QuEChERS-高效液相色谱-串联质谱法测定黄瓜中64种农药残留

何倩

摘要 [目的]建立黄瓜中64种农药残留量同时测定的高效液相色谱-串联质谱法。[方法]通过运用快速高效的QuEChERS方法对黄瓜样品进行提取净化，采用0.01%甲酸水溶液（含5 mmol/L甲酸铵）和甲醇作为流动相进行梯度洗脱，采用ESI正离子多反应监测分段扫描对黄瓜中64种农药进行分析检测。[结果]64种农药在0.01～0.12 mg/L线性关系良好，标准曲线的相关系数（r）均在0.997以上;加标回收率在70.1%～105.5%，相对标准偏差（RSD）<10%（n=6），检出限（LOD）在0.006～0.133 μg/kg，定量限（LOQ）在0.020～1.060 μg/kg。[结论]该检测方法精密度满足要求、重现性好、灵敏度高、準确度好，适合于黄瓜样品的多种农药残留检测。

关键词 QuEChERS;高效液相色谱-串联质谱法;农药残留;黄瓜

中图分类号 TS-207.5+3  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2021）22-0200-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.22.051

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Determination of 64 Pesticide Residues in Cucumbers by QuEChERS-High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry Method

HE Qian

（Agricultural Products Inspection and Testing Center of Pukou District， Nanjing City， Nanjing， Jiangsu 211800）

Abstract [Objective] To establish a high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry method for the simultaneous determination of 64 pesticide residues in cucumber.[Method]The cucumber samples were extracted and purified by using the fast and efficient QuEChERS method， using 0.01% formic acid aqueous solution （containing 5 mmol/L ammonium formate） and methanol as the mobile phase for gradient elution， and using ESI positive ion multi-reaction monitoring segmented scanning for cucumber 64 kinds of pesticides were analyzed and tested.[Result]64 pesticides had a good linear relationship at 0.01-0.12 mg/L， and the correlation coefficient （r） of the standard curve was all above 0.997.The recovery rate of standard addition was 70.1%-105.5%， the relative standard deviation （n=6） was less than 10%， the limit of detection （LOD） was 0.006-0.133 μg/kg， and the limit of quantification （LOQ） was 0.020-1.060 μg/kg.[Conclusion] The detection method meets the requirements with precision， good reproducibility， high sensitivity and good accuracy， and is suitable for the detection of various pesticide residues in cucumber samples.

Key words QuEChERS;High performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry;Pesticide residues;Cucumber

黄瓜属葫芦科，是我国主要出口蔬菜品种之一，随着栽培方式的变化，病虫害成为黄瓜生产中突出的问题[1]。目前施用于黄瓜上的农药包括有机磷农药、有机氯农药、拟除虫菊酯类农药，有些在较短时间内可以通过生物降解成为无害物质，有些农药难以降解，残留性强，会对人体的身体健康产生危害[2]。长期食用农药残留超标的黄瓜，虽然不会导致急性中毒，但可能引起人和动物的慢性中毒，导致疾病的发生，甚至影响到下一代。GB/T 20769—2008《水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱-串联质谱法》中样品前处理操作程序复杂、所用试剂多、对环境不友好，不能达到快速处理蔬菜样品进行检测的目的[3-4]。而QuEChERS方法集样品萃取与基质净化于一身，是一种操作快速、简单、低廉、高效样品制备技术，准确度和重复性较高[5-9]。笔者建立了运用QuEChERS-高效液相色谱-串联质谱法测定黄瓜中64种农药残留的方法，以期为黄瓜样品的检测提供快速准确的检测方法。

1 材料与方法

1.1 仪器

高效液相色谱-三重四级杆质谱仪QTRAP 4500（美国ABsciex公司）;电子天平BSA822（美国赛多利斯公司）;漩涡混合器Vortex-5（海门其林贝尔公司）;卢湘仪离心机TGL-16M（上海卢湘仪公司）。

1.2 试剂

水（屈臣氏公司，蒸馏水）;乙腈、甲醇（德国默克公司，色谱纯）;甲酸、甲酸铵、乙酸铵、氯化钠（国药集团公司，色谱纯）;QuEChERS提取盐包（安捷伦公司），内含4 g硫酸镁、1 g 氯化钠、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠;QuEChERS净化包Ⅰ（安捷伦公司），内含900 mg硫酸镁、150 mg PSA（乙二胺-N-丙基硅烷）;QuEChERS凈化包Ⅱ（安捷伦公司），内含885 mg硫酸镁、150 mg PSA、15 mg石墨炭黑（GCB）;QuEChERS净化包Ⅲ（岛津公司），内含900 mg硫酸镁、150 mg PSA、150 mg GCB;标准物质溶液多菌灵浓度为500 μg/mL（农业农村部环境质量监督检验测试中心）;其余63种标准物质溶液浓度为1 000 μg/mL（天津阿尔塔科技有限公司）。

1.3 样品前处理

该研究采用QuEChERS方法，首先准确称取黄瓜样品10 g，置于50 mL聚苯乙烯具塞离心管中，准确移取 10 mL乙腈溶液，在漩涡混合器下混匀1 min，加入提取盐包，迅速在漩涡混合器下混匀2 min，在离心机下11 000 r/min离心5 min，移取上清液6 mL加至含QuEChERS净化包的15 mL离心管中，漩涡混合2 min，再次离心后，移取上清液过0.22 μm尼龙滤膜后上液质测试。

1.4 标准溶液的配制

首先将储备在冰箱-18 ℃的64种单标溶液放置于室温中恢复常温，用甲醇分别配制成80 mg/L的单标溶液储备液，放置于-18 ℃冰箱中冷冻保存。

用甲醇将单标溶液储备液配成0.8 mg/L的混合溶液，再用空白黄瓜基质分别配制成质量浓度为0.01、0.02、0.04、0.08、0.12 mg/L的基质匹配的混合标准溶液，此溶液现配现用。

1.5 分析条件

1.5.1 色谱条件。色谱柱为Waters BEH C18色谱柱（2.1 mm×100 mm×1.7 μm）;流动相A 相为0.01%甲酸水溶液（含5 mmol/L甲酸铵），B相为甲醇，梯度洗脱程序：0～2 min，5%B;2～4 min，30%B;8～10 min，80%B;10～15 min，90%B;15～20 min，5%B。流速0.3 mL/min柱温40 ℃，进样体积1 μL。

1.5.2 质谱条件。电离模式为电喷雾离子源ESI，正离子分段扫描模式，多反应检测，气帘气206.8 kPa，碰撞气中等，离子化电压5 500 V，离子源温度550 ℃，喷雾气344.7 kPa，辅助加热气344.7 kPa。

2 结果与分析

2.1 色谱条件的优化

选取3种色谱柱Waters BEH C18（2.1 mm×100 mm×1.7 μm）、Waters  Atlantis T3（150 mm×2.1 mm×3 μm）、Phenomenex（100 mm×2.1 mm×1.7 μm），考察了水相中不同的缓冲盐比率（5 mmol/L甲酸铵+0.1%甲酸、5 mmol/L甲酸铵+0.01%甲酸、5 mmol/L乙酸铵+0.1%甲酸、5 mmol/L乙酸铵+0.01%甲酸），结果发现，使用Waters BEH C18（2.1 mm×100 mm×1.7 μm），5 mmol/L甲酸铵+0.01%甲酸分离度和峰形较好。64种农药的总离子流图如图1所示。

2.2 质谱条件的优化

分别将64种农药化合物标准溶液用1∶1甲醇水溶液（含0.01%甲酸）配制成100 μg/L浓度的单标准溶液，不接色谱柱，直接通过质谱的针泵进样系统进样。首先采用正离子模式进行一级扫描，确定化合物母离子，将母离子给予一定的碰撞能量和碰撞气体，进行二级扫描，选取丰度较强、干扰较小的2个子离子分别作为定性和定量离子，并优化去簇电压（DP）和碰撞能量（CE），64种农药化合物质谱参数优化结果如表1所示。

2.3 QuEChERS前处理条件优化

首先比较了用氯化钠和QuEChERS提取盐包分别对黄瓜样品进行提取，通过试验结果发现用提取盐包比单纯氯化钠提取效率更高，测得黄瓜样品的回收率总体高，所以选用QuEChERS提取盐包对黄瓜样品进行提取。

其次考察了QuEChERS净化包Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3种净化包对黄瓜样品净化的效果，由于黄瓜样品中含水量较大，同时还含有色素、糖类等物质，所以选取硫酸镁、PSA、GCB为主要成分的净化包对黄瓜基质进行净化。硫酸镁可以除去提取液中多余的水分，PSA可以有效去除脂肪酸、有机酸以及一些极性色素和糖，GCB则能够去除提取液中的色素类杂质[10-13]。通过试验数据得出，QuEChERS净化包Ⅰ不含GCB，黄瓜样品净化不彻底，测得加标回收率偏低;QuEChERS净化包Ⅲ GCB含量高，导致氟虫脲、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐、多菌灵、氟铃脲、嘧霉胺、伏杀硫磷、噻菌灵、氟啶脲、灭幼脲、蝇毒磷、咪鲜胺等农药回收率大幅降低;QuEChERS净化包Ⅱ（含885 mg硫酸镁、150 mg PSA、15 mg GCB）净化效果最好，测得64种农药回收率高。

2.4 基质效应

基质效应是指样品中的其他成分对目标分析物离子响应强度的影响，即基质对分析方法准确性的干扰。LC-MS/MS 的基质效应由分析物的共流出组分影响电喷雾离子源的离子化效率所致，也被认为是误差的重要来源，常会导致检测结果偏高或偏低。

基质效应（ME）可采用公式ME=B/A进行计算，式中，A为溶液标准曲线的斜率;B为基质匹配标准曲线的斜率。ME< 则表现为基质抑制效应;ME> 则为基质增强效应[14]。该试验对64种化合物的基质效应进行了评估，结果发现（表2），氟硅唑、甲霜灵、克百威、阿特拉津、涕灭威砜等存在基质抑制效应，尤其以烯啶虫胺、氯苯嘧啶醇、苄基腺嘌呤、敌敌畏、噻菌灵较为明显;甲萘威、抗蚜威、乙草胺、灭线磷、敌百虫等存在基质增强效应，尤其以乙草胺、杀扑磷、异丙威、甲拌磷、甲胺磷较为明显，因此该方法采用黄瓜基质配制标准工作溶液的方法来消除基质效应带来的影响，从而满足黄瓜中多农残测定的要求[15]。

2.5 方法线性方程、相关系数，检出限、定量限、回收率和相对标准偏差

采用优化过的最佳试验条件，配制5个混合化合物标准工作溶液，上机测定，以化合物的质量浓度为横坐标、对应的定量离子峰面积为纵坐标绘制标准工作曲线。以定量离子信噪比S/N≥3作为检出限，S/N≥10作为定量限。从表2可以看出，64种目标化合物在0.01～0.12 mg/L线性良好，相关系数（r）均在0.997以上;64种目标化合物的检出限（LOD）为0.006～0.133 μg/kg，定量限（LOQ）为0.020～1.060 μg/kg，满足农药残留的检测要求。向空白黄瓜基质样品中添加0.02、0.05、0.08 mg/kg 3个浓度的64 种农药混合标准溶液，每个浓度水平平行试验6 次，采用最优前处理条件分析测定，计算得到64 种农药的平均回收率在70.1%～105.5%，相对标准偏差（RSD）为0.6%～9.8%（表2）。

3 小结

该研究通过优化QuEChERS前处理方法，运用高效液相色谱-三重四级杆质谱联用仪对黄瓜样品进行定量和定性检测，建立了黄瓜中64种农药残留的检测方法，64种农药在0.01～0.12 mg/L线性关系良好，标准曲线的相关系数（r）均在0.997以上，加标回收率在70.1%～105.5%，相对标准偏差（RSD）<10%（n=6），检出限（LOD）在0.006～0.133 μg/kg，定量限（LOQ）在0.020～1.060 μg/kg，满足农药残留的检测要求。该方法样品前处理成本低、简便快速、灵敏可靠，适合于黄瓜中多种农药残留的定性、定量分析。

参考文献

[1] 李彩霞，蔡云梅.醚菌酯在黄瓜和土壤中的残留及消解动态研究[J].安徽农业科学，2020，48（22）：87-89，98.

[2] 赵来成，张建华，朱建飞，等.农药使用对食品安全的影响及防范措施[J].农业与技术，2020，40（24）：56-58.

[3] 中华人民共和国秦皇岛出入境检验检疫局，山东农业大学.水果和蔬菜中450种农药及相关化学品残留量的测定 液相色谱-串联质谱法：GB/T 20769—2008[S].北京：中国标准出版社，2009.

[4] 郑姝宁，李凌云，林桓，等.超快速液相色谱-串联质谱法快速筛查蔬菜中176种农药的残留量[J].色谱，201 31（1）：71-78.

[5] 刘志荣，张明童，谢楠，等.改进QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法同时测定甘草中86种农药残留[J].质谱学报，2020，41（6）：624-636.

[6] 郑雨漩.优化QuEChERS方法测定上海青中的霜脲氰、嘧霉胺、乙嘧酚、乙霉威[J].轻工科技，202 37（1）：29-30.

[7]  李涛，邵林，杨丽芬，等.QuEChERS-高效液相色谱法同时测定苹果中7种苯甲酰脲类农药残留[J].食品安全质量检测学报，2020，11（20）：7591-7597.

[8] 吴学进，王明月，马晨，等.QuEChERS/超高效液相色谱-串联质谱法同时测定香蕉中8种植物生长调节剂残留[J].热带作物学报，2020，41（11）：2297-2304.

[9] 王慎苓，于丽，李安荣，等.QuEChERS方法在果蔬农药多残留检测中的应用[J].食品与药品，2019，21（3）：231-234.

[10] 郭晓霞，刘志荣，马潇，等.QuEChERS-超高效液相色谱-串联质谱法测定紫花地丁中82种农药多残留[J].农药学学报，2020，22（4）：666-674.

[11] 熊小青，叶琴.QuEChERS法测定大米中有机磷类多农残[J].食品研究与开发，2010，31（12）：178-180.

[12] 王连珠，周昱，黄小燕，等.基于QuEChERS提取方法优化的液相色谱-串联质谱法测定蔬菜中51种氨基甲酸酯类农药残留[J].色谱，201 31（12）：1167-1175.

[13] 唐俊，曾凯，张敏，等.基于QuEChERS-液质联用法同时测定大米中五种新型农药残留[J].食品工业，201 37（3）：276-279.

[14] 李燕妹.QuEChERS-气相色谱-三重四极杆质谱法测定蜂蜜中15种农药残留[J].食品安全质量检测学报，2020，11（20）：7466-7471.

[15] 張圆圆，刘磊，李娜，等.农药残留检测中不同蔬菜的基质效应[J].农药学学报，2019，21（3）：327-337.