.157277>24110277>17020277>1722017PCB11817.056326>25630328>25625326>2543018异狄氏剂17.198263>19130263>19320263>2281019PCB13817.430360>29025362>29025362>2922020p,p'-滴滴滴17.797235>16520235>19925235>991021硫丹-218.160339>16020339>19620339>2672022PCB15318.679360>29025290>26530362>2901023p,p'-滴滴涕18.706235>16520235>19925235>1492024硫丹硫酸盐19.690387>28910387>24120387>2531025PCB18020.729394>32425396>32420396>3263026甲氧滴滴涕21.185227>16925227>14120227>21220

2 结果与分析

2.1 萃取条件的选择

2.1.1 提取溶剂的选择 试验选取丙酮、正己烷、乙酸乙酯和丙酮 — 正己烷(1+2，V/V)作为提取溶剂，比较了不同提取剂对26种有机氯农药的提取效果，实验结果如图1所示。丙酮-正己烷混合溶剂的提取效率最高，丙酮其次，正己烷最低。 以乙酸乙酯为提取剂时，艾氏剂、狄氏剂、异狄氏剂、硫丹 — 1 4 种农药的回收率较低，为45.5%～62.1%；丙酮对所有待测组分提取率较高，平均回收率范为72.1%～92.7%， 但丙酮从样品中提取出来的杂质较多，净化难度较大；以丙酮-正己烷(1+2，V/V)为提取剂时，26种有机氯农药的平均回收率为83%～102.1%，满足多农残分析要求。因此，本实验最终选取丙酮-正己烷(1+2，V/V)作为实验的提取溶剂。

2.1.2 基质固相分散剂的选择 选择合适的固相萃取材料、洗脱剂有利于提高方法的准确性。本实验以正己烷-丙酮(V/V，1+2)为淋洗剂，研究三种吸附剂(弗罗里硅土、中性氧化铝、硅胶填料)对所分析的26种农药提取回收率的影响，结果见图2。从图2中可以看出，弗罗里硅土回收率最高，正己烷-丙酮(V/V，1+2)为洗脱剂时，大部分有机氯类药的回收率80%～102.1%，可满足多农残回收率的要求。中性氧化铝次之，大部分农药平均回收率为70%～89%。硅胶填料的回收率最低，大部分农药的平均回收率低于70%。所以，本实验选择弗罗里硅土为固相萃取分散剂，以正己烷-丙酮(V/V，1+2)为洗脱剂。

图1 不同提取溶剂对农药回收率的影响Fig. 1 Effect of different extract solvents on the recoveries of pesticide

图2 不同分散剂对农药回收率的影响Fig. 2 Effect of different dispersive sorbents on the recoveries of pesticide

2.2 仪器条件的优化

2.2.1 色谱分离条件的选择 选择HP — 5MS毛细管色谱柱可以对多种有机氯农药进行有效分离，通过对色谱柱升温程序进行优化，发现初始温度需要保持一定的时间，以保证在完全解吸后再开始程序升温，否则会造成保留时间的漂移，影响定性和定量。最后确定HP — 5MS柱分离升温程序：初温100 ℃保持1 min，以20 ℃/min升至200 ℃保持1 min，再以5 ℃/min升至300 ℃保持5 min。本实验选定的HP — 5MS色谱柱在优化的升温程序下成功分离了26种有机氯农药，混合农药标准溶液的MRM总离子流色谱图如图3所示。

图3 混合标准农药的多反应监测谱图Fig. 3 The MRM chromatograms of pesticide mixed standard solution

2.2.2 质谱条件的选择 通过Q3 SCAN全扫描能快速实现被已收录农药的母离子、子离子选择、碰撞能量优化、MRM离子等参数的自动筛选优化分析。在选定的色谱条件下，首先用Q3 SCAN全扫描方式分析得到农药的保留时间、质谱谱图和特征性离子等参数，然后选取2～3个相对丰度较高、质荷比较大及相同扫描时间段其他农药及无背景干扰的离子作为母离子、子离子，将各农药成分的扫描分时间段，进行production 模式测定，进一步优化碰撞能量和离子对，以保证检测的灵敏度和准确性。26种有机氯农药的保留时间和MRM离子参数见表1，MRM总离子流色谱图见图3。

2.3 线性关系和测定低限

分别移取适量体积的混合标准储备液，逐级稀释得到浓度分别为5、10、20、50、100、200 μg/L的混合校准工作液，现用现配。按照“1.2.3”的条件进行测定，以各目标组分的定量离子对的峰面积(y)对质量浓度(x，μg/L)，建立校准曲线，进行线性回归分析，得到各目标组分的线性方程和相关系数，结果见表2。从表2可见，在5～200 μg/mL质量浓度范围内，26种有机氯农药的校准曲线线性相关系数(r2)均大于0.99，表明线性关系良好。

表2 26种农药的线性回归方程和相关系数及测定低限Tab.2 Linearregressionequations,correlationcoefficientsandLODof26pesticides序号农药名称线性方程相关系数r2测定低限(μg/L)1a—六六六y=3855.7310x-2.2240e+40.99890.102五氯硝基苯y=3202.0718x-5.1455e+40.99780.103β—六六六y=3993.9141x-6.6425e+40.99920.104γ—六六六y=3767.2424x-4.7585e+40.99850.105七氯y=8279.0488x-1.3524e+50.99180.206PCB28y=4810.3373x-3212.99560.99820.107δ—六六六Y=3830.6670x-2.5352e+40.99120.208PCB52Y=4233.1973x-8.3197e+40.99760.109艾氏剂y=1.1102e+5x-1.3545e+60.99450.5010环氧七氯y=8316.6514x-1.5844e+50.99190.20

续表2 26种农药的线性回归方程和相关系数及测定低限ContinuedTab.2 Linearregressionequations,correlationcoefficientsandLODof26pesticides序号农药名称线性方程相关系数r2测定低限(μg/L)11a—氯丹y=2070.2251x-3.4297e+40.99860.5012PCB101y=8.3281e+4x-6.2116e+50.99840.2013b—氯丹y=6.3750e+4x-5.8153e+50.99710.5014硫丹—1y=5.0625e+4x-5.9717e+50.99761.0015p,p'—滴滴伊y=2360.9185x-4.1004e+40.99851.0016狄氏剂y=1694.7085x-2035.65630.99160.2517PCB118y=437.2886x-7840.05570.99710.2018异狄氏剂y=1.8518e+5x-3.1129e+60.99830.5019PCB138y=5190.1245x-1.0568e+50.99860.2020p,p'—滴滴滴y=3.1021e+5x-3.5545e+50.99830.5021硫丹—2y=1348.7556x-9185.8070.99272.022PCB153y=3.6931e+5x-1.3151e+60.99860.2523p,p'—滴滴涕y=2.7637e+5x-3.0285e+50.99450.5024硫丹硫酸盐y=3638.9548x-6.8381e+40.99111.0025PCB180y=1.6614e+5x-1.7127e+60.99840.1026甲氧滴滴涕y=7.0102e+4x-3.6873e+50.99250.50

2.4 回收率和精密度

实验采用标准加入法，对经检测不含待测目标组分的竹笋样品分别添加10、50和100μg/kg 3个浓度水平的混合标准溶液进行加标回收试验，每个浓度水平重复测定6次，平均添加回收率和相对标准偏差结果见表3。26种农药的加标平均回收率为81.1%～108.9%，相对标准偏差在3.3%～9.5%之间，该分析方法具有较好的准确度和精密度，各项技术指标均能满足竹笋中农药残留的检测要求。

表3 26种农药的加标回收率与精密度(n=6)Tab.3 Recoveriesandrelativestandarddeviationsof26pesticides(n=6)农药名称平均回收率R(%)RSDsr(%)0.010.050.100.010.050.10农药名称平均回收率R(%)RSDsr(%)0.010.050.100.010.050.10a—六六六90.692.991.57.26.15.0硫丹—1100.197.990.15.16.53.4五氯硝基苯94.697.9104.55.57.66.4p,p'—滴滴伊104.597.9103.44.04.66.5β—六六六100.191.489.15.55.14.1狄氏剂101.292.397.83.44.04.6γ—六六六92.495.7103.46.86.25.7PCB118101.294.597.88.44.54.7七氯93.591.9101.25.77.85.4异狄氏剂108.997.8103.46.47.28.5PCB2884.193.590.53.45.38.3PCB13895.591.397.94.84.45.5δ—六六六89.588.691.35.95.28.1p,p'—滴滴滴95.794.498.97.84.73.5PCB5285.792.490.14.57.36.1硫丹—291.393.594.66.48.34.4艾氏剂93.491.292.35.68.03.6PCB15399.692.3101.53.37.48.6环氧七氯89.190.294.67.36.55.9p,p'—滴滴涕85.683.684.76.75.59.1a—氯丹84.697.9104.54.36.57.4硫丹硫酸盐81.184.888.04.54.56.1PCB10199.0104.595.79.14.55.0PCB18091.389.684.69.06.57.5b—氯丹97.9102.399.67.48.35.8甲氧滴滴涕88.181.384.56.17.09.5 注:栏目中的0.01,0.05,0.10为加标量(mg/kg)。

3 结论与讨论

本研究通过对竹笋样品的基质固相分散萃取净化等前处理条件的优化，使该种新型样品前处理技术对样品的处理效果相对传统的液液萃取方法而言，操作更为简便、分析速度更快、还大大降低了分析成本、重现性好且回收率高，建立了竹笋中常用有机氯农药的GC — MS/MS检测方法。在5～200μg/mL质量浓度范围内，26种农药各自校准曲线的线性相关系数(r2)均大于0.99，表明线性关系良好。在10、50和100 μg/kg等3个浓度添加水平下，26种目标农药平均加标回收率为81.1%～108.9%，相对标准偏差在3.3%～9.5%之间，方法准确、灵敏、快速简便，各项技术指标均能满足检测要求。适用于竹笋中有机氯类农药多残留快速检测。

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(文字编校：杨 骏)

Determinationof26organochlorinepesticideresiduesinbambooshootsbyGC-MS/MScoupledwithMSPD

XI Hui1, YANG Zhenxing1,2,ZHANG Fan1,3*

(1.Changsha Environmental Protection College, Changsha 410004, China;2.College of Food Science and Technology, Hunan Agricultural University, Changsha 410004, China;3.Hunan Academy of Inspection and Quarantine, Changsha 410004, China)

Developed a method for determination of 26 organochlorine pesticides in bamboo shoots by gas chromatography-tandem mass spectrometry (GC-MS/MS) using matrix solid phase dispersion clean up. The splintered sample were purified by MSPD using florisil powder and eluted by 20mL acetone-n-hexane(1+2,v/v), the 26 target organochlorine pesticides were rapidly detected by GC-MS/MS using external standard method. The results indicated that the calibration curves of 26 organochlorine pesticides showed good linear relationship in the concentration of 5 ～ 200 μg/mL with correlation coefficients greater than 0.99. The recoveries of the 26 organochlorine pesticides in bamboo shoot (from 0.01 to 0.1 mg/kg ) ranged from 81.1% to 108.9% with the relative standard deviation(RSD)ranged from 3.3% to 9.5%. It indicated that the method had good accuracy and precision, which can meet the pesticides testing requirements.

bamboo shoots; organochlorine pesticides; matrix solid phase dispersion(MSPD); gas chromatography-tandem mass spectrometry

2015-06-01

“十二五”国家科技支撑计划(2012BAK08B01)。

席 慧(1984-)，女，山西省五台市人，硕士研究生，研究方向：食品安全及检测。

* 为通讯作者。

O 652.62，S 481+8

A

1003 — 5710(2015)04 — 0036 — 07

10. 3969/j. issn. 1003 — 5710. 2015. 04. 009