QuEChERS-GCMS/MS法快速测定刺梨中15种农药残留

李志 ，冉茂乾 ，徐孟怀 ，游元丁 ，焦彦朝*

1. 六盘水市山地特色生态产品研究中心（六盘水 553000）；

2. 贵阳海关出入境检验检疫综合技术中心国家果蔬检测重点实验室（六盘水）（六盘水 553000）；3. 贵阳海关出入境检验检疫综合技术中心（贵阳 550081）

刺梨（Rosa roxburghii）为蔷薇科多年生落叶灌木缫丝花的果实，又名茨梨、刺梨子。生于海拔500～ 2 500 m的向阳山坡、沟谷、路旁以及灌木丛中，是贵州、鄂西山区、湘西等地的天然野果[1]。由于刺梨营养价值丰富，被誉为“维生素C之王”[2-4]，在贵州省有大面积人工种植，为培育出品质优良刺梨，通常喷洒农药达到除虫杀菌目的，但随着农药的大量及不合理使用，刺梨中农药残留对人类健康造成的负面影响日益显露。

农药多残留分析QuEChERS（Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged and Safe）方法是用于高含水量食物中农药多残留检测的一种样品处理和净化技术，具有回收率高、结果准确、样品容量高和非氯化溶剂使用少等优点，减少试剂的消耗和操作人员与有害物质的接触。在国内外被广泛应用于农药残留分析，李彦生等[5]使用QuEChERS-气相色谱质谱法同时测定三七中20种农药残留；崔丽丽等[6]使用QuEChERS-气相色谱-质谱联用法快速测定人参中农药多残留；李海畅等[7]使用QuEChERS-气相色谱质谱联用检测辣椒中33种农药残留，鲜见使用GC-MS/MS结合QuEChERS方法进行测定刺梨中农药残留分析的相关文献报道。因此，采用QuEChERS方法对刺梨进行前处理，建立刺梨中15种农药残留分析方法，具备经济、快速、灵敏和足够精确等优势。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 材料与试剂

刺梨（贵州六盘水），选用颗粒饱满，无霉变的刺梨果，去掉种子和萼片，切碎，充分混匀，密封冷藏保存备用。

15种农药标准品（标准值100 μg/mL、规格1.2 mL，北京坛墨质检科技有限公司）。

乙腈、正己烷（色谱纯，德国Merck公司）；丙酮、甲苯（均为色谱纯，美国Tedia试剂公司）；氯化钠、无水硫酸钠（分析纯，国药集团化学有限公司）；Sep-Pak NH2固相萃取柱（美国Agela公司）；ECQUEU750CT-MP萃取盐包（4 g MgSO4、1 g NaCl、0.5 g柠檬酸二钠、1 g柠檬酸三钠）、CUMPS18CT净化离心管（150 mg无水硫酸镁、50 mg PSA、50 mg封尾C18，美国Agilent公司）；乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）、石墨化碳黑（Graphitized carbon black，GCB）、十八烷基硅烷键合硅胶（Octadecylsilanel，C18，德国Dr. Ehrenstorfer公司）。

1.1.2 仪器与设备

岛津GC-MS/MS-TQ8050（配有AOC-20i+s自动进样器、EI源，日本岛津公司）；CPA224S德国赛多利斯电子分析天平（莱华尔科技（深圳）有限公司）；莱驰GM300刀式混合研磨仪（广州艾威仪器科技有限公司）；Sigma 1-14K小型台式冷冻离心机（德国SIGMA公司）；EYELA10L-N-3010旋蒸蒸发仪（东京理化器械株式会社）；Talboys数显型多管式旋涡混合器（美国ICM公司）；Sep-Pak NH2固相萃取柱（Agela有限公司）；DB-5MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm，美国Agilent公司）；0.45 μm有机滤膜（美国Millipore公司）。

1.2 方法

1.2.1 标准储备溶液的配制

分别取单个农药标准液（100 μg/mL，1.2 mL）各1 mL于2个10 mL容量瓶中，并用丙酮稀释至刻度，即得浓度10 μg/mL混合农药标准储备液，放于冰箱中冷藏，有效期为3个月。

1.2.2 QuEChERS前处理

样品前处理参考He等[8]、Lehotay[9]农药残留方法提取并进行相应改进，向50 mL离心管中加入5 g刺梨匀浆，混匀、平衡15 min后加入10 mL乙腈混合，加入ECQUEU750CT-MP萃取盐包，剧烈振荡1 min，在20℃，以5 000 r/min离心5 min，移取1 mL提取液至装有150 mg无水硫酸镁、50 mg PSA、50 mg封尾C18的2 mL微离心管中（CUMPS18CT），经旋涡振荡1 min后在10 000 r/min转速下离心5 min。移取0.5 mL提取液至2 mL自动进样瓶，加入25 μL 1 μg/mL三苯基磷酸酯（TPP），进行GC-MS/MS分析。

1.2.3 固相萃取

称取5 g刺梨匀浆（精确至0.01 g）于50 mL离心管中，加入20 mL乙腈，旋涡振荡5 min，加入5 g氯化钠，再旋涡振荡提取5 min，将离心管放入离心机，以5 000 r/min离心5 min，取上清液于鸡心瓶，再次加入20 mL 乙腈重复提取2次，合并提取液浓缩至1 mL，将浓缩液于已用乙腈-甲苯溶液（3+1）活化好的Sep-Pak NH2中净化，并用20 mL乙腈-甲苯溶液（3+1）洗涤Sep-Pak NH2柱，净化液于40℃氮吹仪浓缩至1 mL，过0.45 μm有机滤膜，供GC-MS/MS分析。

1.2.4 不同溶剂对各组分响应值的影响

由于不同溶剂对目标物的提取效果不同，提取过程选择合适的溶剂是建立提取方法首要解决的关键问题，尽可能选择能充分溶解残留危害物质及其代谢产物，不溶解或少溶解样品基质与杂质的溶剂作为萃取液。按1.2.2的QuEChERS前处理，考察乙腈、丙酮、乙酸乙酯3种不同提取溶剂对刺梨中15种待测物提取效率。

1.2.5 不同净化剂对各组分响应值的影响

蔬菜水果中的色素、碳水化合物、有机酸等的净化程度会影响样品的回收率。QuEChERS方法常用的净化剂有PSA、C18吸附剂、GCB等，不同类型的净化剂对最终待测物的提取效率有显著影响，选取PSA、C18吸附剂、GCB作为净化剂，按1.2.2的QuEChERS前处理，考察不同净化剂对刺梨的净化效果。

1.2.6 气相色谱-质谱条件

色谱柱：DB-5MS毛细管柱（30 m×0.25 mm× 0.25 μm）。升温程序：初始温度60℃，恒温1 min，以25℃/min升温至180℃，以10℃/min升温至250℃，以10℃/min升温至300℃，恒温10 min。载气：氦气，纯度≥99.999%。流速1.2 mL/min；进样口温度290℃；进样量1.0 μL；进样方式，不分流进样。电离方式为电子电离（EI）；电子能量70 eV；离子源温度230℃；GC-MS接口温度280℃；驻留时间2.5 min；溶剂延迟时间3 min；采集参数：质谱多反应监测（MRM，参数见表1）；15种农药混标溶液TIC图、阳性样品中TIC图分别见图1和图2。

1.2.7 空白样品基质标准曲线的配制

取空白刺梨样品，按1.2.2的方法进行提取，得到空白提取液。分别移取50，100，200，500和1 000 μL标准储备溶液于10 mL容量瓶中，并用空白提取液定容至刻度，即得质量浓度为0.05，0.10，0.20，0.50和1.00 μg/mL的标准工作液。在1.2.6小节的气相色谱-质谱条件下进行分析，以浓度为横坐标，定量离子对的峰面积为纵坐标进行线性回归，得到各组分线性方程及相关系数（见表2）。结果表明，在确定色谱柱及仪器分析条件下试验的15种农药在0.05～1.00 μg/mL质量浓度范围内线性关系良好，相关系数（R2）均大于0.998。

表1 15种农药组分CAS号、MRM参数

图1 15种混合农药TIC图（1 μg/mL）

图2 阳性样品中15农药TIC图（1 μg/mL）

表2 15种农药的保留时间、线性回归方程及相关系数

2 结果与分析

2.1 提取结果

由图3可知，固相萃取、QuEChERS方法提取各化合物回收率均在80%～110%之间，满足农药加标回收率要求，QuEChERS法是将净化剂PSA直接加入到提取液中，与传统固相萃取相比，可节约大量柱活化和淋洗所需的溶剂，并可节省装柱时间[12]。因此，选择QuEChERS萃取法作为样品前处理方法。

2.2 提取溶剂的选择结果

由图4可知，以丙酮、乙腈、乙酸乙酯作为提取溶剂时，其平均回收率分别是89.40%，90.07%和85.87%，加标回收率均能满足农药残留分析要求，丙酮和乙酸乙酯提取杂质较多，提取液颜色较深，色谱图上出现很多杂质峰，背景干扰严重，对色谱柱、离子源污染较大；乙腈提取可避免基质中蜡质、脂肪和一些亲酯性色素的干扰，大幅减少提取液中杂质[13]，且回收率在3种溶剂中平均回收率最高，故选乙腈最为提取溶剂。

图3 不同提取方法对回收率的影响

图4 不同提取溶剂对回收率的影响

2.3 净化剂种类的考察结果

乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）、石墨化碳黑（GCB）和十八烷基硅烷键合硅胶（C18）是QuEChERS方法中最常用的3种净化吸附剂。C18净化剂疏水性极强，能够有效去除样品中的脂肪酸和色素，同时其对非极性化合物具有较强的吸附作用[10]；PSA对样品基质中各种色素、有机酸及一些脂肪酸和糖具有良好净化效果[14]；GCB可有效净化基质中类甾体、叶绿素等色素，但对脂肪的净化能力较差，且具有较强的吸附性，使一些农药不易洗脱，从而影响分析结果。为了能有效去除刺梨中杂质的干扰，分别考察PSA、GCB、C183种净化剂对刺梨中15种农药回收率的影响，结果见图5。PSA、GCB、C183种净化剂对刺梨净化效果的平均回收率分别是87.93%，84.87%和89.60%，因此选择C18作为最优净化剂。

图5 净化剂的选择对回收率的影响

2.4 刺梨中15种农药残留检出限、精密度和回收率试验

以空白基质产生3倍信噪比（S/N）计算检出限[15-18]，按1.2.2的方法对QuEChERS萃取，分别向空白刺梨基质中添加0.10，0.40和0.80 mg/kg的3个水平，每个水平重复测定6次，检出限、回收率和精密度测定结果见表3。由表3可知，该方法的检出限、平均回收率、精密度分别在0.004 2～0.021 9 mg/kg，80.0%～110.0%和4.61%～8.72%，检出限、平均回收率、精密度均满足日常刺梨农药分析检测。

表3 刺梨中15种有机农药检出限、回收率和精密度试验（n=6）

2.5 实际样品的检测

采用此方法检测刺梨中15种农药，检测结果见表4。刺梨中检测农药有4种呈阳性，分别是敌敌畏、二嗪磷、杀螟硫磷、腐霉利、其含量分别为0.015 3，0.025 4，0.016 7和0.021 1 mg/kg。

表4 实际刺梨样品的检测结果

3 结论

试验建立刺梨中15种农药同时检测的QuEChERSGC-MS/MS测定方法，其具有前处理快捷简便、回收率高、结果准确、样品容量高和非氯化溶剂使用少等优点。该方法具有良好的线性关系、加标回收率均在80%～110%之间、仪器检出限（S/N=3）均在0.004 2～ 0.021 9 mg/kg之间，回收率相对标准偏差（n=6）均小于10%，其准确度和精密度可以满足日常的刺梨农药残留分析检测，具备节约经济、快速、灵敏和定量准确等特点，在实际刺梨农药残留检测中得到广泛应用，能满足日常刺梨农药残留分析检测。