QuEChERS萃取结合气相色谱串联三重四级杆质谱法同时测定黄瓜中15种农药残留

2021-06-03张志龙王雪娇李晓东甘肃省产品质量监督检验研究院国家农副产品质量监督检验中心甘肃甘肃兰州730050

中国食品工业 2021年1期

张志龙王雪娇李晓东马滢甘肃省产品质量监督检验研究院/国家农副产品质量监督检验中心（甘肃）甘肃兰州 730050

1 引言

农药是一类化学药品，不单对农业和畜牧业中的有害生物具有预防和治理功能，还可调节作物的生长发育进程。农药的使用可以有效地控制病虫害，防止作物被病虫害破坏，为人们的生活和生产做出了不可磨灭的贡献。作为一个农业大国，我国必须使用农药来确保农作物产量，但为追求经济利益，业内存在种植日常作物时违规使用了大量的毒性高、残留量高的农药的行为，使得人体生命健康存在很大威胁，因此，农药残留的检测就显得尤为重要。

QuEChERS (quick, easy, cheap, effective, rugged and safe)方法是基于分散固相萃取建立起来的一种快速样品前处理技术，具有简便、快速、经济、高效、安全等优点，被广泛应用于各类基质中多组分残留的分析检测。本研究建立了一种QuEChERS前处理技术结合气相色谱-串联三重四级杆质谱法(GC-MS/MS)同时检测黄瓜中15种农药残留的方法，比较了3种提取溶剂对结果回收率的影响，2种商品化净化管的净化效果及对结果回收率的影响。该方法简单、灵敏、准确，能同时测定黄瓜中15种农药残留,可为蔬菜中农药残留的风险监测提供技术参考。

2 材料与方法

2.1 仪器与试剂

Thermo TSQ9000 气相色谱质谱/质谱联用仪(美国赛默飞世尔科技有限公司)；TD10002C 电子天平(天津天马衡基仪器有限公司)；Eppendorf 移液枪，各量程（德国艾本德）；KH30R-II 高速冷冻离心机（湖南凯达科学仪器有限公司）；TDZ5-WS 低速离心机（湖南湘仪仪器有限公司）；VIBRAX VXR 涡旋振荡器（德国艾卡）；N-EVAP 112 氮气吹干仪（美国Organomation）。

16种农药标准品均购自上海安谱科技有限公司，纯度＞99%（种类见表1）。正己烷、丙酮、乙腈、乙酸乙酯（色谱纯，美国Sigma-Aldrich），乙酸（优级纯，上海国药试剂），低色素果蔬净化管：900mg硫酸镁+150mg PSA（上海安谱科技有限公司），高色素果蔬净化管：900mg硫酸镁+150mg PSA+15mg GCB（上海安谱科技有限公司）

黄瓜试样购自本地超市。

2.2 实验方法

2.2 .1 溶液配制

参照 GB 23200.113-2018 / 4.4 进行配制。

2.2 .2 样品前处理

参照 GB 23200.113-2018 / 7.1.1 进行处理。

加标样品处理：准确称取黄瓜匀浆试样10g，精确加入1000mg/L混合标准中间液1000μL，即加标量为0.1mg/kg，折算到样品测定液中为0.2mg/L，加标样品按上述样品前处理步骤进行。

2.2 .3 气相色谱-串联三重四级杆质谱条件

(1)气相色谱条件

色谱柱：TG-5SILMS(30m×0.25mm,0.25μm)；载气：高纯氦气 (纯度≥ 99.999%)，载气流量：1.0mL/min；不分流进样，进样量1.0μL；进样口温度：280℃；升温程序：初始温度60℃，保持2min，以30℃/min升温至180℃，以3℃/min升温至210℃，再以10℃/min升温至300℃，保持9min。

(2)质谱条件

电离方式：电子轰击离子源(EI)；碰撞气：高纯氩气(纯度≥99.999%)；电离能量：70eV；传输线温度300℃；离子源温度：300°C；扫描模式：选择离子检测（SRM）。

3 结果与分析

3.1 仪器条件优化

采用GC-MS/MS，选择离子检测模式（SRM）进行样品分析，基质混合标准工作溶液经提取TG-5SILMS色谱柱分离后，由质谱进行定性。程序升温条件确定后，各农药的离子对以及碰撞能量通过仪器工作站自带的Auto-SRM功能进行自动优化。

3.2 前处理条件优化

3.2 .1 提取溶剂选择

本研究考察了丙酮、乙腈和1%酸化乙腈对黄瓜中15种农药的提取效果。取同一浓度加标样品，按照2.2.2所述前处理方法对样品进行前处理，比较不同提取溶剂中各农药的回收情况。从实验结果（如图1）可见，乙腈和1%酸化乙腈的提取能力较好，且二者提取能力相差不大，丙酮对甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果和乐果这几种农药的提取超过了合适的回收率范围，且丙酮会提取到大量色素，为后续净化步骤带来干扰，综合考虑回收率和试验便捷性，本研究选用乙腈作为提取溶剂。

图1 不同提取溶剂对15种农药回收率的影响

3.2 .2 净化条件优化

QuEChERS方法中，针对蔬菜的净化填料，无水硫酸镁、PSA和GCB（石墨化碳黑）是常见的3种吸附剂，目前市场上商品化的净化管通产有低色素果蔬净化管和高色素果蔬净化管，后者相较前者多了15mg GCB。本研究比较了这两种净化管对加标样品的净化效果和15种农药的回收率情况，结果表明，含有GCB填料的净化管对色素的去除效果优于不含GCB填料的净化管，溶液颜色接近无色（图），由于少了色素的干扰，经高色素果蔬净化管净化的加标样品，各组分的平均回收率较好，在70%～110%范围内。综上所述，选用高色素果蔬净化管作为样品净化管。

表1 15种农药的方法学参数信息

3.3 方法学验证

对加标量为0.025mg/kg的样品进行前处理并上机检测，以目标组分/内标组分的浓度比对目标组分/内标组分的峰面积比作标准曲线，以逐级稀释后的10倍信噪比（S/N=10）作为仪器定量限（IQL），对0.1mg/kg水平下加标样品的回收率，重复测定3次，计算结果的相对标准偏差（RSD）。由表 2可以看出，在 0.005～0.5mg/L的质量浓度范围内，各组分农药的响应比与质量浓度比均呈良好的线性关系，相关系数R2均高于0.995；方法定量限(MQL)为 0.002mg/kg～0.01mg/kg；15 种农药的回收率为74.1%～110.6%，相对标准偏差为 1.0%～4.0%。其中甲胺磷回收率相对较低，可能是由于衬管或色谱柱头活性位点对其吸附导致的。(表1)