地方特色小杂粮农药残留检测分析研究

张婷，赵二劳，任光明，范建凤

（忻州师范学院化学系，山西忻州034000）

地方特色小杂粮农药残留检测分析研究

张婷，赵二劳，任光明，范建凤

（忻州师范学院化学系，山西忻州034000）

建立高效液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）测定小杂粮中氨基甲酸酯类农药残留分析方法。样品以乙腈为提取剂，超声波提取。该方法加标回收率平均值为83.5%～103%，检出限在0.006μg/kg～0.031μg/kg，定量限在0.016μg/kg～0.085μg/kg范围内，相对标准偏差在0.83%～5.8%范围内。

高效液相色谱-串联质谱；小杂粮；农药残留

忻州地方特色小杂粮富含各种营养素，既是传统食粮，又是现代保健珍品，在有机食品、保健食品中占有重要地位。随着经济水平的提高，人们对健康理念的改变，使得合理营养膳食成为人们日常饮食关注的焦点，为小杂粮提供了巨大的市场，同时也促进了小杂粮产业的发展[1]。忻州地区地处晋西北，独特的地理位置及生态环境条件尤其适合豆类、谷类作物生长。豆类食品中的蛋白质含量非常高，富含有各种维生素、不饱和酸、矿物质和脂肪，谷类作物脂肪含量低，富含多种维生素和钙、镁、磷、铁、铜、锌等矿物元素。被誉为“美容、健身、防病”的保健食品。

小杂粮在整个生长周期中易遭受各种病虫害的侵扰，因此需要施用一定量有针对性的农药来保护农作物的正常生长[2]。

甲萘威、抗蚜威、克百威为氨基甲酸酯类农药，可作用于豆类及谷类作物的杀虫剂[3]，但该类农药会危害人体的神经系统，还有致癌、致突变等风险，且氨基甲酸酯类农药稳定性强[4]，不易分解，在农作物中残留较多。因此建立准确、高效、快捷的分析方法尤其重要。

氨基甲酸酯类农药食品残留研究比较广泛[5]，但小杂粮豆类农药残留少见报道，本文通过对忻州当地小杂粮筛选，拟定以豆类（绿豆、黄豆、青豆、红小豆、黑青豆）、谷物（谷子、糜子、黍子、高粱）为研究对象，建立高效快捷的前处理方法以及液质联用快速、可靠的分析方法。

1材料与方法

1．1仪器、材料及试剂

三重四级杆液质联用仪（LCMS-8030）：岛津制作所；色谱柱（IntertSustain C18，150mm×4.0mm，5μm）：日本岛津公司；5mL圆底离心管、2mL尖底离心管、NY针头式过滤器（孔径0.22μm）：岛津GL公司；高功率数控超声波清洗器（KQ-400KDE）：天津恒奥公司；氮吹仪（BC396）：Maplelab；台式高速离心机（TGL-16）：金坛市希望科教仪器有限公司。

甲醇（色谱纯）、乙腈（色谱纯）：Fisher公司；甲酸（色谱纯）：SPS公司；甲萘威、克百威、抗蚜威：中国食品药品检定研究院；乙酸乙酯（分析纯）：天津市福晨化学试剂厂；屈臣氏蒸馏水。

1.2样品采集及前处理

实际样品豆类（绿豆、黄豆、青豆、红小豆、黑青豆）、谷类（谷子、糜子、黍子、高粱）均购自忻州当地超市，小杂粮来源于忻州乡村农场。样品采集后立即做分析。称取豆类及谷类样品0.5 g～1 g（精确到0.001 g）于5mL离心管中，加入1.5mL乙腈，超声波萃取20min，12 000 r/min，离心10min。转离心机离心，将提取液0.22μm针孔滤膜过滤后转移到2mL尖底离心管中，用氮吹仪浓缩至500μL，LC-MS/MS定性定量分析，外标法定量。

1.3色谱-质谱条件分析

1.3.1色谱条件

色谱柱：IntertSustain C18色谱柱，流动相：A相为0.02%甲酸水溶液，B相为甲醇，体积比A∶B=40∶60，流速：0.4mL/min，进样体积：5μL，柱温35℃。

1.3.2质谱条件

离子源：ESI正离子模式，雾化气：氮气3.0 L/min，干燥气：氮气15 L/min，碰撞气：氩气，真空度：1.8× 10-3Pa，脱溶剂管温度：250℃，加热模块温度：450℃，检测模式：多反应监测（MRM）模式。驻留时间：100ms。

2结果与讨论

2.1样品前处理方法考察

试验比较了整粒和研磨两种不同性状的豆类及谷物提取效果，发现两者之间的检测结果相差不大，但是研磨的样品较整粒的样品基质干扰大，分析时间较长，不易与目标化合物分离。本试验采用整粒提取的方法。

参照文献[6-7]，采用超声波提取的方式，分别对甲醇、乙腈、乙酸乙酯作为提取液进行考察，试验结果表明，选择乙腈作为提取液，基质干扰小，萃取率高。

2.2液质联用分析条件的选择

色谱条件的考察：分别对不同种类的流动相及流速进行考察，试验结果表明，采用0.02%甲酸水溶液及甲醇为流动相，离子化率最高，分离效果较好。流速低目标化合物的响应值高，但色谱峰展宽严重，流速大于0.4mL/min时，因柱压升高分离效果更好，峰宽与响应值趋于平稳，但离子化率降低，选择0.4mL/min流速。

质谱条件的优化：配制浓度为1.0μg/mL目标化合物甲醇单标溶液，两通进样，优化质谱参数。以优化的色谱条件与化合物质谱参数，建立液相色谱-质谱联用分析方法，质谱MRM参数如表1所示。

表1 3种农药高效液相色谱-串联质谱测定参数Table1 HPLC-MS/MSparameters for 3 kindsof pesticide

色谱图见图1，甲萘威、克百威加标5μg/kg，抗蚜威加标1μg/kg。

图1 3种农药色谱图Fig.1 Chromatogram for 3 pesticide

2.3 标准曲线的绘制

将3种农药储备液混合后配制0.1 ng/mL～1 000 ng/mL浓度梯度系列标准溶液。峰面积与浓度的线性关系如表2所示。

表2 3种农药的线性、灵敏度特性及国家标准Tab le2 Linearity，sensitivity characteristicsand national standardization of 3 pesticide

表中所列3种目标化合物的检出限为0.006μg/kg～0.031μg/kg（S/N≥3），定量限为0.016μg/kg～0.085μg/kg（S/N≥10），定量限远低于中国国家标准中豆类及谷物中食品农药残留量。3种农药抗蚜威、甲萘威、克百威的在豆类中农药残留国家标准[8]分别为：0.05、1、0.2mg/kg，谷物中为0.05、5、0.1mg/kg。

2.4重复性与回收率

本试验用日内RSD（n=6）和日间RSD（n=6）对重现性进行考察，结果见表3。

空白实际样品品绿豆及谷子中加入0.1、5、10μg/kg 3种目标化合物，测得保留时间的日内RSD为0.03%～0.1%，日间RSD为0.07%～0.36%，峰面积的日内RSD为0.83%～2.56%，日间RSD为2.05%～5.8%。3种目标化合在空白样品绿豆及谷子中的回收率为83.5%～103%。可知，本方法适合氨基甲酸酯类农药残留分析研究。

表3 3种农药的回收率及相对标准偏差Table3 Recoveriesand relative standard deviations（RSDs）of 3 kindsof three pesticides

2.5实际样品的测定

实际样品黄豆、青豆、红小豆、黑青豆、糜子、黍子、高粱经样品前处理后，分析检测，均未检出抗蚜威、甲萘威、克百威农药残留。

3结论

建立了高效液相色谱-质谱串联测定豆类及谷物样品中氨甲基氨酸农药残留的方法，样品前处理简单，基质干扰小，且具有良好的重现性，相对标准偏差在0.83%～5.8%范围内，回收率平均值为83.5%～103%。检出限低，在0.006μg/kg～0.031μg/kg范围内，灵敏度高，适用于小杂粮中农药残留快速分析研究。在实际样品中并未检出农药残留，可能是由于当地气候条件因素，小杂粮抗虫性相对较好，施加农药量较少，为当地特色食品小杂粮的深度开发研究及小杂粮种植业提供参考。

[1]张雄,王立祥,柴岩,等.小杂粮生产可持续发展探讨[J].中国农业科学,2003,36(12):1595-1598

[2]刘永明,葛娜,崔宗岩.粮谷中农药残留前处理技术的研究进展[J].食品安全质量检测学报,2014,5(7):2151-2160

[3]马芳,乔俊耀,白中科.山西省小杂粮生产病害防治现状评价[J].中国农学通报,2006,22(4):362-364

[4]Pico M Y,Fernandez,Manes J．Determination of carbamate residues in fruitsand vegetablesbymatrix solid-phase dispersion and liquid chromatography-massspectrometry[J].JournalofChromatography A, 2000,871(1):43-56

[5]Martien CSpanje,PeterM Rensen,JosM Scholten．LC-MS/MSmulti-method formycotoxinsafter single extraction,with validation data for peanut,pistachio,wheat,maize,cornflakes,raisinsand figs[J].Food Additivesand Contaminants:PartA,2008,25(4):472-489

[6]陈溪,董振霖,孙玉玉,等.气相色谱-串联质谱法检测大米中20种农药残留[J].分析测试学报,2016,35(4):394-399

[7]胡贝贞,谢丽萍,邵铁锋.气相色谱-负化学源质谱法测定豆类中14种农药残留[J].分析试验室,2008,27(Sl):91-94

[8]中华人名共和国国家卫生和计划生育委员会,中华人民共和国农业部.GB 2763-2014,食品安全国家标准,食品中农药最大残留限量[S].北京:中国标准出版社,2014:93,101,103

Study on Pesticide Residue Analysis of M inor Food Crops

ZHANG Ting，ZHAOEr-lao，RENGuang-ming，FAN Jian-feng
（DepartmentofChemistry，Xinzhou TeachersUniversity，Xinzhou 034000，Shanxi，China）

A high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometrywas developed for the determination of carbamate pesticide residuesofminor food crops.The sampleswere extracted by ultrasonic extractionwith acetonitrile，the average spiked recovery of thismethodwas range from 83.5%to103%.Limitofdetectionwere in 0.006μg/kg-0.031μg/kg，limitofquantitationwere in 0.016μg/kg-0.085μg/kg.Relative standard deviationwere in 0.83%-5.8%.

high-performance liquid chromatography-tandemmassspectrometry；minor food crops；pesticide residues

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.05.037

2016-11-24

忻州师范学院院级青年基金项目（No.QN201401）

张婷（1986—），女（汉），助理实验师，硕士，研究方向：现代色谱分离。