气质联用法测定蔬菜中44种农药多残留的QuECHERS方法研究

2017-07-12滕岳臻

中国医药指南 2017年14期

关键词：提取液乙腈回收率

汪霞滕岳臻

（1 辽阳市疾病预防控制中心，辽宁辽阳 111000；2 辽阳市农产品质量监测检验中心，辽宁辽阳 111000）

气质联用法测定蔬菜中44种农药多残留的QuECHERS方法研究

汪霞1滕岳臻2

（1 辽阳市疾病预防控制中心，辽宁辽阳 111000；2 辽阳市农产品质量监测检验中心，辽宁辽阳 111000）

目的建立了蔬菜中44种农药的QuECHERS前处理方法。方法样品采用乙腈提取，经液液萃取净化，用气相色谱-质谱在选择离子（SⅠM）模式下分析。以保留时间和特征离子定性定量。结果方法在0.05、0.1、0.5 mg/kg添加回收率为71.4%～108.3%，相对标准偏差＜20%，最低检测限在0.002～0.2 mg/L。结论符合蔬菜的多残留分析要求。

蔬菜；农药；多残留；QuECHERS

农药残留分析中，为应对日益增多的检测项目和严格的限量要求，应用GC-MS进行多组分分析已成为研究和应用的热点[1]。本文将44种农药分为有机氯、有机磷、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯4大类，由于农药种类多，干扰物质多，前处理的提取和净化就更加重要。本文采用QuECHERS法通过对提取、净化、浓缩等前处理条件的优化[2-4]，找出最佳的前处理方法，适用于蔬菜中44种农药多残留的检测。

1 实验部分

1.1 仪器条件：Agilent6890气相色谱仪，Agilent的四极杆5973质谱仪（配HP7683自动进样器）。选配毛细管柱HP-5MS（0.25 mm×30 m ×0.25 μm）及质谱工作站，RE-52AA型旋转蒸发仪（上海亚荣生化仪器厂）；Satorius 1602型万分之一电子分析天平（德国制造）；BF2000氮吹仪（北京八方世纪）；KQ-300DE型医用数控超声波清洗器；匀浆机。

1.2 主要试剂：乙腈、正己烷、丙酮、石油醚均为农残级试剂；氯化钠、无水硫酸钠为分析纯（用前经马弗炉高温灼烧）；载气为高纯氦气（纯度为99.999%），农药标准品由农业部环境保护科研检测所研制，用标准品标识的溶剂逐级稀释，配制成不同浓度的标准储备液。

1.3 气相色谱-质谱（GC-MS）条件 GC：色谱柱为HP-5MS（0.25 mm ×30 m×0.25 μm）；载气为氦气（纯度为99.999%），流速1.0 mL/min；柱温：初温70 ℃，保持1 min，以25 ℃/min 的速率升温至200 ℃，以2 ℃/min的速率升温至210 ℃，以10 ℃/min的速率升温至260 ℃，以5 ℃/min的速率升温至280 ℃，保持10 min；进样方式为不分流进样，进样量2 μL；进样口温度250 ℃。MS：电子轰击离子源，轰击电压70 eV；离子源温度230 ℃；四极杆温度150 ℃，调谐方式为自动调谐。

1.4 样品的提取与净化：首先将样品切成小块，放入食物粉碎机中充分粉碎，准确称取10.0 g，加入30 mL乙腈，超声提取20 min。称取5 g氯化钠放入分液漏斗中，将匀浆好的样品过滤至漏斗中，剧烈振荡5 min，静置20 min。待乙腈相与水相分层后，准确移取乙腈相10 mL转移于鸡心瓶中，用无水硫酸钠除水后，在50 ℃下用氮气将提取液吹至近干。加入1 mL（V正己烷：V丙酮=1∶1），定容至1 mL，供GCMS分析。

2 结果与讨论

本实验所针对的目标农药共有44种分为有机氯、有机磷、拟除虫菊酯类、氨基甲酸酯4大类，每一类农药的化学性质与极性都非常类似，所以从每一类农药中选出一种进行研究，这样可以省略大量的数据处理工作，并且能得到正确的结果。选择代表农药的结果如下：有机磷农药及其类似物中选择甲拌磷为代表农药；六六六及其类似物中选择β-666为代表农药；DDT及其类似物中选择p，p’-DDT为代表农药；氨基甲酸酯类农药选择敌百虫为代表农药；拟除虫菊酯类农药选择联苯菊酯为代表农药；具有代表性的农药还有百菌清和灭幼脲。农药的添加浓度均为0.1 mg/kg。

2.1 样品前处理方法的优化

2.1.1 样品的采集、粉碎及取样量：综合文献资料、国家无公害蔬菜的残留限量标准和实验室实际情况等因素，本次实验选择了20 g样品量。这一采样量可以在满足样本容量不会造成采样歧视，同时保证数据在统计学上可靠性和尽可能的减少样品制备步骤。

2.1.2 关于提取剂的选择和用量

2.1.2.1 冰乙酸添加量的选择：根据本标准中需要一次性提取农药多残留的要求，选择乙腈作为提取剂，但是有些农药，例如百菌清，在乙腈中不稳定，所以应加入适量的冰乙酸，使其在提取过程中不会分解。本实验设置了三组实验值：冰乙酸添加量分别为0.05%、0.1%和1%。通过添加回收率可以看出，在冰乙酸与乙腈的体积比是0.1%时，各代表农药的回收率均在85%～90%，比较理想，因此，选取了回收率较好的0.1%冰乙酸-乙腈为提取剂。

2.1.2.2 提取剂用量的选择：提取剂的体积应保证完全浸泡样品，但用量太多又会造成浪费且在浓缩过程中造成较大的损失。本实验选取了三组实验值：20 mL、30 mL和50 mL。通过回收率试验可以看出，提取剂为30 mL时，农药提取较充分且提取剂用量较少。

2.1.3 关于净化条件的选择

2.1.3.1 QuEChERS方法填料的选择：本实验采用的QuEChERS方法是将净化剂PSA直接加入到提取液中，与传统的固相萃取法相比可节约大量柱活化和淋洗所需的溶剂，并可节省装柱时间。与C18、NH2多种吸附剂相比，PSA能更有效地净化提取液。与经典的乙睛提取、弗罗里硅土柱净化法相比较，以30 mL乙睛作提取剂可节省溶剂，减少环境污染。同时，加入石墨化碳黑后用乙睛提取可以避免样品基质中蜡质、脂肪和一些亲醋性色素的干扰，大大减少了提取液中的杂质。

2.1.3.2 QuEChERS方法填料用量的选择：石墨化碳黑的用量应保证尽量除去杂质，但用量太多又会造成浪费且在测定过程中造成较大的干扰。本实验选取了三组实验值：加入量分别为0.01 g、0.05 g和0.1 g。由SⅠM图可以看出，在石墨化碳黑的加入量为0.01 g时，样品中的杂质较多，基质干扰较大，而加入量为0.05 g和0.1 g时样品较干净，基质干扰基本消除。综合考虑，确定在提取净化的过程中石墨化碳黑的加入量为0.05 g。

2.1.4 关于浓缩条件的选择：本实验主要考察了旋转蒸发和氮气吹干两种浓缩方法，在50 ℃条件下，对比了各自回收率。通过实验可以看出，氮气吹干的回收率略高于旋转蒸发的回收率，但是对于15 mL的提取液，用氮气吹干耗时较多。因此，在浓缩时先用旋转蒸发浓缩到3 mL左右后再转用氮气吹干。

2.2 准确度、灵敏度和不确定度：向白菜、胡萝卜、芹菜、番茄、黄瓜五种蔬菜中分别添加浓度为0.05 mg/kg、0.1 mg/kg、0.5 mg/kg的44种农药的混合标样，然后进行提取、净化。大多数农药的平均回收率在71.4%～108.3%，回收率的变异系数在10.62%～0.32%，本方法的最低检出限在0.002～0.2 mg/kg，能够达到国家标准的要求。以甲拌磷为例，取包含因子k=2，方法的扩展不确定度u=k×U总=2× 0.073=0.146。

2.3 参考谱图，见图1。