气相色谱-三重四级杆串联质谱法测定大米中41种农药残留的研究

陈 沙，喻俊磊

（江西省食品检验检测研究院，南昌 330001）

气相色谱-三重四级杆串联质谱法测定大米中41种农药残留的研究

陈 沙，喻俊磊

（江西省食品检验检测研究院，南昌 330001）

本文建立了气相色谱-串联质谱联用仪（GC-MS/MS）同时测定大米中的41种农药残留的分析方法，即采用乙腈匀浆提取后，经基质固相萃取柱净化，乙腈定容，毛细管气相色谱柱程序升温分离，用GC-MS/MS（MRM）法确证分析，内标法定量。在0.02～1.5μg/ml质量浓度范围内，所有农药的线性相关系数均大于0.99，方法的定量限范围为0.0005～0.01mg/kg。分别在大米中进行3个添加水平（0.05、0.5、1.0 μg/ml）的回收率实验，平均回收率为60.6%～125%，相对标准偏差为0.51%～3.92%，符合残留分析要求。该方法快速、灵敏、准确、高通量，具有良好的回收率和稳定性，运用串联质谱很好地消除了基质带来的干扰，可用于大米中农药残留的快速测定和确证。关键词：固相萃取；气相色谱-串联质谱联用（GC-MS/MS）；农药残留；大米检测

水稻是我国传统的种植作物，大米是我国主要粮食之一。在中国，有近60 %的人口以大米为主要食物[1]。江西，作为我国重要的稻谷主产区之一，近几年稻谷产量约为1800万吨左右，占全省粮食总产量的95%以上，而稻谷的80%左右又用于大米加工，因此大米的安全是关系国计民生的大事。

大米中的农药残留主要来源于水稻生产中使用的化学农药。为了提高产量，许多农药被高频次或过量地使用。如果在喷洒农药过程中，没有关注安全间隔期或安全用量，可能会导致农药残留问题。而这些残留农药能够通过食物链的富集作用，在动物和人类机体内累积并导致急性或慢性中毒，严重威胁人类的健康，成为食品安全领域面临的严峻挑战。为此，国内和国际组织制订了严格的农药最大允许残留量(MRL)。

随着农药残留标准的日益严格和检测项目的不断增多，农药残留样品前处理和检测方法也发生了巨大的变化。样品的前处理技术由传统的液液萃取等转变为快速溶剂萃取(ASE)、凝胶渗透净化(GPC)、QuEChERS、基质分散固相萃取技术(MSPD)等前处理方法[2-7]。而对于农药多残留的检测技术，也逐渐以色谱-质谱检测技术为主导[8]。由于农药种类繁多、极性差异较大，有的农药不适合用气相色谱质谱(GC-MS)联用检测，而液相色谱串联质谱(LC-MS/MS)法需要对待测农药建立多反应离子监测的分析方法，对于复杂基质样品易产生干扰，且二级谱图质量不高，可能会产生假阳性结果，当发现疑似阳性样品时，需要重新设定方法，多次进样，耗时费力[1,9]。为此，高分辨率多农残同时筛查定性和确证定量分析手段应运而生，如气相色谱-串联质谱法(GC-MS/MS)、液相色谱-四级杆飞行时间质谱法（LC-MS）的方法[2,6-7]。

面对农药的滥用及日趋扩增的农药残留检测项目，建立简便、快速高分辨的农药多残留检测方法迫在眉睫。本文在总结实验室测定农残并参考相关文献的基础上[1-10]，基于风险监测项目要求，采用乙腈提取，固相萃取剂净化，建立了同时测定大米中有机磷、有机氯和拟除虫菊酯类等共计41农药残留的三重串联四极杆气相色谱/质谱联用的方法，同时提取、净化、不分组一次性分析，运用多反应监测( MRM) 模式进行定性确证和定量分析，提高了方法灵敏度，获得了较低的检出限，适用于风险监测和日常多组分农残的痕量检测。

1 材料和方法

1.1 材料与试剂

大米（市售）；

乙腈、正己烷和丙酮（均为色谱纯）、环氧七氯和49种农药标准品均购自Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；

NH2、N-丙基乙二胺（N-propylethylenediamine，PSA）、石墨化碳黑（graphitized carbon black，GCB）、C18填料购自北京迪马科技有限公司；

其他分离用有机溶剂均为国产分析纯。

1.2 仪器与设备

Agilent 7890B GC/7000C QQQ 三重串联四级杆气相色谱-质谱联用仪（配EI源）（美国Agilent公司）；

MassHunter 工作站（美国Agilent 公司）；

HP-5MS毛细管柱（30.0 m×0.32 mm，0.25 μm）、旋转蒸发仪、恒温控制超声仪和氮吹仪等。

1.3 方法

1.3.1 标准溶液的配制

各种农药单标储备液的配制：分别准确称取各农药标准品10 mg（精确至0.000 1 g），用乙腈溶解定容至10 ml，配制成1 mg/ml的标准储备液，储存于-18℃冰箱中备用。

混合标准储备液的配制：各取0.5 ml上述标准储备液，用乙腈定容至100 ml，即配制成各农药标准质量浓度为5 μg/ml的标准混合储备液。

环氧七氯内标溶液的配制：准确称取3.5 mg，用乙腈溶解并定容至100 ml。

1.3.2 色谱条件

色谱柱：HP-5ms（30m×320μm×0.25μm）；载气：高纯氦；载气流速：1.0ml/min；分流比：不分流；进样器温度：280℃；传输线温度：280℃；质谱检测器温度280℃。

柱温采用程序升温：初始温度60 ℃，保持1 min，以40 ℃/min升至120 ℃，以5 ℃/min升至310 ℃，保持3 min；柱流量：1.0ml/min；进样量：1.0μl。

1.3.3 农药（41种）标准工作溶液

分别吸取敌敌畏、灭线磷、治螟磷、甲拌磷、六六六、特丁硫磷、五氯硝基苯、地虫硫磷、二嗪磷、百菌清、七氯、甲基对硫磷、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱、对硫磷、三唑酮、水胺硫磷、甲基异柳磷、嘧菌环胺、二甲戊灵、氟虫腈、杀扑磷、硫丹、苯线磷、滴滴涕、联苯菊酯、甲氰菊酯、灭蚁灵、伏杀硫磷、双甲脒、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、蝇毒磷、咪鲜胺、氟氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、醚菊酯、氟胺氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯标准溶液（100ug/ml）0ml、0.02 ml、0.05 ml、0.1ml、0.2 ml、0.5 ml、1.0ml、1.5ml于100ml容量瓶中，氮吹至10ml后，分别用阴性样品基质定容。标准溶液浓度为0、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5μg/ml。

1.3.4 样品的提取与净化

称取5.0试样，精准至0.001g。置于50 ml聚丙烯离心提取管中，加入20ml乙腈漩涡30s，剧烈振荡提取10 min，超声20min，以4500 r/min离心5 min，备用，吸取上清液10ml，氮吹至近干，用乙腈定容至2ml，加入内标80μl。将上述溶液转入固相萃取净化小管（WATERS SPE小管）净化，剧烈震荡2min，取上层溶液过0.22 μm滤膜后，供GC-MS-MS测定。

2 结果与讨论

2.1 质谱条件的优化

通过试验，选定上述41中农药残留标准品和环氧七氯的母离子、子离子以及碰撞能。具体内容见表1。

表1 MRM参数的确定

序号标准物质母离子（amu）子离子1（amu）碰撞能1（ev）子离子2（amu）碰撞能2（ev）32DDT-p,p'2351652019915 33联苯菊酯1811661016525 34甲氰菊脂208152251815 35灭蚁灵2742371523915 36γ-高效氯氟氰菊酯197152251615 37高效氯氟氰菊酯197181514110 38生物氯菊酯1831681016510 39氯菊酯-反式1831551016810 40氟氯氰菊酯16391151275 41氟氰戊菊酯1991071015710 42氰戊菊酯167125514115 43氟胺氰菊酯250554015240 44溴氰菊酯2519315152 25 45嘧菌环胺2252241020820 46地虫硫磷1371091024520 47伏杀硫磷1821111510215 48毒死蜱1971691517115 49咪鲜胺196963013810 50环氧七氯1831151511925

2.2 线性关系与定量限

按1.3.3的方法，以41种化合物标准溶液的浓度为横坐标，定量离子对的峰面积为纵坐标对一系列的标准溶液进行测定，各物质标准含量在2～150μg/ml范围内呈现良好的线性关系，其相关系数均大于0.99，满足定量要求。本方法采用空白基质进行加标试验，以其定量离子色谱峰的信噪比(S/N) ≥ 3确定41种农药标准品的检出限为0.0005～0.01mg/kg。图1为41种农药标准溶液的MRM谱图。

图1 41种农药标准溶液（MRM）GC-QQQ谱图

2.3 方法重现性与加标回收率试验

取同一份大米样品共18份，平均分为3组，各组分别添加不同浓度的农药混合标准溶液，进行样品加标回收实验，每个水平测定6次，在3个浓度添加水平上，41种农药标准品的平均回收率均在60.6 %～125.0 %，详见表2。

表2 各农药标准品的加标回收率、精密度和检出限

3 结论

本实验建立了大米中41种农药快速、灵敏、准确、高通量的DSPE-GC-MS-MS检测方法。相对于传统检测方法，此方法具有简便、快速、试剂消耗量小、选择性好、灵敏度高、准确性好、抗基质干扰能力强的优势，一次性前处理就可以同时检测多种农药，能充分满足国内对于大米中农药残留的测定要求，适用于大米样品中41种农药残留量的快速筛查和定性确证检测。

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Determination of 41 Pesticide Rsidues in Food Gas Chromatography-Triple Quadrupole Mass Spectrometry with Dispersive Solid Phase Extraction

CHEN Sha, YU Jun-lei
(Food Inspection and Testing Institute of Jiangxi Province, Nanchang 330001, China)

This paper established a gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry(GC-MS/MS) analysis method for determination of 41 kinds of pesticide residues in rice. after extraction with acetonitrile homogenate, purification by matrix solid-phase extraction column, acetonitrile constant volume, temperature programmed by capillary gas chromatography columnseparation, using GC-MS/MS(MRM)analysis method, and internal standard method. in 0.02~0.02μg/ml mass concentration range, the linear correlation coefficient of pest-icides are all greater than 0.99, the method of quantitative limit range of 0.0005~0.01 mg/kg. Respectively in rice added three levels (0.05, 0.5, 1.0μg/ml) experiment, the average recovery was 60.6% ~ 60.6%, relative standard deviation is 0.51% ~ 3.92%. As to meet the requirements of residual analysis, This method is rapid, sensitive, accurate, high flux, good recovery rate and stability, good using tandem mass spectrometry (ms) to eliminate the interference of the substrate, can be used for the rapid determination of pesticide residue in rice and confirmed.

solid phase extraction; gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry(GC-MS/MS); pesticide residues; rice detection

S481.8

A

1672-6286(2017)02-0067-07

陈沙（1986-），女，江西高安人，硕士，主要从事食品检验工作和研究。