QuEChERS-GC-MS/MS法同时测定稻草中的106种农药残留

袁 河，吴建霞，楼小华，王 垄，龙薇运，李清亮，赵振宇

(1.贵州茅台酒股份有限公司，贵州仁怀564501； 2.贵州省烟草质量监督检测站，贵州贵阳550025)

QuEChERS-GC-MS/MS法同时测定稻草中的106种农药残留

袁 河1，吴建霞1，楼小华2，王 垄1，龙薇运1，李清亮1，赵振宇1

(1.贵州茅台酒股份有限公司，贵州仁怀564501； 2.贵州省烟草质量监督检测站，贵州贵阳550025)

建立了一种稻草中106种农药残留的气相色谱-三重四极杆串联质谱检测方法。样品经QuEChERS技术提取和净化后，采用GC-MS/MS在选择反应监测模式（SRM）下定性定量。结果表明，（1）106种农药在稻草中的定量限(LOQ)为1.1～49.2 μg/kg；（2）在4～492 μg/L范围内，线性相关系数为0.9905～0.9999；（3）在稻草样品中添加浓度在36.5～1255.0 μg/kg之间时，平均回收率在65.2%～124.1%之间，RSD在0.6%～19.4%之间；（4）该方法农药种类覆盖广、前处理简便、溶剂用量少，可应用于稻草中106种农药残留的快速筛查与定量分析。

QuEChERS； 气相色谱-三重四极杆串联质谱； 稻草； 农药残留

稻草是酱香型白酒生产过程中高温制曲工艺的重要辅料。为了利于微生物生长繁殖，在曲块间用稻草间隔，以调节温度和湿度，在底部、侧面和顶部加盖稻草保持温度和湿度，其用量较大。稻谷在种植过程中可能因违规使用或环境污染而存在农药残留，为了避免稻草使用过程中农药残留风险的引入，白酒企业需对进厂稻草质量进行严格把关。目前，关于稻草中农药残留分析方法的文献报道较少，娄振涛等[1]采用均质提取样品、固相萃取净化后进GC-MS测定稻草中的18种有机氯残留；张翠芬等[2]采用加速溶剂萃取样品、固相萃取净化后进GC-ECD测定稻草中的12种有机氯残留。均质提取或加速溶剂萃取后固相萃取净化等前处理方式比较复杂，耗时耗力且溶剂用量大，GC-ECD和GC-MS检测时易产生假阳性结果。

QuEChERS方法[3-4]是一种快速、简便、廉价的预处理方法，广泛应用于蔬菜、水果、谷物和烟草等基质中多种农药残留的分析测定[5-9]。气相色谱-三重四极杆串联质谱检测技术数据采集时采用SRM（选择反应监测）模式，灵敏度高，抗干扰能力强，数据可靠，已逐渐被广泛应用[10-13]，QuEChERS前处理技术结合气相色谱-三重四极杆串联质谱检测技术对酿酒辅料稻草中超过100种农药残留的分析尚未见报道。本研究采用QuEChERS前处理技术对样品进行提取和净化，利用气相色谱-三重四极杆串联质谱技术（GC-MS/MS）同时测定稻草中的106种农药残留。该法前处理简便、节省溶剂、灵敏度高，抗干扰能力强，一次进样能实现多种农药残留的同时分析，可在酿酒企业稻草进厂质量把关方面发挥积极作用。

1 材料与方法

1.1 材料、仪器与试剂

样品：稻草样品。

试剂及耗材：乙腈、甲苯（色谱纯，美国TEDIA试剂公司）；艾科浦超纯水系统（艾科浦国际有限公司）；QuEChERS试剂包1（4 g无水硫酸镁，1 g氯化钠，1 g柠檬酸钠和0.5 g柠檬酸氢二钠）、QuECh-ERS试剂包2（150 mg无水MgSO4+25 mg乙二胺-N-丙基硅烷，PSA+150 mg C18EC）（美国Agilent公司）；0.22 μm有机相滤膜（美国Agilent公司）；106种农药标准物质（AccuStandard公司）。

仪器设备：Thermo Scientific Trace GC Ultra-TSQ Quantum XLS气相色谱-三重四极杆串联质谱联用仪（美国ThermoFisher Scientific公司）；Talboys/Standard Multi-Tube Vortexer漩涡振荡器（美国Talboys公司）；HITACHI CR22G III高速离心机（日本日立公司）。

标准溶液配制：用甲苯配制浓度在14.0～ 33.4 mg/L的混合标准液，存于-18℃冰箱备用。

1.2 样品前处理

1.2.1 样品制备

取代表性稻草样品约100 g，剪短后用粉碎机粉碎，过40目筛，混匀装入洁净的密封袋，避光低温保存。

1.2.2 提取

称取2.0 g粉末样品于50 mL具盖离心试管中（精确至0.001 g），加入10 mL超纯水，混匀后静置30 min，加入10 mL乙腈，以2000 r/min漩涡振荡5 min，取出后加入QuEChERS试剂包1，立即手持摇匀，2000 r/min漩涡振荡5 min，6000 r/min离心5 min。

1.2.3 净化

吸取1.2.2上清液1 mL于装有QuEChERS试剂包2的2 mL离心管中，立即手持摇匀，以2000 r/min涡旋振荡5 min，6000 r/min离心5 min，吸取净化液过0.22 μm有机相滤膜后进GC-MS/MS分析，外标法定量。

1.3 实验条件

1.3.1 色谱条件

进样体积：1 μL；进样模式：PTV不分流进样；Surge压力：150 kPa（1 min）；进样口初始温度：90℃，进样后以10℃/s快速升至280℃；毛细管柱：TR-Pesticide II［（50%苯基）甲基聚硅氧烷，30 m× 0.25 mm×0.25 μm+5 m×0.25 μm Guard（预柱）］；载气：He,纯度≥99.999%；载气流速：1.2 mL/min；色谱柱升温程序：90℃保持5 min，然后以25℃/min升至180℃，保持15 min，再以5℃/min升至280℃，保持4.5 min；色谱-质谱接口温度：290℃。

1.3.2 质谱条件

离子源温度：250℃；发射电流：50 μA；离子源：封闭式EI源；碰撞气压力：1.2 m Torr（Ar）；溶剂延迟时间：7.0 min；扫描模式：MRM（多反应离子监测），采用“EZ-Method”设定方法，“Start time”设定为目标化合物扫描时间起点，为“目标化合物保留时间RT-0.75 min”，“End time”设定为目标化合物扫描时间终点，为“目标化合物保留时间RT+ 0.75 min”。各农药的定性离子对、定量离子对、碰撞能及保留时间见表1。

2 结果与讨论

2.1 样品前处理

稻草样品相对高粱、小麦等粮谷样品，其质较轻，质量体积比较小，而且色素含量高，类似于烟叶样品，取样量不能太大，选择取样量为2 g。提取前加入适量的超纯水浸泡，使样品膨胀，利于农药的提取。选择极性覆盖范围较广的乙腈作为提取溶剂，能对有机磷、有机氯、拟除虫菊酯类等极性不同的农药进行良好提取，且对色素和其他非极性成分提取较少。提取试剂包中的柠檬酸钠和柠檬酸氢二钠形成缓冲溶液环境，有利于农药的稳定，从而提高回收率，氯化钠和无水硫酸镁的使用有利于目标组分进入有机相。净化包中的无水硫酸镁用于除掉有机相中多余的水分从而保护仪器，PSA用于去除有机相中的色素以及一些脂肪酸、有机酸等成分，而C18材料的硅胶上接有十八烷基，有较高的相覆盖率和碳含量，对非极性物质有较高的容量，可吸附色素和其他一些非极性物质。

2.2 质谱条件的选择

质谱参数包括监测离子对、碰撞能和扫描时间窗口等参数。一部分农药的离子对和碰撞能量从Thermo Fisher公司农残库（SRM Transitions）中检索或查询相关文献而得。其余农药，首先通过全扫描获得保留时间和丰度较高、质荷比较大、特征性强的离子作为母离子，采用不同的能量轰击母离子，得到不同能量轰击条件下的二级质谱图，从二级质谱图中选择丰度较高、质荷比较大、特征性强的离子作为子离子，并记录对应的碰撞能量。扫描时间窗口一般设置为“保留时间±0.75 min”，个别农药如氯氰菊酯因其同分异构体的存在出现4个相连的色谱峰，其出峰时间窗口相对较宽，因此设置其扫描时间窗口为“保留时间±1.25 min”，确保目标化合物在设定的扫描时间窗口出峰，同时能允许目标化合物的保留时间在一定程度上的偏移。106种农药的离子对、碰撞能、保留时间等参数见表1，在SRM模式下采集的色谱图见图1。

2.3 线性关系和方法检出限、定量限

选择空白稻草样品按照1.2所述步骤制备阴性基质溶液，用适量阴性基质溶液、混合农药标准溶液，配制成浓度在4～492 μg/L之间7个浓度点，以目标物峰面积值作为纵坐标，目标物的浓度作为横坐标，作图得到线性范围和线性相关系数；以信噪比S/N≥10时的目标物浓度确认定量限（LOQ）。结果显示，在相应的质量浓度范围内，各目标物峰面积与其质量浓度均呈良好的线性关系，相关系数在0.9905～0.9999之间，方法定量限LOQ在1.1～49.2 μg/kg之间，各农药的线性范围、线性相关系数和LOQ见表1。

2.4 方法的回收率与精密度

分别在空白稻草样品中添加低中高3个浓度水平的106种农药标准品，添加浓度在36.5～1255.0 μg/kg之间。每个水平做3个平行样品，同时做方法空白对照，按1.2所述方式处理后进仪器分析，每个水平重复测定6次。结果见表2。

由表2可知，当添加浓度为36.5～251.0 μg/kg的第一浓度水平时，除倍硫磷的回收率在68.6%和双甲脒的回收率在65.2%外，其余农药回收率在70.0%～120.0%之间，相对标准偏差在0.6%～18.7%之间。当添加浓度在73.0～502.0 μg/kg的第二浓度水平时，除甲基对硫磷、七氯和苯线磷的回收率分别在69.1%、69.4%和66.7%外，其余农药回收率在70.0%～120.0%之间，相对标准偏差在0.6%～19.4%之间。当添加浓度在146.0～1255.0 μg/kg的第三浓度水平时，除δ-六六六回收率在69.0%和灭蚁灵回收率在67.5%之外，其余农药回收率在70.0%～120.0%之间，相对标准偏差在1.0%～18.7%之间。方法的回收率和相对标准偏差满足多农药残留检测中的准确度和精密度要求。

3 结论

建立了基于QuEChERS前处理技术的气相色谱-三重四级杆串联质谱法同时测定稻草中106种农药残留的检测方法。该法前处理简便，节省溶剂，灵敏度高，抗干扰能力强，一次进样能实现多种农药残留的同时分析，可在酿酒企业稻草进厂质量

把关方面发挥积极作用。

表2 106种农药在稻草中3个添加水平的平均回收率和相对标准偏差(n=6)

续表2 106种农药在稻草中3个添加水平的平均回收率和相对标准偏差(n=6)

图1 106种农药在选择性反应监测模式下的总离子流图(稻草基质中)

[1] 娄振涛,皮瑛蕾,张晨,等.稻草中多种有机氯农药及相关化学品残留量的GC-MS测定方法的研究[J].现代科学仪器,2012(5)：112-118.

[2] 张翠芬,宋文斌,代英成,等.加速溶剂萃取-固相萃取-气相色谱法测定稻草中多种有机氯农药残留[J].现代科学仪器,2008(5)：66-69.

[3] MICHELANGELO A,STEVEN J L,DARINKA S,et al. Fast and easy multi-residue method employing acetonitrile extraction/partitioning and“dispersive solid-phase extraction”for the determination of pesticide residues in produce[J].JAOAC Int,2003,86(2)：412-431.

[4] LEHOTAY S J,MATOVSKÁ K,SOON J Y.Evaluation of two fast and easy methods for pesticide residue analysis in fatty food matrixes[J].Journal of association of official analytical chemists,2005,88：630.

[5] 袁河,赵振宇,吴建霞,等.程序升温汽化-气相色谱-三重四极杆串联质谱法（PTV-GC-MS/MS）同时测定小麦中的109种农药残留[J].酿酒科技,2016(7)：120-128.

[6] KOLBERG D I,PRESTES O D,ADAIME M B,et al. Development of a fast multi-residue method for the determination of pesticides in dry samples(wheat grains, flour and bran)using QuEChERS based method and GC–MS[J].Food chemistry,2011,125(4)：1436-1442.

[7] 楼小华,高川川,朱文静,等.PTV-GC-MS/MS同时测定烟草中202种农药残留[J].烟草科技,2013(8)：45-57.

[8] 孙玉玉,孙浩,董振霖,等.QuEChERs-GC-MS/MS法测定大米中的20种农药残留[J].食品研究与发,2015,36 (3)：121-124.

[9] 黄霞,宋莹,张耀海,等.QuEChERS-GC/MS快速检测柑橘中的50种农药残留[J].食品科学,2012,33(18)：268-273.

[10] 程志,张蓉,刘韦华,等.气相色谱-串联质谱法快速筛查测定中药材中144种农药残留[J].色谱,2014,32(1)：57-68.

[11] 马君刚,丁春瑞,张莹,等.GC-MS/MS法测定白酒中邻苯二甲酸酯类化合物[J].食品工业,2014,35(5)：224-227.

[12] 姜玲玲,徐宜宏,隋颖,等.气相色谱串联质谱(GC-MS' MS)检测羊毛纤维中31种农药[J].现代农药,2013,12 (5)：30-34.

[13] 卢业举,舒勇,赵成仕,等.气相色谱-串联质谱法测定食品中的三聚氰胺[J].色谱,2008,26(6)：749-751.

Determination of 106 Pesticide Residues in Straw by QuEChERS-GC-MS/MS

YUAN He1,WU Jianxia1,LOU Xiaohua2,WANG Long1,LONG Weiyun1,LI Qingliang1and ZHAO Zhenyu1
(1.Maotai Distillery Co.Ltd.,Renhuai,Guizhou 564501;2.Guizhou Tobacco Quality Supervision&Testing Station,Guiyang,Guizhou 550025,China)

A method had been developed for simultaneous determination of 106 pesticide residues in straw by QuEChERS-GC-MS/ MS.The pesticide residues in straw were extracted and purified with QuEChERS technology,then qualitative and quantitative analysis were conducted by GC-MS/MS under multi-reaction monitoring(MRM)mode.The results showed that,(1)the limits of quantification(LOQs)of 106 pesticide residues were ranged from 1.1 to 49.2 μg/kg;(2)within the linear range between 4μg/L and 492 μg/L, the linear correlation coefficient was between 0.9905 and 0.9999;(3)at the spiked levels of 36.5 to 1255.0 μg/kg in straw extract,the average recoveries ranged from 65.2%to124.1%and RSDs was between 0.6%to 19.4%;(4)this method covered a wide range of pesticides,was featured by its simple and rapid pretreatment with solvent-saving,and it could be applied in rapid determination and quantitative analysis of 106 pesticide residues in straw.

QuEChERS;GC-MS/MS;straw;pesticide residue

TS262.3；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286（2017）06-0108-08

10.13746/j.njkj.2017018

“863计划”项目（2013AA102108）；贵州省重大科技专项合作项目（黔科合重大专项字（2013）6009号）。

2017-02-08

袁河（1987-），男，助理工程师，从事白酒品质与安全研究工作，E-mail：maotaiyuanhe@163.com。

赵振宇（1984-），男，食品安全工程师，从事白酒食品安全研究工作，E-mail：moutai2@163.com。

优先数字出版时间：2017-04-17；地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20170417.0956.001.html。