黄瓜基质替代娃娃菜基质在UPLC-MS-MS测定农药残留的应用

马咸綮 张婷婷 刘靖

摘要：本文使用超高效液相色谱-串联质谱法研究了20种农药在娃娃菜基质中的回收率，并通过回收率的相对误差分析讨论使用黄瓜基质作为通用基质的可行性。结果表明：有9种农药可以使用黄瓜基质作为通用基质替代娃娃菜基质进行检测。本实验通过通用基质的研究为以后的农药残留分析提供了便捷性，得出了有用结论。

关键词：超高效液相色谱-串联质谱法;通用基质;农药残留

1 前言

大量的农药被应用在病虫害防治上，借以提高果蔬粮食的产量。在果蔬植株生长的各个阶段加以区分的使用各类用途不同的农药，虽然可以保障果蔬粮食产量，但由于农药的特殊性质导致日常生活中普通清洗条件下农药残留问题严重。在农药使用中，有机磷类农药是广泛应用于防止果蔬植株病虫害的有机化合物[1]。虽然有机磷类农药对人类和环境较为友好，但由于粗放式使用，导致其在农产品中的高残留问题。氨基甲酸酯类的农药也是一类被人们大量使用的杀虫剂。其在酸性环境下稳定，施用效益好，产品使用简单，可用于除虫、除螨、除草等[2]。其使用较为方便，且毒性较有机磷酸酯类农药小。拟除虫菊酯类农药是模拟天然除虫菊素而合成的一类杀虫剂，其杀虫谱广、残留低、不易积累的优点[3]适用于蔬菜果树的病虫害防治上。由于接触广极易施加过量，造成大量对环境无益处的农药残留。因此，为了防止农残问题的继续恶化，检测食品中农药残留是否超标成为了现代食品安全管理的一项极其重要的内容。

目前农药残留分析检测方法主要有气相色谱（GC）[4]、气相色谱-质谱法（GC-MS）[5]、液相色谱法（LC）[6]、液相色谱-质谱法（LC-MS）、超高效液相色谱-串联质谱法（UPLC-MS-MS）[7] [8]。在实验过程中不论使用以上哪种方法进行农药残留分析，都会产生一定程度的基质效应[9]。Erney等人首次对基质效应现象进行了较为系统的报道[10]，所谓基质就是我们使用的样品中除了被分析的物质以外的其他成分。这些成分通常都会对被分析物的分析检测造成明显的干扰[11]，从而会对结果的准确性造成一定的影响，我们把这些组分带来的干扰和影响称之为基质效应。基质效应和基质的类型有很大的关系，欧盟指令[12]中规定在农药检测时，标准液要尽可能用与样品溶液中组分相同的溶液来进行配制。而在日常农药残留检测过程种样品类型多种多样，如果每次都按照规定严格配制各种样品基质，不仅会加大工作量造成人力、财力的损耗，同时由于有些样品较难获得，使这种方法变得不切实际[12]，Martinez[13]等建议将黄瓜作为蔬菜的通用基质进行农药检测。

超高效液相色谱-串联质谱法具有灵敏度高、耗时短、选择性强的优点，在复杂基质下能完成痕量目标化合物的定性定量分析，故本文将使用超高效液相色谱-串联质谱仪研究20种农药在娃娃菜基质中使用基质标（娃娃菜）和基质标（黄瓜）两种不同基质标进行检测的含量分析，计算其回收率以及两种情况下回收率的相对误差，总结出了使用黄瓜作为通用基质和使用相应基质配制基质标样进行检测的差异，以期为通用基质的选取提供实验依据。

2 实验材料及实验方法

2.1 实验仪器和材料

甲萘威、甲拌磷、氟啶脲、伏硫磷、吡虫啉、氧乐果、辛硫磷、灭多威、异菌酯、二嗪磷、克百威、对硫磷、乐果、三唑磷、三羟基克百威、水胺硫磷、丙溴磷、噻虫嗪、嘧菌酯和灭幼脲共20种农药标准品均购自农业农村部环境保护科研检测所（天津）。

2.2 预处理样品

本文采用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》检测方法进行娃娃菜和黄瓜样品预处理。

2.3 质谱和色谱条件

柱温：40℃，流动相：溶剂A为0.05%甲酸+5mmol/L乙酸铵水，溶剂B为乙腈，进样量：2 μl，离子源：ESI，扫描方式：正、负离子扫描，检测方式：多反应监测（MRM），离子源温度：500℃，农药其他质谱参数和流动相梯度洗脱条件参照GB/T 20769-2008 检测方法设置[14]。

3 结果与分析

3.1 相对标准偏差（RSD）分析

相对标准偏差（RSD）是指标准偏差与计算结果算数平均值的比值，通常用来表示分析测试结果的精密度。其计算公式为：

其中S为标准偏差，为相应的平均值。

本实验的添加浓度均为0.10 mg/kg，分别计算20种农药在娃娃菜基质中使用基质标（娃娃菜）和基质标（黄瓜）检测所得结果的RSD（%）值。当RSD（%）值在21以上时测量结果不合格[15]。

由图2可以看出，在娃娃菜基质中氧乐果、异菌酯这两种农药的RSD值大于21%，属于不合格范畴，不具备可信度，造成此结果的因素可能是添加时有污染或其他待查明的问题。除此之外，其余农药在娃娃菜基质中均属于合格。

3.2 回收率和相对误差分析

计算20种农药在娃娃菜基质中使用液相色谱-串联质谱法、添加浓度为0.10 mg/kg、使用基质标（娃娃菜）和基质标（黄瓜）进行检测的回收率，并规定以自身为基质标时的测量值为真值计算出兩种情况下回收率的相对误差。一般认为回收率误差在15 %以下可以替代，超过15 %则不可以替代。

3.2.1 娃娃菜回收率分析

图3可以直观地看出，三唑磷、氟啶脲、吡虫啉、氧乐果、灭多威、异菌酯、克百威、乐果、三羟基克百威、水胺硫磷、噻虫嗪、嘧菌酯、灭幼脲这13农药在两种情况下的回收率相差都比较小，其余7种农药则相反。其中，甲萘威、对硫磷、吡虫啉、异菌酯、水胺硫磷和噻虫嗪这6种农药以黄瓜为基质标计算的回收率高于以娃娃菜为基质标计算的回收率，其余14种农药以黄瓜为基质标计算的回收率低于以娃娃菜为基质标计算的回收率 。

3.2.2 娃娃菜相对误差分析

相对误差反应的是偏离真值的实际大小，其计算公式为：

由图3和图4可知，在灭幼脲、吡虫啉、水胺硫磷、三唑磷、克百威、乐果、三羟基克百威、氟啶脲、噻虫嗪这9种农药中以娃娃菜为基质标计算所得的回收率和以黄瓜为基质标计算所得的回收率的相对误差在0.15以下，可以选择黄瓜作为通用基质;而在甲萘威、甲拌磷、对硫磷、二嗪磷、伏硫磷、氧乐果、辛硫磷、异菌酯、丙溴磷、嘧菌酯 这10种农药中两种情况下的回收率的相对误差高于0.15，不能用黄瓜基质作为通用基质来进行检测。对于灭多威而言，两种情况下的回收率的相对误差刚好为0.15，因此需要作进一步研究。

4 结论

在使用超高效液相色谱-串联质谱法检测20种农药在娃娃菜基质中的农药残留过程中我们采用基质匹配标样法、减少进样量进行基质效应的补偿，本文主要研究在配制基质匹配标样过程中选择黄瓜作为通用基质的可行性。实验表明：在进行娃娃菜基质农药残留检测时，三唑磷、氟啶脲、吡虫啉、克百威、乐果、三羟基克百威、水胺硫磷、噻虫嗪和灭幼脲这9种农药的检测可以使用黄瓜基质作为通用基质，甲萘威、甲拌磷、对硫磷、二嗪磷、伏硫磷、氧乐果、辛硫磷、异菌酯、丙溴磷和嘧菌酯这10种农药则相反，灭多威而言需要作进一步研究;通用基质的研究将会为以后的农药残留检测带来极大的便利，因此为了减少工作量、加快研究进程，我们还需要寻找更多的通用基质作进一步的研究。

参考文献

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