超高效液相色谱-串联质谱同时检测蔬菜和水果中30种农药残留

黄兰淇，张正炜，陈 秀，张颂函

(上海市农业技术推广服务中心，上海201103)

随着人们对食品安全意识的提高，蔬菜水果中农药残留等食品安全问题越来越引起人们的重视[1]，而农药残留检测对保障蔬、果农产品安全具有重要的意义。然而不同类型的农药品种需要选择不同的检测仪器和前处理方法，这样势必造成样品的检测周期长，另外单一农药检测也已经满足不了市场检测需求，且对于新鲜蔬果基质具有复杂性等问题，因此，亟须建立一种多种农药残留、快速前处理、高灵敏度、高准确性的检测方法。

随着检测技术的发展，液相色谱质谱联用技术[2-10]得到广泛应用，弥补了单一技术的不足，将质谱的高灵敏度、抗干扰离子监测能力与色谱高效分离性能相结合，可在蔬果复杂基质下进行目标农药的准确测定。样品前处理方法有固相萃取[11-12]、液液萃取、基质固相分散萃取[13-15]等，传统的前处理方法存在费时、耗力等缺点，而目前具有操作简便、快速、成本低等优点的QuEChERS[16]前处理方法得到了广泛应用。林涛[17]等采用液质联用技术、QuEChERS方法测定白菜、生菜和番茄中41种农药残留；刘佳[18]等优化传统QuEChERS方法检测白萝卜、韭菜、芹菜以及柑橘和葡萄中64种农药；兰丰[19]等采用定制QuEChERS净化管净化，液质联用技术检测梨、葡萄、西瓜、芥蓝、芹菜和韭菜中螺虫乙酯、丁醚脲及代谢物残留。本文针对上海市蔬果推荐用农药名录中的30种常用目标农药，以市郊常种蔬菜豇豆、青菜、卷心菜、大白菜以及水果番茄、葡萄、桃、西瓜和梨为检测对象，优化质谱参数和色谱条件，考察提取溶剂类型、提取方法、基质效应以及5种不同净化方法对30种农药回收率的影响，建立了一种高效、快速、准确测定蔬果中多种农药残留的检测方法，为本市蔬菜水果农药残留常规检测提供技术支持。

1 试验部分

1.1 仪器设备与试剂材料

Agilent 6460三重四极杆液相色谱-质谱联用仪(美国Aglient公司)；IKA T 25匀浆机(德国IKA公司)；TYXH-‖旋涡混合器(上海比朗仪器有限公司)；TDL-5-A离心机(上海安亭科学仪器厂)；Milli-Q Advantage A10 (美国Millipore公司)。

30种农药标准品：烯啶虫胺、噻虫嗪、四聚乙醛、氯噻啉、啶虫脒、霜脲氰、申嗪霉素、嘧霉胺、嘧菌酯、烯酰吗啉、啶酰菌胺、氟酰胺、甲氧虫酰肼、腈菌唑、嘧菌环胺、腈苯唑、多杀霉素A、多杀霉素D、醚菌酯、咪鲜胺、戊唑醇、丙环唑、辛硫磷、吡唑醚菌酯、苯醚甲环唑、肟菌酯、茚虫威、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、乙螨唑、炔螨特、唑螨酯(纯度98%，上海市农药研究所)；C18(博纳艾杰尔公司)；N-丙基乙二胺(PSA)(美国Aglient公司)；硫酸镁(德国CNW科技公司)；NH2净化柱、Florisil净化柱、PSA净化柱及C18净化柱(美国Aglient公司)；乙腈、甲醇(色谱纯，霍尼韦尔公司)、氯化钠(分析纯)。大白菜、番茄、豇豆、卷心菜、梨、葡萄、青菜、桃、西瓜样品于上海市市场购买。

1.2 试验方法

1.2.1 色谱条件

Poroshell 120 EC-C18色谱柱(3.0 mm×100 mm，2.7 μm)；柱温30 ℃；进样体积2.0 μL；流速0.4 mL/min。流动相A相为纯水(含0.1%甲酸)，B相为甲醇；梯度洗脱程序：0～2 min，10%～40% B；2～4 min，40%～70% B；4～8 min，70%～80% B；8～9 min，80%～90%B；9～10 min，90%～95% B；10～13 min，95% B。

1.2.2 质谱条件

电喷雾离子源正离子扫描(ESI+)；多反应监测模式(MRM)；进样体积2 μL；毛细管电压4 000 V；雾化气压力275.6 kPa；碰撞气为氮气；干燥气温度300 ℃；鞘气温度350 ℃；鞘气流速12 L/min；其他质谱参数见表1。

表1 MRM监测模式下30种农药质谱采集参数

续表1

续表1

1.3 样品预处理

1.3.1 提取

样品经粉碎均匀后，称取10 g试样于100 mL离心管中，加入20 mL乙腈，高速匀浆提取1 min，加入2～3 g氯化钠，涡旋1 min，于4 000 r/min离心5 min，待净化。

1.3.2 净化

取2 mL待净化的样品提取液置于装有100 mg C18、100 mg PSA和300 mg MgSO4的15 mL离心管中，涡旋1 min，于4 000 r/min离心5 min，取上清液过0.22 μm有机系滤膜，待测。

2 结果与讨论

2.1 质谱条件的优化

采用单针进样方式，对30种目标农药的质谱条件进行优化，在电喷雾正、负离子模式下进行全扫描，选择合适的准分子离子峰和电离方式。根据化合物的响应，以准分子离子为母离子，进行二级质谱扫描，找到2个响应信号稳定的子离子作为定性子离子，其中响应信号较强的子离子作为定量子离子，并优化得到每种农药的母离子和子离子所需的最佳碎裂电压和碰撞能量。最后确定30种农药在多反应监测(MRM)模式下的质谱采集参数，见表1。30种目标农药可在13 min内完成分离与检测。图1为30种农药的总离子流图(浓度为0.01 mg/kg)。

图1 30种农药总离子流图

2.2 提取条件优化

选择常用溶剂乙腈、丙酮等作为提取剂，结合目标化合物结构性质，以乙腈∶丙酮=9∶1(体积比)、乙腈∶水=9∶1(体积比)以及乙腈对青菜样品中30种目标农药进行提取试验。结果表明(图2)：相比前2种提取溶剂，乙腈单独作为提取剂，30种农药的回收率为70%～110%，符合残留试验准则。因此，本试验采用乙腈作为提取溶剂。

图2 不同提取溶剂下30种农药在青菜中回收率对比结果(添加水平为0.1 mg/kg)

2.3 净化条件优化

比较了NH2净化柱、Florisil净化柱、PSA净化柱、C18净化柱和QuEChERS共5种净化处理方法对青菜(添加浓度0.1 mg/kg)中30种目标农药回收率影响。除QuEChERS方法外，其余4种净化方法分别用农残检测中常规的淋洗液组合二氯甲烷∶甲醇=95∶5 (体积比) (A)和乙腈∶甲苯=3∶1 (体积比)(B)作为洗脱剂，淋洗体积15 mL，分3次淋洗。

结果表明，如图3，在二氯甲烷∶甲醇=95∶5(体积比)淋洗条件下，C18净化柱、Florisil净化柱、NH2净化柱以及PSA净化柱对青菜中烯啶虫胺、四聚乙醛、辛硫磷、炔螨特以及唑螨酯5种目标农药的回收率均小于70%，且申嗪霉素和甲氨基阿维菌素苯甲酸盐在Florisil净化柱上的回收率几乎为零；同时从图4可以看出，在乙腈∶甲苯=3∶1 (体积比)淋洗条件下，烯啶虫胺、四聚乙醛、辛硫磷在C18净化柱、Florisil净化柱、NH2净化柱以及PSA净化柱上的回收率均低于70%，霜脲氰、多杀霉素A、多杀霉素D以及甲基阿维菌素苯甲酸盐在Florisil净化柱的回收率均低于20%，申嗪霉素在Florisil净化柱、NH2净化柱以及PSA净化柱的回收率均低于5%；另在QuEChERS方法下，30种农药净化后回收率为70%～110%，结合QuEChERS方法时间短、使用试剂少等优点，最终选择QuEChERS作为净化方法。

图3 5种不同净化方法在A淋洗条件下对青菜中30种目标农药回收率的影响(添加水平为0.1mg/kg)

图4 5种不同净化方法在B淋洗条件下对青菜中30种目标农药回收率的影响(添加水平为0.1mg/kg)

2.4 方法的线性范围和检出限

在0.005～1 mg/L范围内已优化的色谱和质谱条件下，烯啶虫胺等30种农药的质量浓度与对应的峰面积间线性关系良好，相关系数(r)≥0.99。根据添加回收率试验，四聚乙醛和茚虫威的定量限为0.1 mg/kg，其他28种农药定量限为0.01 mg/kg。

2.5 方法的准确度和精密度

在0.01～1.0 mg/kg添加浓度范围内，设计高、中、低3个浓度梯度添加到空白蔬菜和水果基质中，30个农药在蔬菜和水果中的平均回收率为71.2%～119.8%，相对标准偏差为0.4%～13.9%(表2、表3)。这说明本方法能满足豇豆、青菜、梨、卷心菜、大白菜、番茄、葡萄、桃、西瓜、梨中30种目标农药残留量测定需要。

表2 30种农药在5种蔬菜中平均回收率和相对标准偏差

表3 30种农药在4种水果中平均回收率和相对标准偏差

3 结 论

本研究采用QuEChERS净化方法，建立了蔬菜、水果中烯啶虫胺等30种常用农药的超高效液相色谱-串联质谱(UPLC-MS/MS)检测方法。方法以乙腈作为提取溶剂，匀浆提取1 min，经MgSO4、PSA和C18混合净化剂净化，UPLC-MS/MS测定。该方法简便快捷、实用性强，方法回收率和精密度符合农药残留试验准则的要求，可满足蔬菜水果中农药多残留日常检测。