QuEChERS结合气相色谱-三重四极杆串联质谱法快速测定地参中63种农药残留

黄小兰，周祥德，何旭峰，杨 勤，周 浓 *，易良键，郑 容

（1.重庆市万州食品药品检验所，重庆 404100；2.重庆三峡学院生物与食品工程学院三峡库区道地药材绿色种植与深加工重庆市工程实验室，重庆 404100；3.重庆三峡医药高等专科学校中医学院，重庆 404100）

地参为唇形科地笋属植物硬毛地笋（Lycopus lucidusvar.hirtusRegel）的干燥根茎，其性平味甘，有化瘀止血、益气利水之功效[1]，是我国名贵的中草药，曾收载于2009版《湖南省中药材标准》[2]，晚秋以后采挖出饱满脆嫩的根茎可作蔬菜食用，其营养丰富、味道鲜美，享有“蔬菜珍品”之美誉，是一种传统的药食兼用佳品[3]。目前关于地参的研究主要集中在其营养和药用价值上[4-7]，而对其安全指标的研究鲜见报道。

近年来，外源性有害物质污染问题受到社会的广泛关注，中药材、食品中农药残留超标问题日益凸显[8]。农药残留超标不仅危害人体健康，还损害中药材的声誉，严重制约了中药产业的发展。由于环境、水土的污染[9]，化学农药的乱用滥用等问题，使得植物中害虫、病菌抗药性增强[10]，故在种植过程中不得不加强各种化学防治手段的力度，从而造成了农药残留。因此对地参进行农药残留等安全性控制显得十分必要。

大部分农药化合物具有能气化、热稳定性好和沸点较低等特点，适用于气相色谱法[11-12]进行测定，但气相色谱仪检测器单一无法满足同时测定不同种类的农药化合物，且定性效果较差。气相色谱-质谱法具有定性准确、灵敏度高和通量高等优点[13-16]，目前广泛应用于食品、农产品和中药材等植物源性样品中农药残留的检测。近几年兴起的农药残留检测前处理方法QuEChERs是一种应用在农产品检测方面的快速样品前处理技术，具有快速、简便、经济等特点[15-16]。本研究利用QuEChERS前处理技术结合气相色谱-三重四极杆串联质谱法（gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry，GC-MS/MS）同时快速测定地参（Lycopus lucidus）中63种农药残留量。通过本研究，可以了解不同产地地参农药残留水平以及常用农药品种，以期为地参安全指标的制定提供基础数据，对规范地参的种植管理、生产加工以及监督提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

63种农药标准品溶液（1 000 μg/mL）、环氧七氯B（100 μg/mL）：中国计量研究院；乙酸乙酯、乙腈（农残级）：天津市科密欧化学试剂有限公司；QuEChERs萃取盐包（6 g无水硫酸镁、1.5 g乙酸钠）、QuEChERs净化管（1 200 mg硫酸镁、400mgN-丙基乙二胺（primarysecondaryamine，PSA）及200 mg石墨化炭黑（graphitized carbon black，GCB））：美国Agilent公司；试验用水为超纯水。

地参自采或委托采集于我国地参主要栽培基地，经重庆三峡学院生物与食品工程学院周浓教授鉴定为唇形科地笋属植物硬毛地笋（Lycopus lucidusvar.hirtusRegel）的干燥根茎。样品预处理方法参照湖南省中药材标准[2]，将地参洗净泥沙，晾干水分，置于恒温干燥箱45 ℃烘干至恒质量，将其粉碎过35目筛，备用。

1.2 仪器与设备

TSQ8000EVO型三重四极杆气质联用仪（配TraceFinder定性定量软件）：美国赛默飞世尔科技有限公司；Milli-Q Advantage A10型超纯水机：美国Millipore公司；Sigma4-16S型高速离心机：德国Sigma公司；ML204型万分之一分析天平：梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司。

1.3 方法

1.3.1 气相色谱-质谱条件

色谱柱为赛默飞石英毛细管柱TG-5MS（30 m×0.25 mm×0.25μm）；升温程序：初始温度40℃，保持1.5 min；以25 ℃/min升温至90 ℃，保持1.5 min；然后以25 ℃/min升温至180 ℃，保持1.5 min；再以5 ℃/min升温至280 ℃，不保持；最后以10 ℃/min升温至300 ℃，保持5 min。载气：高纯氦气（He）（纯度≥99.999%）；流速1.2 mL/min；进样口温度270 ℃，脉冲不分流进样；进样量1 μL；离子源：电子电离（electron ionization，EI）源；离子源温度300 ℃；传输线温度300 ℃；扫描方式：选择反应监测模式（selected reaction monitoring，SRM）；各农药化合物的质谱参数详见表1。

表1 各农药化合物及内标的保留时间、监测离子对和碰撞能量Table 1 Retention time,monitoring ion pairs and collision energy of each pesticide compound

续表

1.3.2 样品溶液制备

参照GB 23200.113—2018《植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定》[17]进行样品前处理，即称取混合均匀的地参粉末2 g（精确至0.000 1 g），置于50 mL塑料离心管中，加水5 mL润湿30 min，加入15.0 mL 1%醋酸-乙腈溶液，涡旋10 min，冷冻30 min，加入QuEChERs萃取盐包和2颗陶瓷均质子，盖上盖子，剧烈振荡1 min后4 000 r/min离心5 min。准确吸取8.0 mL上清液加入QuEChERs净化管中，涡旋混匀1 min，4 000 r/min离心5 min，准确吸取3.0 mL上清液于10 mL氮吹管中，40 ℃水浴氮吹至近干。加入20 μL内标溶液，加入1.0 mL乙酸乙酯复溶，过0.22 μm微孔滤膜，待测。

1.3.3 标准曲线的配制

称取样品（空白基质），按照“1.3.2”项下处理步骤除不添加内标溶液外同法制备空白基质溶液。

精密量取内标物质环氧七氯B（质量浓度为100 μg/mL）1.0 mL，置于20 mL容量瓶中，用乙酸乙酯稀释至刻度，摇匀，制得质量浓度为5.0 μg/mL的内标溶液。

精密量取各农药标准品溶液100 μL置于10 mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度制得质量浓度为10 μg/mL混合标准工作液。然后用乙酸乙酯进行逐级稀释制得质量浓度分别为5 ng/mL、10 ng/mL、50 ng/mL、100 ng/mL、250 ng/mL、500ng/mL的系列混合标准工作液。空白基质溶液氮气吹干，分别加入1.0 mL系列混合标准工作液复溶，加入20 μL内标溶液，混匀，配制成系列基质混合标准工作液，上机前，过0.22 μm微孔滤膜。按照“1.3.1”的仪器条件测定，内标法定量，以各农药化合物与内标物质量浓度比（X）为横坐标，农药化合物与内标物峰面积比（Y）为纵坐标，绘制标准曲线，得到回归方程。

1.3.4 精密度及回收率试验

取“1.3.3”项下同一混合标准工作液按照“1.3.1”的仪器条件平行测定6次，计算各农药化合物峰面积的相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）得仪器精密度结果。称取空白基质地参粉末2 g（精确至0.000 1 g），按0.05 mg/kg、0.25 mg/kg、0.75 mg/kg低中高3个水平添加混合标准溶液，每个水平平行3份进行测定，代入标准曲线回归方程计算回收率。

1.3.5 检出限和定量限

参照文献[18]的方法，取0.05 mg/kg加标水平的样品进行分析，测定信噪比，通过计算，以信噪比为3时的浓度作为检出限（limit of detection，LOD），信噪比为10时的浓度作为定量限（limit of quantitation，LOQ）。

2 结果与分析

2.1 农药指标的选择

63种农药的总离子流色谱图见图1。

图1 63种农药混合标准溶液GC分析总离子流色谱图Fig.1 Total ions chromatogram of 63 kinds of pesticide mixed standard solutions ahalyzed by GC

农药残留超标的现象主要是人为因素引起的，种植户缺乏相关知识或者存在逐利心理，导致农药的滥用。本文参考了GB 2763—2019《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》[19]和《中国药典》[20]里的农药检测指标，结合此类植物的常见病虫害，选择了其中63种农药进行测定，包括有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类，涵盖禁用、限用和常用农药，覆盖面广、种类齐全。

2.2 基质效应的消除

基质效应是质谱分析方法中常见的干扰因素，分为增强和抑制2种作用[21]。预试验发现，地参基质对大部分农药具有增强效果，一般消除的方法有添加保护剂和空白基质匹配标准曲线法。由于本试验采用QuEChERs前处理方法，操作简单，空白基质方便易得，故通过空白基质匹配标准曲线法很好地补偿了基质效应。

2.3 各农药化合物的线性关系、检出限及定量限

各农药化合物的保留时间、回归方程、相关系数（R2）、检出限和定量限见表2。结果显示各化合物在5～500 ng/mL的质量浓度范围内相关系数（R2）为0.996 4～0.999 9，表明所用方法线性良好，符合分析要求，检出限为0.5～3.6 μg/kg，定量限为1.7～12.0 μg/kg。

表2 63种农药化合物的回归方程、相关系数、检出限、定量限和仪器精密度Table 2 Regression equation,determination coefficient,limit of detection,limit of quantitation and instrument precision of 63 kinds of pesticides

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2.4 仪器精密度试验及加标回收率试验结果

由表3可知，各农药化合物精密度试验结果相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）为1.93%～5.06%，表明仪器精密度满足试验需求。各农药化合的平均回收率为71.5%～120.4%，回收率试验结果RSD为0.12%～9.70%，符合农药残留分析要求。

表3 63种农药化合物的回收率及相对标准偏差Table 3 Recovery rates and relative standard deviation of 63 kinds of pesticides

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2.5 地参样品中农药残留结果

利用建立的方法对10个产地的地参进行农药残留测定，结果见表4。由表4可知，所有样品均不同程度检出了农药，主要包括氯菊酯、丙环唑、氯唑磷、苯霜灵和肟菌酯。其中氯菊酯和丙环唑的检出率最高，均为60%，含量范围分别为0.014～0.170 mg/kg、0.068～0.160 mg/kg；氯唑磷检出率为20%，含量范围为0.020～0.022 mg/kg；苯霜灵检出率为20%，含量范围为0.015～0.017 mg/kg；肟菌酯检出率为30%，含量范围为0.013～0.020 mg/kg。结合欧盟农药残留限量标准和GB 2763—2019《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》[17]的相关规定，拟定氯菊酯、丙环唑、氯唑磷、苯霜灵和肟菌酯的限量值分别为1 mg/kg、0.1 mg/kg、0.01 mg/kg、0.02 mg/kg和0.2 mg/kg，结果发现样品S6（山东菏泽）、S7（江苏盐城）中丙环唑和氯唑磷均出现超标现象，其他均在限量范围内。

表4 地参样品中农药的测定结果Table 4 Determination results of pesticides in Lycopus lucidus samples

3 结论

采用QuEChERS前处理技术结合气相色谱-三重四极杆串联质谱法（GC-MS/MS）对不同产地的10批地参中的63种农药残留进行测定。63种农药在5～500 ng/mL质量浓度范围内线性关系良好，相关系数（R2）均＞0.996 4；在0.05 mg/kg、0.25 mg/kg和0.75 mg/kg 3个添加水平下，各农药化合物加样回收率为71.5%～120.4%，方法的相对标准偏差RSD为0.12%～9.70%；仪器精密度RSD为1.93%～5.06%；检出限（LOD）为0.5～3.6 μg/kg，定量限（LOQ）为1.7～12.0 μg/kg。10个产地的地参样品在63种农药的检测筛选中，不同产地地参均不同程度检出5种农药残留，包括氯菊酯、丙环唑、氯唑磷、苯霜灵和肟菌酯，且有2个产地出现了超标现象，故在地参的规范化种植过程中，应引导种植户选择正确的农药进行合理喷洒，以保证地参的品质及安全。此外，对地参开展农药残留等安全指标的检测分析，不仅可为地参安全评价指标的制定提供参考，同时在地参的规范化栽培过程中，应对农药残留进行监控，提高地参质量及食用安全性。