利用QuEChERS－UPLC－MS／MS法測定甘藍(lán)、草莓中7種農(nóng)藥殘留的實(shí)驗(yàn)條件優(yōu)化探索

郭春景，王建忠，郝曉莉

（遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院開放實(shí)驗(yàn)室，遼寧 沈陽 110161）

農(nóng)藥殘留是影響食品安全的主要因素之一，當(dāng)前，國家對農(nóng)藥殘留問題越來越重視，因此建立快速、準(zhǔn)確、靈敏的農(nóng)藥殘留分析技術(shù)已成為監(jiān)控農(nóng)藥殘留的根本。目前廣泛使用的前處理方法有溶劑萃取、固相萃取，但都存在過程復(fù)雜，需使用大量有機(jī)溶劑等問題。有機(jī)溶劑價(jià)格昂貴、易揮發(fā)、不穩(wěn)定，易對人類健康和環(huán)境產(chǎn)生不利影響。QuEChERS前處理方法（QuEChERS來源于 quick，easy，cheap，effective，rugged和safe的縮寫，即為“快速、簡易、廉價(jià)、有效、穩(wěn)定、安全”的萃取方法）簡易快捷，在各領(lǐng)域農(nóng)藥分析中的應(yīng)用日益增多［1－7］，但大部分報(bào)道都是利用GC／MS［8－12］法對有機(jī)磷［13－17］、有機(jī)氯［18－20］等農(nóng)藥進(jìn)行檢測，而針對不同基質(zhì)農(nóng)藥多殘留LC／MS檢測方法的研究報(bào)道并不多。

6－芐基腺嘌呤、氯吡脲、多效唑?qū)儆谥参锷L調(diào)節(jié)劑，氟硅唑、腈菌唑、咪鮮胺、嘧菌酯是常用的殺菌劑。無論從國內(nèi)草莓和甘藍(lán)產(chǎn)品的無公害生產(chǎn)技術(shù)規(guī)程的要求來看，還是從中國農(nóng)藥信息網(wǎng)上的查詢結(jié)果來看，這7種農(nóng)藥在甘藍(lán)和草莓中均未見登記使用，因此也未查詢到針對這兩種產(chǎn)品的相關(guān)最大殘留量說明。依據(jù)對本地甘藍(lán)和草莓實(shí)際生產(chǎn)情況的調(diào)查來看，這幾種農(nóng)藥均在甘藍(lán)和草莓生產(chǎn)過程中使用，且頻次較高。目前，這幾種農(nóng)藥殘留檢測還沒有相應(yīng)的國家標(biāo)準(zhǔn)檢測方法，本研究從食品安全方面考慮，探索這幾種農(nóng)藥殘留量的分析方法，旨在幫助查找出農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中所存在的未登記農(nóng)藥濫用和亂用等問題。本研究選擇草莓、甘藍(lán)兩種基質(zhì)，以其生產(chǎn)過程中7種常用農(nóng)藥作為風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測因子，利用 QuEChERS－UPLC－MS／MS進(jìn)行檢測，為開展此類農(nóng)藥殘留的監(jiān)測和農(nóng)產(chǎn)品安全管理提供參考方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與裝置

Waters UPLC－Xezo－TQ 超高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜儀（ESI＋）:美國 Waters公司產(chǎn)品；HC－3514高速離心機(jī):安徽中科中佳食品有限公司產(chǎn)品；RS－1渦旋混合器:北京鼎昊源科技有限公司產(chǎn)品；HY－2調(diào)速多用振蕩器:中國金壇榮華儀器廠產(chǎn)品；帕恩特超純水機(jī):北京汀順源科技有限公司產(chǎn)品。

1.2 主要材料與試劑

6－芐基腺嘌呤、氯吡脲、多效唑、氟硅唑、腈菌唑、咪鮮胺、嘧菌酯標(biāo)準(zhǔn)品（1000mg／L）:天津農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心產(chǎn)品。

無水硫酸鎂、醋酸鈉（分析純）:上海國藥集團(tuán)產(chǎn)品；PSA、C18、GCB吸附劑:美國 Sepax－UCT公司產(chǎn)品；甲醇、乙腈（色譜純）:德國 Merck公司產(chǎn)品；甲酸（色譜純）:美國 Waters公司產(chǎn)品。

針頭過濾器:0.22μm；離心管:50mL、10 mL兩種規(guī)格。

1.3 實(shí)驗(yàn)條件

1.3.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液濃度50 mg／L，甲醇配制，－18℃下保存。使用時(shí)用V（甲醇）∶V（水）＝1∶1的溶液配制成1、5、10、50、200μg／L標(biāo)準(zhǔn)曲線，上機(jī)測試。

1.3.2 色譜條件 Acquity UPLC HSS T3色譜柱（100mm×2.1mm×1.8μm）；柱溫:40℃；進(jìn)樣2μL；流速0.45mL／min；流動(dòng)相:A為0.1%甲酸水溶液，B為甲醇；梯度洗脫條件列于表1。與此同時(shí)，開展了甲醇－水、乙腈－水、甲醇－0.1%甲酸水溶液流動(dòng)相比較實(shí)驗(yàn)。

表1 流動(dòng)相梯度洗脫條件Table 1 The conditions of mobile phase gradient elution

1.3.3 質(zhì)譜條件 電噴霧離子源正離子模式（ESI＋）；毛細(xì)管電壓1kV；離子源溫度500℃；霧化氣流量900L／h；氣簾氣流量50L／h；掃描方式:MRM；其他條件列于表2。

表2 7種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的質(zhì)譜參數(shù)Table 2 UPLC－MS／MS parameters for the seven standard substance

1.3.4 樣品前處理 取10.00g樣品，置于50 mL塑料離心管中，加入10mL乙腈，劇烈震蕩1min，加入1g醋酸鈉和4g無水硫酸鎂，震蕩提取30min后，以5000r／min離心5min，取2 mL上清液置于裝有0.1g無水硫酸鎂和75mg C18的10mL離心管中，渦旋1min，以5000 r／min離心5min，取上清液過0.22μm濾膜，上機(jī)測定。

利用PSA、C18和GCB 3種吸附劑進(jìn)行優(yōu)化比較實(shí)驗(yàn)，并在此基礎(chǔ)上，對吸附劑C18用量（25，50，75，100mg）進(jìn)行優(yōu)化實(shí)驗(yàn)。

2 結(jié)果與討論

2.1 流動(dòng)相的選擇

選擇甲醇－水和甲醇－0.1%甲酸水溶液作為流動(dòng)相進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)選用甲醇－0.1%甲酸水溶液作為流動(dòng)相時(shí)，目標(biāo)物響應(yīng)信號(hào)更強(qiáng)，離子化效果更好，所以選擇甲醇－0.1%甲酸水溶液為流動(dòng)相。不同流動(dòng)相的總離子流圖示于圖1。

2.2 吸附劑種類選擇

分別選擇0.1g PSA、C18、GCB作為吸附劑，添加標(biāo)濃度為10μg／kg。凈化結(jié)果表明，C18的回收率效果最好，其結(jié)果列于表3。

圖1 不同流動(dòng)相時(shí)，混合標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的總離子流圖Fig.1 The total ion current of the mixed standard substance as the different mobile phase

2.3 吸附劑用量的選擇

分別選擇25、50、75、100mg C18進(jìn)行凈化實(shí)驗(yàn)，添加標(biāo)濃度為10μg／kg，回收率結(jié)果相差不大，說明C18對待測物基本沒有吸附。當(dāng)C18用量小時(shí)，對色素的吸附效果相對較差，對儀器污染較大，所以選擇75mg C18最為合適，回收率結(jié)果列于表4。

2.4 基質(zhì)效應(yīng)影響

選擇干凈的甘藍(lán)、草莓樣品按1.3.4處理，用提取液作為基質(zhì)溶液配制標(biāo)樣，與溶劑配制的標(biāo)樣進(jìn)行比較，如果平均基質(zhì)效應(yīng)超過20%，則認(rèn)為基質(zhì)效應(yīng)對定量檢測具有顯著影響，不可忽略?；|(zhì)效應(yīng)（ME）可以通過下面的公式計(jì)算:

式中，A1為溶劑配制標(biāo)準(zhǔn)品的峰面積；A2為基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)品的峰面積。

計(jì)算結(jié)果表明，各待測物基質(zhì)效應(yīng)均小于8%，所以基質(zhì)效應(yīng)對定量結(jié)果的影響可以忽略，可避免尋找相同性質(zhì)的空白基質(zhì)樣品用來配制基質(zhì)標(biāo)樣，定量更簡便。提取出的各待測物質(zhì)的定量離子峰示于圖2。

2.5 回收率和精確度

向空白樣品中分別添加 5、10、50μg／kg 3個(gè)濃度，回收率結(jié)果及RSD列于表5。各標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)在甘藍(lán)和草莓中的回收率為93.4%～99.1%，變異系數(shù)小于4%，滿足農(nóng)殘檢測要求。

2.6 線性范圍和最低檢出限

除咪鮮胺標(biāo)準(zhǔn)曲線為5、10、50、200μg／L外，其他農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)曲線均為1、5、10、50、200 μg／L。線性回歸方程及檢出限列于表6。結(jié)果表明，咪鮮胺在5～200μg／L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，其他6種農(nóng)藥在1～200μg／L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，最低檢出限在0.1～1μg／kg之間。

表3 不同吸附劑對甘藍(lán)、草莓中7種農(nóng)藥殘留的回收率結(jié)果Table 3 The recoveries of seven pesticides residues in cabbage and strawberries

表4 不同C18用量對甘藍(lán)、草莓中7種農(nóng)藥殘留的回收率影響Table 4 Different C18amount recoveries of seven pesticides residues in cabbage and strawberries

圖2 MRM模式下，7種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定量離子的質(zhì)譜圖Fig.2 Under MRM mode quantitative ion MS／MS spectrum for the seven standard substance

表5 7種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的添加回收率和精密度Table 5 The absolute recoveries and RSD of the seven standard substances added

表6 7種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的線性關(guān)系和檢出限Table 6 The linear relations and LOD of the seven standard substances

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用乙腈提取、QuEChERS方法凈化、UPLC－MS／MS測定，建立了甘藍(lán)、草莓中多種農(nóng)藥殘留的快速檢測方法。除咪鮮胺在5～200μg／L范圍內(nèi)線性良好外，其他農(nóng)藥均在1～200μg／L范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.9999，檢出限在0.1～1μg／kg之間，可以滿足定量分析的要求。添加回收率在93.4%～99.1%之間，RSD均小于4%，符合殘留檢測的要求。在對甘藍(lán)和草莓的樣品檢測中，基質(zhì)效應(yīng)對檢測結(jié)果的影響較小，可忽略不計(jì)，檢測過程不需要尋找合適的菜樣進(jìn)行基質(zhì)配標(biāo)，定量更簡便。

該方法提取時(shí)間短、溶劑用量少、回收率高、基質(zhì)效應(yīng)影響小、檢測成本相對較低，對其他農(nóng)藥殘留檢測具有一定的參考意義，可以為農(nóng)藥殘留檢測工作提供新的檢測技術(shù)和檢測服務(wù)。

［1］梅 梅，杜振霞，陳 蕓.QuEChERS－超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測定土壤中5種常用除草劑［J］.分析化學(xué)，2011，39（11）:1659－1664.

［2］張志勇，龔 勇，單煒力，等.QuEChERS－高效液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法測定黃瓜和土壤中甲基硫菌靈和多菌靈［J］.色譜，2012，30（1）:91－94.

［3］郭立群，徐 軍，董豐收，等.分散固相萃?。咝б合嗌V－串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)檢測玉米及其土壤中煙嘧磺隆、莠去津及氯氟吡氧乙酸殘留［J］.農(nóng)藥學(xué)學(xué)報(bào)，2012，14（2）:177－184.

［4］洪 萍，李 峰，徐陸妹，等.QuEChERS－氣相色譜法快速檢測茶葉中擬除蟲菊酯農(nóng)藥殘留的方法研究 ［J］.中 國 衛(wèi) 生 檢 驗(yàn) 雜 志，2009，19（2）:263－265.

［5］張秀堯，蔡欣欣.QuEChERS法提取液相色譜柱后衍生熒光法測定蔬菜和水果中21種N－甲基氨基甲酸酯類農(nóng)藥及其代謝產(chǎn)物殘留［J］.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2008，18（3）:396－398.

［6］王點(diǎn)點(diǎn)，石利利，宋寧慧.QuEChERS－高效液相色譜法測定稻田土壤、糙米和秸稈中的滅草松殘留［J］.分析試驗(yàn)室，2012，31（6）:1－5.

［7］陳小軍，王 萌，范淑琴，等.QuEChERS前處理結(jié)合HPLC－MS／MS法分析氯蟲苯甲酰胺在甘藍(lán)和土壤中的殘留［J］.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，45（13）:2636－2647.

［8］黃寶勇，潘燦平，張 微，等.應(yīng)用分析保護(hù)劑補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)與氣相色譜－質(zhì)譜快速檢測果蔬中農(nóng)藥多殘留［J］.分析測試學(xué)報(bào)，2006，25（3）:l1－16.

［9］趙 潔，何 強(qiáng)，姚秉華，等.改進(jìn) QuEChERS－氣相色譜－質(zhì)譜法快速分析測定農(nóng)用土壤中多環(huán)芳烴［J］.分析試驗(yàn)室，2012，31（2）:33－37.

［10］陳健航，葉瑜霏，程雪梅，等.分散固相萃?。瓪庀嗌V－質(zhì)譜聯(lián)用法檢測蔥、韭菜和姜中多種農(nóng)藥殘留［J］.質(zhì)譜學(xué)報(bào)，2011，32（6）:341－349.

［11］陳武瑛，廖曉蘭，徐 軍，等.分散固相萃?。咝б合嗌V－串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用快速檢測玉米及土壤中莠去津殘留［J］.農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2010，29（3）:604－608.

［12］王天順，楊玉霞，范業(yè)賡，等.氣相色譜－質(zhì)譜法測定甘蔗中除草劑殘留量［J］.理化檢驗(yàn):化學(xué)分冊，2011，47（11）:1266－1268.

［13］魯 紅，吳國杰，梁世強(qiáng)，等.MSPD／UPLCTOFMS法測定草莓中4種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留［J］.農(nóng)藥，2012，51（5）:360－363.

［14］王連珠，周 昱，陳 泳，等.QuEChERS樣品前處理－液相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜法測定蔬菜中66種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量方法評(píng)估［J］.色譜，2012，30（2）:146－153.

［15］胡西洲，程運(yùn)斌，胡定金.QuEChERS法測定蔬菜中有機(jī)磷類農(nóng)藥多殘留分析［J］.中國測試技術(shù)，2006，32（3）:132－133.

［16］黃 霞，宋 瑩，張耀海，等.QuEChERS－GC／MS快速檢測柑橘中50種農(nóng)藥殘留［J］.食品科學(xué)，2011，32（18）:268－273.

［17］趙祥梅，董 英，王和生，等.QuEChERS－氣－質(zhì)聯(lián)用法檢測大米中12種農(nóng)藥殘留物［J］.中國食品學(xué)報(bào)，2010，10（2）:214－220.

［18］吳春梅，程雪梅，李 亮，等.QuEChERS－GPCGC－MS快速測定蔬菜中24中農(nóng)藥殘留［J］.熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2012，32（2）:52－56.

［19］張秀堯，蔡欣欣.緩沖QuEChERS氣相色譜電子捕獲檢測法測定蔬菜中52種含鹵素農(nóng)藥殘留［J］.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2008，18（12）:2467－2469.

［20］董 靜，潘玉香，朱莉萍，等.果蔬中54種農(nóng)藥殘留的 QuEChERS／GCMS快速分析［J］.分析測試學(xué)報(bào)，2008，27（1）:66－69.