QuEChERS净化-高效液相色谱串联质谱法测定菠菜中16种农药残留

史彦会 刘萌 杨伟

菠菜是一种较为普遍食用的蔬菜，价格低廉、营养丰富受到广大消费者欢迎。但菠菜周年生长，易发病虫害，如果农药使用不合理，病虫害抗药性增强、用药不断增大，农残超标现象便会恶性循环，这对菠菜的质量安全以及消费者健康造成巨大隐患[1]。本文采用QuEChERS法对样品进行提取净化，净化剂的种类和剂量将影响实验的准确性，但在实际试验中加入不同种类和剂量的净化剂进行净化操作，操作复杂，耗时长，因此本实验选择两个厂家三种不同净化剂组合的净化试剂盒进行优化，结合液相色谱-串联质谱法建立了快速测定菠菜中16种农药残留的测定方法并对方法进行了验证。

1 实验部分

1.1 材料和试剂

1.1.1 仪器与试剂 Agilent 1290Ⅱ-6470超高效液相色谱-串联三重四级杆质谱仪；日立CR21N落地式大容量高速离心机；ME3002梅特勒电子天平；IKA涡旋混合器；16种农药物质标准溶液，涕灭威砜、噻虫嗪、多菌灵、吡虫啉、3-羟基克百威、啶虫脒、涕灭威、克百威、嘧霉胺、烯酰吗啉、氟甲腈、氟虫腈、氟虫腈亚砜、氟虫腈砜、咪鲜胺、哒螨灵，均为1 000 μg/mL，购于农业部环境质量监督检验测试中心（天津）；乙腈、甲醇（色谱纯，德国CNW公司）；商品化QuEChERS提取管、净化管（天津博纳艾杰尔公司、美国安捷伦公司）；0.22 μm有机系针头滤器（天津博纳艾杰尔公司）；菠菜购于当地农贸市场。

1.2 实验方法

1.2.1 标准溶液配制 准确移取各1 000 μg/mL标准物质溶液1 mL于100 mL容量瓶中，甲醇配制成10 μg/mL的混合标准溶液。0～4℃保存，有效期6个月。

供试品溶液的制备 称取10.00 g菠菜样品于QuEChERS提取管中，放入陶瓷或玻璃均质子，充分摇匀0混匀后，加入20 mL乙腈；加入提取盐包，剧烈震荡1 min，8 000 r/min离心3 min；取上清液5 mL于QuEChERS净化管中，涡旋30 s，5 000 r/min 离心3 min，取上清液过0.22 μm膜，即得。

1.2.2 实验条件 （1）液相色谱条件：色谱柱：Agilent Eclipse Plus C18，（2.1×50 mm，RRHD 1.8 μm），柱温35℃；流速0.3 mL/min；进样量2 μL；流动相A为含0.1%甲酸水溶液，B为甲醇乙腈（1：1）。梯度洗脱程序：0～5 min 25%～75% B；5～7 min 75%～100% B；7～8 min 100% B；8～8.5 min 100%～25% B；8.5～11 min 25% B。

（2）质谱条件：离子源：电喷雾离子源（ESI）；毛细管电压：3 500 V；干燥气温度：325℃，干燥气流量：6 L/min；鞘气温度：350℃，鞘气流量：11 L/min；扫描模式：动态多反应监测（MRM）正离子或负离子模式。

2 结果与讨论

2.1 色谱行为

16种农药0.01 μg/mL混合标准溶液的MRM色谱图，见图1。

2.2 净化剂的选择

由于菠菜色素含量较高，因此选择了2个品牌3种不同QuEChERs净化管，按照供试品溶液制备方法制备供试品溶液，测定使用不同净化管时的回收率，以比较其对结果的影响。

经过三种不同净化剂处理后，各项农残加标回收率均在80%～110%，但经A管净化后的各项农残加标回收率低于B管，这可能是由于A管净化剂中无GCB，由于菠菜含有较高的叶绿素，故净化效果不佳，基质效应干扰较强，导致回收率较低。而C管净化剂中含有过高的GCB，对有些农残存在一定的吸附作用，导致回收率较低。因此综合比较，B管的净化效果最好，回收率更趋于100%。

2.3 基质效应的考察

基质效应（matrix effect，ME）是影响定量分析的准确度和重现性。尤其使用ESI源，基质效应会对目标化合物的离子起到抑制作用[2]。基质效应可按照下式进行量化评估：

图1 16种农药0．01 μg/mL混合标准溶液的MRM色谱图

弱基质效应（︳ME︳＜20%）时，无需采取补偿措施，中等程度基质效应（20%≤︳ME︳≤50%）或强基质效应（︳ME︳＞50%）时必须采取补偿措施[3]。本文按照1.3进行前处理，选择B安捷伦高色素净化管进行净化，按1.2.1配制的混合标准溶液用基质空白溶液稀释至0.1 μg/mL，用甲醇配制同浓度的溶剂标准溶液，测定5次，取其平均值，按上式进行基质效应的量化评估，结果如表1，在菠菜样品基质中，16中目标农药均为弱基质效应。因此该前处理方法能够很好地去除干扰物质，方法准确度高。

2.4 仪器工作条件的选择

2.4.1 流动相的选择 考察了流动相A 0.1%甲酸水-乙腈、流动相B 0.1%甲酸水-甲醇乙腈（1：1）、流动相C 含0.1%甲酸的5 mmol/L乙酸胺水溶液-甲醇乙腈（1：1）三种不同流动相条件下，对16种目标农药的分离效果和离子化效率，结果表明，在1.2.2洗脱条件下，16种目标农药在B流动相下响应值更高，因此选用0.1%甲酸水-甲醇乙腈（1：1）为流动相。

2.4.2 质谱条件的优化 根据16种目标农药的结构特性，采用ESI，正负离子同时扫描模式，采用MRM进行测定。采用质谱优化软件，分别对16种目标农药的各项质量参数进行自动优化，得到最佳裂解电压和碰撞能量，以得到最佳检测灵敏度。

2.5 标准曲线和检出限

由2.3得16种目标农药均为弱基质效应，无需采取补偿措施，因此对1.2.1混合标准溶液用甲醇配制成一系列不同浓度标准溶液，按仪器工作条件进行测定。结果表明，16种目标农药在0.01～0.1 μg/mL内与其对应的响应值均呈线性关系，线性回归方程与相关系数，见表1。

2.6 方法的准确度和精密度

通过加标回收试验，评价本方法的准确度和精密度。通过对高、中、低不同加标浓度下，平行6次试验，按试验方法测定并计算回收率，结果见表1，16种目标农药的在菠菜样品中平均回收率为82.3%～104.2%，相对标准偏差RSD为1.9%～11.8%。

2.7 样品分析

采集某蔬菜基地的10个菠菜样品，按照本试验方法进行测定，结果均未检出16种目标农药残留。

3 讨论

目前，多农药残留的测定方法主要有气相色谱法[4]、液相色谱法[5]、气相色谱-质谱法[6]、气相色谱-串联质谱法[7]、液相色谱-串联质谱法[8]等。气相色谱和液相色谱法抗干扰性差、检测时间长，且容易出现假阳性。液相色谱串联质谱法因其高分辨率、高通量、高灵敏、抗干扰力强度等优点，近年来在农药多残留检测技术方向得到广泛应用。样品的前处理多为固相萃取法，固相萃取法虽然能够很好地去除杂质，但操作相对复杂、耗时长、溶剂用量较大[9]。QuEChERS于2003年首先报道被用于果蔬中[10]。作为快速、简便、高效、安全的前处理方法，QuEChERS法在农药多残留快速检测中得到广泛的研究与应用[11-13]。

表1 16种农药的线性方程、相关系数、检出限、基质效应、回收率和相对标准偏差

QuEchERS净化方法为分散固相萃取（dSPE）净化，固相萃取剂直接加入样品提取液以吸附干扰物。常用的固相吸附剂有C18粉、GCB、PSA、无水MgSO4等，C18粉可吸附脂肪等非极性干扰物，PSA可吸附碳水化合物、有机酸等极性物质，GCB可去除基质中的色素和非极性干扰物质，无水MgSO4可去除有机相中的水分[14]。但净化剂的种类和剂量不同，但剂量的不同影响基质的净化效果，吸附剂对目标化合物的吸附会导致回收率降低，检测的准确度[15]，因此对净化剂的种类和用量进行了优化，确定出了最佳的净化剂。并建立了同时测定菠菜中16种多农药残留的高效液相色谱-串联质谱方法，经验证该方法快速简便，线性关系良好，准确可靠，有较好的准确度和精密度，适用于菠菜中农药多残留检测。