GC-MS/MS法测定食用植物油中9种农药的残留量

王永芳，娄婷婷，葛含光

（天津海关动植物与食品检测中心，天津300461）

植物油是从植物种子、果肉及其它部分提取所得的脂肪脂，是由脂肪酸和甘油化合而成的天然高分子化合物，广泛分布于自然界中。为了提高作物的产量，人们在种植油料作物时，会使用多种农药，如果农药使用不科学，在提取的植物油中极易残留农药[1]，一定量的农药残留会对人的身体健康造成危害[2-3]。为保障食品安全和消费者健康，国家颁布了GB 2763-2016《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》[4]，该标准中对食用植物油及油料做出了明确的限量要求以及检测方法。该标准中针对油料及油脂的检测方法大部分是参照某些国家标准或者行业标准。目前检测食用植物油中农药残留的方法有GB/T 14929.2-1994《花生仁、棉籽油、花生油中涕灭威残留量测定方法》，GB/T 5009.176-2003《茶叶、水果、食用植物油中三氯杀螨醇残留量的测定》，这些标准大都检测项目单一，缺少同时检测多种农药残留的方法。

随着人们对食品安全关注度的提高，食用植物油中农药残留分析检测的研究也越来越多。测定食用植物油中农药残留的方法主要有气相色谱法[1，3，5]、液质联用法[6]、气质联用法[7-8]。气相色谱法中根据不同农药的特点选择不同的检测器，主要有电子捕获检测器（electron capture detector，ECD），火焰光度检测器（flame photometric detector，FID）和氢火焰离子化检测器（flame ionization detector，FID），该方法的优点是检测器的选择性多，对易气化，热稳定性好的农药有良好的分离检测作用，缺点是该方法的检测结果易存在假阳性。液质联用法适合检测热稳定性差，分子量大，极性强的农药化合物，液质根据质量分析器的差异，分为四极杆质谱、离子阱质谱和飞行时间质谱[9]。实验室日常检测时多选用四级杆质谱，对于研究类试验多选用离子阱质谱和飞行时间质谱。该方法由于存在基质效应，在建立检测方法时需考虑如何降低基质效应对检测结果的影响。气质联用法一般包含气相色谱单四极杆质谱法和气相色谱串联三重四极杆质谱法。随着技术的发展和检测要求的不断提高，目前气相色谱串联三重四极杆质谱法应用较多，气质联用的最大优势是定性功能强，能避免共萃物的干扰，避免假阳性结果。He 等[10]采用气相色谱串联三重四极杆质谱法检测橄榄油中农药残留，检测结果的精密度和准确度都较高。

目前检测食用植物油中农药残留的前处理方法主要有：凝胶渗透色谱净化法[7-8]，固相萃取法[11]、分散固相萃取法，如QuChERS 方法等。凝胶渗透色谱净化法适合含油脂较高的样品，但该方法比较耗时，所用试剂量较大。固相萃取法多是选择固相萃取柱进行活化、洗脱，达到目标物和干扰物分离的目的，该方法操作简单，但不同厂家生产的固相萃取柱性能不一，需进行性能预测和加标实验。QuChERS 方法[12]是由美国农业部Anastassiades 教授等于2003 年开发的一种针对蔬菜水果前处理方法，该方法中仅使用了乙二胺-N- 丙基硅烷（primary secondary amine sorbent，PSA）等单一的净化吸附材料，可以根据化合物的特点优化吸附剂的种类和加入量，该前处理方法操作简便，节省试剂，很好地提高实验效率。改良后的QuChERS 应用于不同复杂基质中农药残留的检测[13-17]。而针对食用植物油等机制复杂的样品，依靠单一的PSA 或NH2吸附材料，不能达到理想的净化效果，因而在此基础进一步改良，针对含油成分高的样品附加C18粉末[18-19]，针对色素含量高的样品添加石墨化碳（graphitic carbon，GCB）进一步净化，不但提高回收率，同时更好地去除杂质，降低仪器的维护成本。

本研究结合海关对进出口植物油中农药残留监控情况及GB 2763-2016《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》中的要求，选取乐果、倍硫磷、腐霉利、顺式氯丹、反式氯丹、水胺硫磷、氟乐灵、七氯、久效磷9 种农药残留，结合改良的QuChERS 方法进行提取净化，建立了食用植物油多农残气相色谱串联三重四级杆质谱（gas chromatography -triple quadrupole mass spectrometer，GC-MS/MS）方法，以期为食用植物油的食品安全监管提供技术支撑和执法依据。

1 材料与方法

1.1 主要仪器和试剂

TSQ8000 气相色谱串联三重四极杆质谱、TG-5MS（15 m×0.25 mm×0.1 μm）毛细管色谱柱、LYNX4000 台式冷冻离心机：赛默飞世尔科技公司；Milli-Q Advantage A10 纯水仪：美国 Millipore 公司；AL204-IC 电子天平：梅特勒-托利多仪器有限公司；Model 231 涡旋式振荡器：美国Fisher Scientific 公司。

乐果、倍硫磷、腐霉利、顺式氯丹、反式氯丹、水胺硫磷、氟乐灵、七氯、久效磷：德国Dr.Ehrenstorfer 公司。乙腈（色谱纯）：默克股份两合公司；氯化钠、无水硫酸镁（分析纯）：天津市风船化学试剂有限公司；N-丙基乙二胺固相吸附剂、C18 粉末、石墨化炭黑：博纳艾杰尔公司。

1.2 试验方法

1.2.1 样品的提取

称取5.0 g 食用植物油试样于50 mL 离心管中，加入5 mL 去离子水，10 mL 乙腈溶液，涡旋振荡1 min，超声提取10 min，然后加入1 g NaCl，涡旋振荡1 min，于9 500 r/min 离心机离心5 min，取上清液2 mL，加入100 mg PSA，100 mg C18粉末，100 mg GCB，200 mg 无水硫酸镁，涡旋振荡2 min，于9 500 r/min 离心机离心5 min，取 1 mL 上清液，氮吹近干，用 1 mL 丙酮定容，经0.2 μm 微孔滤膜过滤后，供气相色谱-串联质谱测定。

1.2.2 气相色谱-串联质谱条件

色谱柱：TG-5MS 柱，30 m×0.25 mm×0.25 μm；载气：氦气，纯度不低于99.999%；流速：1.2 mL/min；柱温：90 ℃保持 5 min，以 30 ℃/min 速度升至 180 ℃，再以15 ℃/min 升至 280 ℃，保持 5 min；进样口温度：280 ℃；进样方式：不分流进样，1.5 min 后开阀；进样量：1 μL；电离方式：电子轰击离子源（electron impact ionization，EI）；色谱-串联质谱接口温度：280 ℃；离子源温度：300 ℃；溶剂延迟时间：3 min；监测方式：选择反应监测模式（select reactionmonitoring，SRM）。选择X-calibur软件进行数据采集，数据处理和分析。

2 结果与讨论

2.1 质谱条件优化

本研究中食用植物油基质比较复杂，为了保证检测结果的准确，本研究选择GC-MS/MS 结合SRM 检测技术进行检测。按照仪器中的AutoSRM 优化软件，对9 种农药目标物进行优化，首先确定保留时间和母离子，其次确定子离子，每个目标物确定出两对离子对，对每对离子的碰撞裂解能量值进行优化，通过上述步骤对9 种农药目标物进行优化后的质谱参数见表1。

表1 9 种农药质谱参数Table 1 Mass spectral parameters for 9 compounds

2.2 前处理条件的优化

QuChERS 方法是通过添加不同的吸附填料去除基质中的干扰物，已达到净化目的。植物油中的很多基质成分和农药有相似性质，在选择丙酮、正己烷和乙酸乙酯提取农药过程中，大量的共萃物影响方法的灵敏度，由于油脂不易溶于乙腈，而农药易溶于乙腈，所以本研究选择乙腈作为提取试剂。

在净化条件中分散固相萃取剂的选取上，由于PSA 易除去有机酸、蛋白质和其他极性干扰物，C18易去除油脂，GCB 可以有效去除色素等干扰物，本试验比较了 PSA、PSA+C18、PSA+C18+GCB 3 种净化方式去除杂质的效果，不同净化方式的色谱图见图1。

图1 不同净化方式的色谱图Fig.1 Chromatography of different purification way

从图1 可以看出PSA+C18+GCB 的基质效应最为理想，所以选择PSA、C18、GCB 3 种净化填料进行净化。通过目标物的回收率确定各填料的含量。2 mL 提取液PSA、C18、GCB 添加量为 50 mg+50 mg+50 mg 时，9 种农药残留的回收率均偏低（55.4%～78.6%），随着PSA、C18、GCB 量的增加，回收率提高（76.8%～108.2%），但达到一定量后，回收率下降，因为填料对目标物有一定的吸附作用，填料量增加，导致七氯基质效应增强，最终选择2 mL 提取液添加量为PSA、C18、GCB（100 mg+100 mg+100 mg）。

文中根据植物油中脂质提取率、节约试剂及减少污染考虑，最终选择PSA、C18、GCB 每毫升提取液各加 50 mg，植物油净化时 2 mL 提取液 PSA、C18、GCB各加100 mg，进行净化。

2.3 方法的线性范围、检出限

9 种农药的线性关系结果见表3。

按照优化的前处理方法和仪器方法，在空白大豆油基质中分别添加 5、10、20、50、100 μg/kg 梯度水平，制作基质曲线，在5 μg/kg～100 μg/kg 线性范围内，线性关系较好，相关系数R2大于0.99，根据3 倍信噪比测得3 种物质的检出限为1 μg/kg，10 倍信噪比定为定量限为 5 μg/kg。

表3 9 种农药的线性关系Table 3 The linear relationships of 9 kinds of pesticides

2.4 方法的回收率和精密度

选择空白基质橄榄油、大豆油、精炼棕榈油，添加5、10、20 μg/kg 3 个水平进行平行测定 6 次，平均回收率在77.8%～118.1%，相对标准偏差为4.3%～12%，具体结果见表4。

2.5 实际样品分析

对天津口岸进口的食用植物油中抽取20 批次样品进行检验，包括精炼棕榈油、特级初榨橄榄油、芥花籽油、葵花籽油，通过本方法进行检测，20 批次食用植物油样品中均未检出上述9 种农药。

表4 方法的平均回收率和精密度（n=6）Table 4 Recovery and precision of the method（n=6）

3 结论

本文建立了改良后的QuChERS 前处理方法结合气相色谱-三重四极杆质谱联用法检测食用植物油中9 种农药残留的方法，改良后的前处理方法适用于复杂基质中植物油中农药残留的提取，该研究的前处理方法易操作，提取效率高，仪器检测方法灵敏度高，有效减低机制干扰，提升检测结果准确度，该方法回收率为77.8%～118.1%，相对标准偏差为4.3%～12%。用该方法对市场抽取的20 批次食用植物油进行检测，均未检测出本研究涉及到的农药。