气相色谱-串联质谱法快速定量测定蔬果及食用菌中126种农药及代谢物残留量

摘要 ［目的］建立快速定量测定蔬果及食用菌中虫螨腈等126种农药残留的气相色谱-串联质谱法。［方法］样品匀浆后，称取10.0 g样品加入10.0 mL乙腈，冷冻10 min，加入萃取盐高速振荡提取3 min，提取液用分散固相萃取净化离心后取上清液过微孔滤膜上气相色谱-串联质谱仪测定，基质匹配标准外标法定量。［结果］该方法的线性范围在0.005～0.500 mg/L，相关系数为0.991 2～0.999 7；定量限、低、中、高4个加标浓度，蔬菜、水果和食用菌加标回收率为81.1%～107.2%，RSD（n=6）为1.0%～12.3%。［结论］该方法的前处理方法节省检测时间和溶剂，并筛选出适合农药残留检测的高效能高寿命色谱柱（检测样品数量是通用色谱柱的3倍），大大节约成本和提高检测效率。该方法准确、快速简便、环保、经济，满足大批量实际样品的检测需求。

关键词 气相色谱-串联质谱法；快速定量测定；蔬果；食用菌；农药残留

中图分类号 TS207.5+3 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2024）13-0157-06

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2024.13.039

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Rapid Quantitative Determination of 126 Pesticides and Metabolites Residues in Vegetables， Fruits and Edible Fungi by Gas Chromatography-tandem Mass Spectrometry Method

TANG Shu-jun， ZHOU Chun-mei， LIANG Xing et al

（Shenzhen Institute of Quality and Safety Inspection and Testing， Shenzhen，Guangdong 518101）

Abstract ［Objective］A gas chromatography-tandem mass spectrometry method was established for the rapid quantitative determination of 126 pesticide residues in vegetables， fruits and edible fungi.［Method］ After homogenizing the sample， 10.0 g of the sample was weighed and 10.0 mL of acetonitrile was added. The sample was frozen for 10 minutes， and the extraction salt was added for high-speed oscillation extraction for 3 minutes. The extraction solution was purified by dispersed solid-phase extraction and centrifuged. The supernatant was taken and measured by gas chromatography-tandem mass spectrometry on a microporous filter membrane. The matrix matching standard external standard method was used for quantification.［Result］ The linear range of this method was 0.005-0.500 mg/L， with correlation coefficient of 0.991 2-0.999 7;the recovery rates of vegetables， fruits and edible mushrooms were 81.1%-107.2% with four spiked concentrations of quantification limit， low， medium and high， and the RSD （n=6） was 1.0%-12.3%.［Conclusion］ The pre-treatment method of this method saves detection time and solvents， and selects high-performance and long-life chromatography columns suitable for pesticide residue detection （the number of detection samples is three times that of general chromatography columns）， greatly saving costs and improving detection efficiency.The method is accurate， fast， simple， environmentally friendly， and economical， meeting the testing needs of large quantities of actual samples.

Key words Gas chromatography-tandem mass spectrometry method;Rapid quantitative determination;Vegetables and fruits;Edible fungi;Pesticides residues

作者简介 唐淑军（1973—），女，湖南宁乡人，高级农艺师，硕士，从事食品食用农产品质量安全检测研究。*通信作者，农艺师，从事农产品质量安全检测研究。

收稿日期 2023-06-24

我国是农药生产和使用大国，农药广泛用于农业生产中，同时农药滥用和不规范使用现象比较普遍，所以在食品中多农药残留情况也是比较突出。农药残留对人体健康和环境构成了长期的风险，最新国家标准GB 2763—2021《食品中农药最大残留限量》［1］规定了食品中564种农药最大残留限量，涉及376种（类）食品，总数10 092项，是国际食品法典委员会（CAC）的近2倍，因此建立农药多残留快速定量检测的方法非常必要。目前，蔬果和食用菌中农药多残留检测方法主要有气相/液相色谱法［2-6］、气相/液相色谱单极质谱法［7-11］、液相/气相色谱-串联质谱法［12-21］，串联质谱法灵敏度高、准确性好且高通量，是农药多残留定性定量分析的最先进的主要方法，而气相色谱-串联质谱仪价格相比液相色谱-串联质谱仪低，适用分析的农药种类覆盖更多，更为广泛应用。

目前农业农村部农产品质量安全例行监测农药有68种，风险监测120多种，一个样品所检测的项目需要使用多个检测标准，如百菌清等项目使用NY/T 761—2008，虫螨腈等项目采用GB 23200.8—2016，灭蝇胺等项目依据GB/T 20769—2008，氟甲腈、氟虫腈砜、氟虫腈硫醚等项目依据GB 23200.121—2021，其他多种依据GB 23200.113—2018；在这个要求下日常检测一个样品需要使用气相色谱、液相色谱、液相色谱-串联质谱、气相色谱-串联质谱等多台设备；需要多次前处理，且前处理过程较复杂，需要氮吹（容易造成损失影响回收率，增长前处理时间）、需要转换溶剂，造成仪器设备、试剂、人员等资源浪费，检测效率低。该研究为解决一个样品需要多次处理和多台设备的问题，创建了一个一次前处理、一针进样、一台设备的气相色谱-串联质谱检测方法，以满足大批量实际样品的检测需求。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂 气相色谱-串联质谱仪（TSQ 8000 Evo，美国Thermo Fisher公司），电子轰击源（EI）；高速冷冻离心机（德国SIGMA公司），转速不低于9 000 r/min。

农业农村部环境质量监督检验检测中心提供的1 000 μg/mL标准品；德国Merck公司的色谱纯丙酮和色谱纯乙腈；萃取盐，配方为4 g MgSO4、1 g NaCl、500 mg柠檬酸二钠盐倍半水合物（C6H6Na2O7·1.5H2O）、1 g柠檬酸钠二水合物（C6H5 Na3O7·2H2O）；净化管，内含物为900 mg MgSO4、150 mg N-丙基乙二胺（PSA）、95 mg石墨化碳黑（GCB）。蔬菜、水果、食用菌等样品基质购于农产品市场。

1.2 试验方法

1.2.1 样品前处理。

称取10.00 g试样于50 mL塑料离心管中，加入10.0 mL乙腈及1颗陶瓷均质子，混匀盖好盖，放入冰箱冷冻10 min，然后加入萃取盐，盖好盖剧烈振荡3 min后，在9 000 r/min条件下离心6 min；吸取上清液6 mL至15 mL净化管中，涡旋2 min，再以9 000 r/min离心6 min，吸取1 mL上清液过孔径为0.22 μm的微孔滤膜后用于气相色谱-串联质谱仪测定。

1.2.2 标准溶液系列配制。

取标准品用色谱纯丙酮配制成20 mg/L的混合标准储备液，保存于不高于-18 ℃的冰箱中，有效期为180 d。混合标准储备液用色谱纯丙酮配制成5 mg/L的混合标准工作液，保存于不高于-18 ℃的冰箱中，有效期为30 d。用空白基质溶液将混合标准工作液配制为0.005、0.010、0.020、0.050、0.100、0.200和 0.500 mg/L的基质匹配标准工作溶液，根据仪器性能和检测需要选择不少于5个浓度点，供气相色谱-串联质谱仪测定。

1.2.3 气相色谱-串联质谱条件。

1.2.3.1 气相色谱条件。

色谱柱为TR-PESTICIDE（30 m×0.25 mm×0.25 μm，美国Thermo Fisher 公司）；进样口温度是270 ℃；升温程序先在60 ℃保持1.5 min，以30 ℃/min升至90 ℃，保持1.5 min，再以30 ℃/min升至180 ℃，再以5 ℃/min升至280 ℃，最后以10 ℃/min升至300 ℃，保持5 min；进样量1 μL；进样方式为不分流进样；载气为氦气（纯度≥99.999%）；流速1.2 mL/min。

1.2.3.2 质谱条件。

电子电离源（EI）；电子能量70 eV；离子源温度300 ℃；传输线温度280 ℃；溶剂延迟5 min；选择反应监测模式（SRM）。

2 结果与分析

2.1 基质效应去除方法和前处理简化改进

为有效去除样品的基质效应，采用分散固相萃取剂净化样品，分散固相萃取剂中各成分及含量影响其对样品的净化效果，PSA去除样品基质中的极性有机酸、糖类和脂类等，GCB能有效去除样品基质中叶绿素，但GCB具有特殊的六元环表面结构，会吸附一定具有平面结构及对称结构类农药，因此筛选出最合适含量的分散固相萃取剂（无水硫酸镁900 mg、PSA 150 mg、GCB 45 mg），其对样品的提取液净化效果好，样液颜色呈淡白色或个别淡黄色，基质效应大大降低，并采用基质匹配标准外标法定量，各种农药的回收率符合标准要求。

同时为防止加入分散固相萃取剂发热导致样品发热，影响各农药组分的回收率，在称量好的样品中加入10.0 mL乙腈后，放入不高于-18 ℃冰箱冷冻10 min，再进行后续提取净化步骤，能够提高检测准确率。样品经乙腈提取后，不需要氮吹和复溶，直接取用乙腈提取液净化后过微孔滤膜上机测定，基质匹配标准外标法定量，检测时间缩短，减少使用有机溶剂，有利于环保和成本节约。

2.2 色谱质谱优化

筛选采用适合农药残留检测且耐污染能力极强的色谱柱TR-PESTICIDE（30 m×0.25 mm×0.25 μm，美国Thermo Fisher 公司），增长色谱柱使用时间，减少色谱柱的维护和更换次数，气相色谱-串联质谱仪从20个样品需要维护到可以连续进样100个才维护一次，色谱柱的使用寿命增加3倍以上，节约成本和提高检测效率。质谱采用Auto-SRM自动优化化合物离子对信息及碰撞能量，不断优化，整个方法建立简单方便，优化后的126种农药及代谢物的总离子流图见图1。优化后的126种农药及代谢物的保留时间、定量离子对、定性离子对和碰撞电压见表1。

2.3 方法定量限、线性范围和相关系数

配制126种农药及其代谢物的基质标准溶液0.005、0.010、0.020、0.050、0.100、0.200、0.500 mg/L，并绘制标准曲线，结果发现，所有被测化合物的线性范围为0.005～0.500 mg/L，相关系数为0.991 2～0.999 7（表2）。取空白基质，添加126种农药及代谢物至0.01 mg/kg浓度水平，按照该研究的前处理、上机测试进行分析，要求每个组分信噪比（S/N）大于10，该方法在添加浓度为0.01 mg/kg时，各组分信噪比为15～451 9，确定0.01 mg/kg为该方法定量限。

2.4 回收率与精密度 该研究添加回收试验选择了结球甘蓝、芹菜、番茄、茄子、苹果、橙、香菇和平菇8种基质，添加浓

度分别为10 μg/kg（定量限）、100 μg/kg（低浓度）、200 μg/kg

（中浓度）和500 μg/kg（高浓度），每个基质每个添加浓度做6次重复，计算平均回收率和RSD，结果如表2所示。从表2

可以看出，定量限、低、中、高4个加标浓度蔬菜、水果和食用菌加标回收率为81.1%～107.2%，RSD为1.0%～12.3%。该方法中研究的8种不同基质不同添加浓度的回收率和RSD均符合GB/T 27404—2008在相应添加浓度的要求。

2.5 方法应用

该试验从深圳市的农贸批发市场、大型商超、蔬果生产基地抽取了近百批蔬果和食用菌样品并进行了检测，检出较多的农药为苯醚甲环唑、哒螨灵、甲霜灵、噻虫嗪、马拉硫磷、氯氰菊酯、三唑酮等，为了验证检出项目的准确性，该研究按照GB 23200.113—2018 方法复测，相对偏差为6.4%～20.0%。通过2种方法的对比试验证明该方法测定的结果准确，可以满足蔬果和食用菌样品多残留的实际检测工作需要。

3 结论与讨论

建立了分散固相萃取-气相色谱-串联质谱法快速定量测定蔬果和食用菌中126种农药及其代谢物残留的方法，该方法填补了44种农药的气相色谱-串联质谱法检测空白，为农业农村部例行和风险监测的品种实现了日常检测一个样品一次前处理、一针进样、一台设备。44种农药分别为虫螨腈、百菌清、氯氟氰菊酯、醚菊酯、唑螨酯、嘧菌酯、氟甲腈、氟虫腈砜、氟虫腈硫醚、3-羟基克百威、甲萘威、灭多威、硫线磷、内吸磷（-O /-S）、苯线磷、苯线磷砜、苯线磷亚砜、甲基硫环磷、氯虫苯甲酰胺、硫丹硫酸酯、氟硅唑、粉唑醇、三环唑、烯肟菌酯、咪鲜胺、氟菌唑、噻虫嗪、甲基硫菌灵、唑虫酰胺、联苯肼酯、喹螨醚、吡唑醚菌酯、噻菌灵、除虫脲、溴苯腈、噻嗪酮、烯酰吗啉、氟吡甲禾灵、稻丰散、啶氧菌酯、炔螨特、西草净、氟乐灵、苯酰菌胺。

通过简化改进前处理，样品加入提取液乙腈后，放入不高于-18 ℃冰箱冷冻10 min以提高回收率，不经过氮吹和复溶，直接用乙腈提取液净化后上机，减少使用有机溶剂，有利于环保和成本节约，检测时间缩短。

通过优化分散固相萃取剂，去除样品基质效应，用基质匹配标准外标法定量；并筛选出适合农药残留检测的高效能高寿命色谱柱（检测样品数量是通用色谱柱的3倍），节约检测成本和提高检测时间效率；所建立的方法中126种农药的回收率均在81.1%～107.2%，方法定量限0.01 mg/kg，重复性好，RSD为1.0%～12.3%。

该方法进行了实践应用，对试验样品检出的项目按照国标方法GB 23200.113—2018 方法复测，相对偏差为6.4%～20.0%。通过2种方法的测定结果可以看出该方法准确且快速简便、经济环保，适用大批量样品的快速定量检测。

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