GC-MS/MS 法快速筛查鲜西洋参中40 种农药残留

张丽静，任召珍

（1.威海市文登区检验检测中心，山东威海 264400；2.威海海洋职业学院，山东威海 264300）

西洋参是五加科、人参属多年生草本植物，其味苦、微甘，性良，具有滋阴补气、生津止渴、除烦躁、清虚火、扶正气、抗疲劳等功效[1-3]，含有的人参皂苷成分，具有提高人体抵抗力的功效[4-5]，野生西洋参资源稀少，已濒临绝种，在中草药野生资源日渐减少的情况下，为了使供应量得到保证，将其从野生转化为人工种植是大势所趋[6]。在漫长的野生西洋参人工驯化过程中，由于生长环境的变化，人工驯化栽培类型的西洋参品种对病原菌的敏感性大大增加[7-8]。据权威数据统计，有多达15 种以上的病虫害会影响西洋参的正常生长，侵害西洋参的根、花、果，导致西洋参的产量和品质严重下降[9]。基于长期的农业生产所积累的经验，西洋参病虫害防治的传统方法是化学法[10-11]，但化学农药毒性大、残留量高，不仅破坏环境，还会残留于西洋参产品中，使其品质与野生西洋参有一定的差距，这些残留的化学品还会对患者的身体健康造成危害[12-13]。因此，在西洋参人工驯化过程中农药残留的控制是广大参农和种植协会的一个永恒的课题，相关国家法规对这一问题也在持续关注，其中，《中华人民共和国药典》作为制药领域的权威标准，对中药材农药残留监测的种类也在日益增加，如2020 年版《中华人民共和国药典》中药材和饮片检定通则增加了33 种禁用农药的检测[14]。

发达国家对西洋参农药残留种类及限量的标准远高于中国[15]，因此进一步拓展西洋参中农药残留的分析方法具有重要的意义，尤其是在分析方法的灵敏度与选择性方面。近年来，气相色谱串联质谱（gas chromatography-tandem mass spectrometry，GC-MS/MS）分析凭借其在选择性、灵敏度、高通量和准确定量性能方面的优势而成为农药分析的首选方法[16-17]。本实验参考2020 年版《中华人民共和国药典》中所涉及的农药目录，以GC-MS/MS 为检测手段，对西洋参中有机磷、有机氯等40种有代表性的农药残留的快速筛查方法进行了研究。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Agilent 7890B 气相色谱-7000D GC/MS Triple Quad三重四级杆质谱仪，美国安捷伦科技有限公司；TDL-40B低速离心机，上海安亭科学仪器厂；N-EVAPTM112 氮吹仪，美国organomation 公司；BWT-2500 多位涡混仪，UK BIO-WAY TECNOLOGY LIMITED；KQ-500E 型超声仪，昆山市超声仪器有限公司；0.01 g 电子分析天平，PL2002，梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司；色谱柱为HP-5MS UI（30 m×0.25 mm×0.25 μm），美国安捷伦科技有限公司；HLB Pro 固相萃取柱，200 mg、6 mL，上海安谱实验科技有限公司；

甲醇、乙腈、乙酸乙酯，色谱纯，美国TEDIA；丙酮，色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；甲酸，色谱纯，美国赛默飞世尔科技有限公司；农药标准品，购于上海安谱实验科技有限公司和北京坛墨质检科技有限公司；磷酸三苯酯（100 μg/mL），购于上海玉博生物科技有限公司；氯化钠，分析纯，天津市大茂化学试剂厂。

1.2 样品前处理

将清洗干净、晾干表面水分的鲜西洋参样品切碎，放入匀质机中匀质，将匀质后的样品装入聚乙烯瓶中。准确称取匀质试样10.00 g（精确到0.01 g），置于100 mL 聚乙烯离心管中，加入30 mL 乙腈，匀浆2 min（转速12 000 r/min），加入5 g 氯化钠，盖紧旋塞剧烈震摇1 min，4 000 r/min 离心5 min 使有机相和水相分层。取上层有机相于100 mL 鸡心瓶中，旋转蒸发浓缩至3～5 mL，放置冷却，用乙腈稀释至10.0 mL，摇匀。

取上述制备的提取液3～5 mL，通过HLB 固相萃取柱（200 mg、6 mL）净化，收集全部净化液混匀，精密移取上清液1 mL 于10 mL 离心管中，40 ℃氮吹至干，残渣加20 μL 磷酸三苯酯内标溶液和1 mL 乙酸乙酯复溶，过0.22 μm 微孔滤膜，之后上机检测。

1.3 标准溶液的配制

内标溶液：取1 mL、100 μg/mL 的磷酸三苯酯溶液于100 mL 容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，即得1 μg/mL的磷酸三苯酯工作液。

取100 μg/mL 的农药标准品（单标或混标），用丙酮配制成浓度为1 μg/mL 的混合标准溶液。分别取0.1、0.2、0.5、1、1.5、2 mL 混标溶液于10 mL 容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度。配制成系列浓度为10、20、50、100、150、200 μg/L 的标准溶液。

1.4 GC-MS/MS 条件

1.4.1 色谱条件

进样口温度280 ℃。程序升温：初始温度60 ℃，保持1 min；然后以40 ℃/min 升至120 ℃；再以5 ℃/min 升至310 ℃；总运行时间40.5 min。载气：高纯氦气（纯度≥99.999%）；恒流模式，流速为1.0 mL/min。进样方式：不分流进样；进样量1 μL。

1.4.2 质谱条件

接口温度280 ℃。电离模式：电子轰击电离（EI）；轰击能量70 eV。离子源温度：280 ℃。碰撞气：高纯氮气（纯度≥99.999%）。溶剂延迟：3 min。选择反应监测（dMRM）模式。GCQQQ 软件用于仪器控制，musshunter 软件用于数据处理。40 种农药及内标化合物的保留时间、定量离子对、碰撞能量见表1。

表1 40 种农药及内标化合物GC-MS/MS 分析的保留时间、定量离子对及碰撞能量Table 1 Retention times,quantitative ion pair,and collision energies of the 40 pesticides and internal standard

1.5 标准曲线的测定

取阴性鲜西洋参样品，经上述方法处理后得空白基质溶液。分别取空白基质溶液1 mL 于6 个10 mL 离心管中，40 ℃氮吹至干，残渣加20 μL 内标溶液，再分别加入1 mL 配制的系列浓度的标准工作液复溶，配成10、20、50、100、150、200 μg/L 的基质标准溶液，用0.22 μm 微孔滤膜过滤，之后上机测定，混合标准溶液色谱图见图1（见第63 页）。以待测化合物与内标化合物峰面积比值（y）为纵坐标，对应质量浓度（x）为横坐标，绘制标准曲线。

图1 混合标准溶液的色谱图Fig.1 Chromatograms of mixed standard solution

2 结果与分析

2.1 方法的线性范围与仪器检出限

各化合物相关系数及检出限（LOD）见表2（下页），由表可知，实验结果显示在10～200 μg/L 浓度范围内，各种农药相关系数R2均大于0.99，呈良好的线性关系。以信噪比（S/N）的3 倍计算方法的检出限（LOD），得40种农药的LOD 在1.4～9.3 μg/kg，完全满足检测需求。

表2 40 种待测化合物线性方程、R2、检出限、回收率及RSD 值Table 2 Linear equations,correlation coefficients (R2),LOD,spiked recoveries and RSD of the 40 pesticides

2.2 方法的回收率和精密度

用阴性西洋参样品，进行加标回收实验，添加混合对照农药质量浓度分别为20、50、100 μg/kg，每个浓度平行试验3 次。采用基质匹配内标法定量。结果显示，在3个加标水平下，40 种农药的回收率为74.3%～117.1%，RSD 均在15%以内（见表2）。表明该方法灵敏度高、准确性好，可用于鲜西洋参中40 种农药的快速筛查。

2.3 西洋参样品分析

西洋参样品含有挥发油、氨基酸、色素等成分基质复杂，在样品处理过程中，样品中的色素、磷脂等杂质会与目标化合物一起被提取出来，这些共提物会对检测仪器的色谱柱、离子源产生干扰，影响色谱分析，因此样品前处理过程中简单有效的过滤净化手段对保证试验结果的准确性尤为关键。本实验在样品前处理过程中采用HLB 填料固相萃取柱进行净化，该手段去除了色素、磷脂等干扰杂质（如图2），并且使农药残留保持了较高的回收率。

图2 HLB 固相萃取柱净化效果图Fig.2 Comparison of purification effect of HLB solid phase extraction column

3 结论

本试验参考2020 年版《中华人民共和国药典》中所涉及的农药残留目录，结合威海市文登区西洋参种植产业中农药的使用情况，以有机磷、有机氯等40 种有代表性的农药残留为研究对象，建立了鲜西洋参中农药残留的快速筛查方法。样品用乙腈提取后，经HLB 固相萃取法净化，采用dMRM模式采集数据进行定性、定量分析。分析结果表明，40 种农药残留在相应的质量浓度范围内线性良好，相关系数均大于0.99，在3 个不同质量浓度水平下做加标回收，平均回收率为74.3%～117.1%，相对标准偏差（RSD）均小于15%。该方法样品前处理简单、高效、准确、灵敏，适用于鲜西洋参产品中多种农药残留的筛查与测定。