QuEChERS-气质联用-同位素内标法测定大米中208种农药残留量

◎ 秦德萍，江 生，杨乾展，黄思瑜，韩 燕，郑 爽

（1.重庆市食品药品检验检测研究院，重庆 401121；2.岛津企业管理（中国）有限公司，重庆 400010）

大米（亦称稻米），是我国的主粮产品，稻谷在种植和储藏过程中不合理使用农药，可能造成大米中农药残留量超标，影响人体的健康。因此，快速测定大米中多种农药的残留量具有重要的意义。目前，检测大米中农药残留量的主要仪器方法有气相色谱法（GC）[1]、气相色谱-质谱联用法（GC-MS和GCMS/MS）[2-3]、高效液相色谱法（HPLC）[4]、液相色谱-质谱联用法（LC-MS和LC-MS/MS）[5-6]等。GC和HPLC是检测食品中农药残留量的常用方法，由于各农药的化学性质不同和检测器的定性定量能力有限，需配备多种检测器，所以同时检测多种农药残留量存在一定局限性。LC-MS/MS和GC-MS/MS能将样品溶液中多种农药进行分离和离子化，检测特定的离子碎片，该过程对目标物净化要求低，能有效减少基质干扰，具有很高的选择性、灵敏度和准确度，适合同时对多种农药残留量进行定量分析。2018年6月，国家卫生健康委员会、农业农村部和国家市场监督总局联合发布《食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》（GB 23200.113—2018），该国标方法中大米样品需加入酸化乙腈提取、净化和浓缩，再用乙酸乙酯复溶后检测，在试验过程中发现操作步骤烦琐，浓缩时间太长，且甲胺磷、乙酰甲胺磷和氧乐果等易分解的农药在氮吹过程中氮吹温度不能过高，不能氮吹干，否则回收率偏低。本试验在国标方法的基础上，简化溶剂提取过程，优化了净化剂的种类和配比，采用气相色谱-三重四极杆质谱法，建立了QuEChERS-气质联用-同位素内标法测定大米中208种农药残留量的方法。

1 材料与方法

1.1 材料与仪器

TQ8050NX三重四极杆气质联用仪：日本岛津公司；VF-1701毛细管色谱柱（30 m×0.25 mm×0.25 µm）：美国安捷伦科技有限公司；MSA225S-100-DU天平：德国赛多利斯公司；Multifuge X1R离心机：美国赛默飞世尔科技公司。

208种农残混合标准溶液（100 µg·mL-1）和环氧七氯B标准溶液（100 µg·mL-1）：天津阿尔塔科技有限公司；C18和PSA固相分散净化剂：美国安捷伦科技有限公司；乙酸乙酯和乙腈为国产色谱纯；氯化钠和硫酸镁为国产分析纯；富硒米、长粒香米、珍珠米：购于重庆市人和重百超市。208种农药名称信息见GB 23200.113—2018。

1.2 试验方法

1.2.1 标准溶液制备

准确移取208种农残混合标准溶液0.04 mL，用乙酸乙酯定容到2.0 mL，得到2 mg·L-1208种农残混合标准贮备溶液，备用。

准确移取环氧七氯B标准溶液1 mL于25 mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容，得到4 mg·L-1内标贮备溶液，备用。

准确移取混合农药标准储备溶液0.01 mL、0.02 mL、0.04 mL、0.05 mL、0.075 mL和0.10 mL于1.0 mL容量瓶中，用大米的空白基质溶液定容，加入20 µL内标贮备溶液，得到0.020～0.200 mg·L-1混合农药标准工作溶液。

1.2.2 样品处理

大米样品采用四分法均匀取样，粉碎后备用。称取大米粉5.0 g于50 mL塑料离心管中，加入10 mL水涡旋后放置20 min，加8 mL乙酸乙酯+6 g无水硫酸镁+2 g氯化钠+1颗陶瓷均质子，涡旋0.5 min后放入冰浴中降温2 min，振荡10 min，5 000 r·min-1离心4 min，吸取上清液2.0 mL于10 mL离心管（装有150 mg无水硫酸+100 mg C18），加入40 µL内标贮备溶液，振荡0.5 min，静置5 min，上清液过0.22 µm滤膜，上机检测。

空白试验：除不加大米试样，其余步骤与上述方法一样。

1.2.3 结果计算

内标法定量，按下式进行计算：

式中：X为样品中农药残留量，mg·kg-1；A为样液中农药的质量浓度，mg·L-1；a为空白试验农药的质量浓度，mg·L-1；V为样品的定容体积，mL；m为样品的称量质量，g。

1.3 仪器条件

进样口温度为280 ℃，离子源温度为280 ℃，传输线温度为280 ℃，电子轰击源：70 eV。色谱柱程序升温步骤：初始温度为40 ℃保持1 min，40 ℃·min-1升温至120 ℃，5 ℃·min-1升温至240 ℃保持10 min，12 ℃·min-1升温至300 ℃保持6 min。不分流进样，载气（氦气）流速为1.0 mL·min-1，进样量为1.0 μL，溶剂延迟：6 min。检测208种农药的离子质谱条件参照GB 23200.113—2018。

2 结果与分析

2.1 QuEChERS方法的优化

2.1.1 提取温度的优化

按照国标GB 23200.113—2018，大米样品加入10 mL水浸润、15 mL乙腈-醋酸溶液、6 g无水硫酸镁后，无水硫酸镁吸水会瞬间释放大量的热，导致样品溶液温度升高。该过程会导致热不稳定的农残分解，比如导致联苯、敌敌畏等回收率偏低。在试验过程中发现加入无水硫酸镁后，若不及时混匀样品溶液，无水硫酸镁会吸水结块，影响吸水效果。本试验中，在样品溶液中加入无水硫酸镁并涡旋0.5 min后，迅速将样品溶液放入冰浴中，可降低样品溶液的温度。

2.1.2 提取溶剂的选择

按食品安全国家标准对粮谷类样品进行农药残留量的分析时，作为提取农药的有机溶剂有石油醚、丙酮、乙酸乙酯、乙腈等。本试验考虑石油醚和丙酮挥发性较强，乙腈在气相中热膨胀系数大（不能直接进样），且甲胺磷、乙酰甲胺磷和氧乐果氮吹温度不能太高，氮吹不要吹干等条件，选择的提取溶剂为乙酸乙酯，样品溶液不需氮吹后即可上机检测。

2.1.3 净化条件的优化

在阴性大米样品中加入0.10 mg·kg-1浓度水平的208种混合农药标准贮备溶液，放置过夜，作为含有208种混合农药的阳性大米样品，用此探索净化条件。根据大米中含有色素较少的特点，本试验选择的净化剂有C18、PSA。试验分别对A组（150 mg MgSO4+0 mg C18+0 mg PSA）、B组（150 mg MgSO4+0 mg C18+100 mg PSA）、C组（150 mg MgSO4+100 mg C18+0 mg PSA）、D组（150 mg MgSO4+100 mg C18+100 mg PSA）做对比试验，每个水平重复3次，考察不同净化条件对农药回收率的影响，结果见表1。

表1 不同净化剂对208种农药回收率的影响表

A组 农 药 回 收 率 为46.8%～124.0%，B组 农药回收率为2.9%～119.4%，C组农药回收率为61.3%～119.7%，D组农药回收率为3.5%～118.8%。按照《实验室质量控制规范 食品理化检测》（GB/T 27404—2008）[7]，即208种农残项目的回收率在60%～120%为符合要求，C组满足实验室质量控制规范。在乙酸乙酯溶液中，PSA对灭菌磷、乙酰甲胺磷、安硫磷、甲胺磷和氧乐果有不同程度的吸附性，导致其回收率偏低。本试验选择150 mg MgSO4+100 mg C18为净化材料。

2.2 方法的线性范围、定量限、精密度和准确度

在优化后的试验条件下，配制一系列含208种农药的标准溶液（质量浓度为0.02 mg·L-1、0.04 mg·L-1、0.08 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.15 mg·L-1和0.20 mg·L-1），以定量离子峰面积对质量浓度做线性回归方程。结果表明，各农药在该质量浓度范围内有较好的线性关系，相关系数均大于0.99，加标回收率为61.3%～119.7%，相对标准偏差为2.3%～8.7%。本试验方法中各农药的定量限（S/N=10）为0.01～0.02 mg·kg-1，与GB 23200.113—2018的定量限一致。

2.3 样品分析

对购买的3种大米按选定的试验方法和GB 23200.113—2018进行前处理和检测，分别做加标回收实验，比较2种方法的检测结果。2种方法均未检出农药。本试验方法中208种农药的回收率均大于60%；GB 23200.113—2008中硫草敌、联苯、敌敌畏、敌草腈土菌灵、氟虫腈、虫螨畏、氯苯甲醚、禾草敌、四氯硝基苯、环草敌和六氯苯回收率均低于50%，其余农药回收率为60.5%～119.8%。结果表明，本试验方法可行，能够完全提取大米中农药。相比于国标方法，本方法提取剂用量少，成本低，样品提取液不需浓缩即可上机检测，避免了热不稳定的农药分解，前处理过程简便，适用于大批量大米样品中有机磷农药残留量的测定。

3 结论

本试验通过优化QuEChERS方法，建立了QuEChERS-气质联用-同位素内标法测定大米中208种农药残留量的方法。本方法简便、准确可靠、实验成本低，适用于大批量大米样品中多种农药残留量的测定。