地方特色小雜糧農(nóng)藥殘留檢測分析研究

張婷，趙二勞，任光明，范建鳳

（忻州師范學(xué)院化學(xué)系，山西忻州034000）

地方特色小雜糧農(nóng)藥殘留檢測分析研究

張婷，趙二勞，任光明，范建鳳

（忻州師范學(xué)院化學(xué)系，山西忻州034000）

建立高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS/MS）測定小雜糧中氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留分析方法。樣品以乙腈為提取劑，超聲波提取。該方法加標(biāo)回收率平均值為83.5%～103%，檢出限在0.006μg/kg～0.031μg/kg，定量限在0.016μg/kg～0.085μg/kg范圍內(nèi)，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.83%～5.8%范圍內(nèi)。

高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜；小雜糧；農(nóng)藥殘留

忻州地方特色小雜糧富含各種營養(yǎng)素，既是傳統(tǒng)食糧，又是現(xiàn)代保健珍品，在有機食品、保健食品中占有重要地位。隨著經(jīng)濟水平的提高，人們對健康理念的改變，使得合理營養(yǎng)膳食成為人們?nèi)粘ｏ嬍酬P(guān)注的焦點，為小雜糧提供了巨大的市場，同時也促進了小雜糧產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[1]。忻州地區(qū)地處晉西北，獨特的地理位置及生態(tài)環(huán)境條件尤其適合豆類、谷類作物生長。豆類食品中的蛋白質(zhì)含量非常高，富含有各種維生素、不飽和酸、礦物質(zhì)和脂肪，谷類作物脂肪含量低，富含多種維生素和鈣、鎂、磷、鐵、銅、鋅等礦物元素。被譽為“美容、健身、防病”的保健食品。

小雜糧在整個生長周期中易遭受各種病蟲害的侵?jǐn)_，因此需要施用一定量有針對性的農(nóng)藥來保護農(nóng)作物的正常生長[2]。

甲萘威、抗蚜威、克百威為氨基甲酸酯類農(nóng)藥，可作用于豆類及谷類作物的殺蟲劑[3]，但該類農(nóng)藥會危害人體的神經(jīng)系統(tǒng)，還有致癌、致突變等風(fēng)險，且氨基甲酸酯類農(nóng)藥穩(wěn)定性強[4]，不易分解，在農(nóng)作物中殘留較多。因此建立準(zhǔn)確、高效、快捷的分析方法尤其重要。

氨基甲酸酯類農(nóng)藥食品殘留研究比較廣泛[5]，但小雜糧豆類農(nóng)藥殘留少見報道，本文通過對忻州當(dāng)?shù)匦‰s糧篩選，擬定以豆類（綠豆、黃豆、青豆、紅小豆、黑青豆）、谷物（谷子、糜子、黍子、高粱）為研究對象，建立高效快捷的前處理方法以及液質(zhì)聯(lián)用快速、可靠的分析方法。

1材料與方法

1．1儀器、材料及試劑

三重四級桿液質(zhì)聯(lián)用儀（LCMS-8030）：島津制作所；色譜柱（IntertSustain C18，150mm×4.0mm，5μm）：日本島津公司；5mL圓底離心管、2mL尖底離心管、NY針頭式過濾器（孔徑0.22μm）：島津GL公司；高功率數(shù)控超聲波清洗器（KQ-400KDE）：天津恒奧公司；氮吹儀（BC396）：Maplelab；臺式高速離心機（TGL-16）：金壇市希望科教儀器有限公司。

甲醇（色譜純）、乙腈（色譜純）：Fisher公司；甲酸（色譜純）：SPS公司；甲萘威、克百威、抗蚜威：中國食品藥品檢定研究院；乙酸乙酯（分析純）：天津市福晨化學(xué)試劑廠；屈臣氏蒸餾水。

1.2樣品采集及前處理

實際樣品豆類（綠豆、黃豆、青豆、紅小豆、黑青豆）、谷類（谷子、糜子、黍子、高粱）均購自忻州當(dāng)?shù)爻?，小雜糧來源于忻州鄉(xiāng)村農(nóng)場。樣品采集后立即做分析。稱取豆類及谷類樣品0.5 g～1 g（精確到0.001 g）于5mL離心管中，加入1.5mL乙腈，超聲波萃取20min，12 000 r/min，離心10min。轉(zhuǎn)離心機離心，將提取液0.22μm針孔濾膜過濾后轉(zhuǎn)移到2mL尖底離心管中，用氮吹儀濃縮至500μL，LC-MS/MS定性定量分析，外標(biāo)法定量。

1.3色譜-質(zhì)譜條件分析

1.3.1色譜條件

色譜柱：IntertSustain C18色譜柱，流動相：A相為0.02%甲酸水溶液，B相為甲醇，體積比A∶B=40∶60，流速：0.4mL/min，進樣體積：5μL，柱溫35℃。

1.3.2質(zhì)譜條件

離子源：ESI正離子模式，霧化氣：氮氣3.0 L/min，干燥氣：氮氣15 L/min，碰撞氣：氬氣，真空度：1.8× 10-3Pa，脫溶劑管溫度：250℃，加熱模塊溫度：450℃，檢測模式：多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）模式。駐留時間：100ms。

2結(jié)果與討論

2.1樣品前處理方法考察

試驗比較了整粒和研磨兩種不同性狀的豆類及谷物提取效果，發(fā)現(xiàn)兩者之間的檢測結(jié)果相差不大，但是研磨的樣品較整粒的樣品基質(zhì)干擾大，分析時間較長，不易與目標(biāo)化合物分離。本試驗采用整粒提取的方法。

參照文獻(xiàn)[6-7]，采用超聲波提取的方式，分別對甲醇、乙腈、乙酸乙酯作為提取液進行考察，試驗結(jié)果表明，選擇乙腈作為提取液，基質(zhì)干擾小，萃取率高。

2.2液質(zhì)聯(lián)用分析條件的選擇

色譜條件的考察：分別對不同種類的流動相及流速進行考察，試驗結(jié)果表明，采用0.02%甲酸水溶液及甲醇為流動相，離子化率最高，分離效果較好。流速低目標(biāo)化合物的響應(yīng)值高，但色譜峰展寬嚴(yán)重，流速大于0.4mL/min時，因柱壓升高分離效果更好，峰寬與響應(yīng)值趨于平穩(wěn)，但離子化率降低，選擇0.4mL/min流速。

質(zhì)譜條件的優(yōu)化：配制濃度為1.0μg/mL目標(biāo)化合物甲醇單標(biāo)溶液，兩通進樣，優(yōu)化質(zhì)譜參數(shù)。以優(yōu)化的色譜條件與化合物質(zhì)譜參數(shù)，建立液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析方法，質(zhì)譜MRM參數(shù)如表1所示。

表1 3種農(nóng)藥高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定參數(shù)Table1 HPLC-MS/MSparameters for 3 kindsof pesticide

色譜圖見圖1，甲萘威、克百威加標(biāo)5μg/kg，抗蚜威加標(biāo)1μg/kg。

圖1 3種農(nóng)藥色譜圖Fig.1 Chromatogram for 3 pesticide

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

將3種農(nóng)藥儲備液混合后配制0.1 ng/mL～1 000 ng/mL濃度梯度系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。峰面積與濃度的線性關(guān)系如表2所示。

表2 3種農(nóng)藥的線性、靈敏度特性及國家標(biāo)準(zhǔn)Tab le2 Linearity，sensitivity characteristicsand national standardization of 3 pesticide

表中所列3種目標(biāo)化合物的檢出限為0.006μg/kg～0.031μg/kg（S/N≥3），定量限為0.016μg/kg～0.085μg/kg（S/N≥10），定量限遠(yuǎn)低于中國國家標(biāo)準(zhǔn)中豆類及谷物中食品農(nóng)藥殘留量。3種農(nóng)藥抗蚜威、甲萘威、克百威的在豆類中農(nóng)藥殘留國家標(biāo)準(zhǔn)[8]分別為：0.05、1、0.2mg/kg，谷物中為0.05、5、0.1mg/kg。

2.4重復(fù)性與回收率

本試驗用日內(nèi)RSD（n=6）和日間RSD（n=6）對重現(xiàn)性進行考察，結(jié)果見表3。

空白實際樣品品綠豆及谷子中加入0.1、5、10μg/kg 3種目標(biāo)化合物，測得保留時間的日內(nèi)RSD為0.03%～0.1%，日間RSD為0.07%～0.36%，峰面積的日內(nèi)RSD為0.83%～2.56%，日間RSD為2.05%～5.8%。3種目標(biāo)化合在空白樣品綠豆及谷子中的回收率為83.5%～103%?？芍痉椒ㄟm合氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留分析研究。

表3 3種農(nóng)藥的回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差Table3 Recoveriesand relative standard deviations（RSDs）of 3 kindsof three pesticides

2.5實際樣品的測定

實際樣品黃豆、青豆、紅小豆、黑青豆、糜子、黍子、高粱經(jīng)樣品前處理后，分析檢測，均未檢出抗蚜威、甲萘威、克百威農(nóng)藥殘留。

3結(jié)論

建立了高效液相色譜-質(zhì)譜串聯(lián)測定豆類及谷物樣品中氨甲基氨酸農(nóng)藥殘留的方法，樣品前處理簡單，基質(zhì)干擾小，且具有良好的重現(xiàn)性，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.83%～5.8%范圍內(nèi)，回收率平均值為83.5%～103%。檢出限低，在0.006μg/kg～0.031μg/kg范圍內(nèi)，靈敏度高，適用于小雜糧中農(nóng)藥殘留快速分析研究。在實際樣品中并未檢出農(nóng)藥殘留，可能是由于當(dāng)?shù)貧夂驐l件因素，小雜糧抗蟲性相對較好，施加農(nóng)藥量較少，為當(dāng)?shù)靥厣称沸‰s糧的深度開發(fā)研究及小雜糧種植業(yè)提供參考。

[1]張雄,王立祥,柴巖,等.小雜糧生產(chǎn)可持續(xù)發(fā)展探討[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,36(12):1595-1598

[2]劉永明,葛娜,崔宗巖.糧谷中農(nóng)藥殘留前處理技術(shù)的研究進展[J].食品安全質(zhì)量檢測學(xué)報,2014,5(7):2151-2160

[3]馬芳,喬俊耀,白中科.山西省小雜糧生產(chǎn)病害防治現(xiàn)狀評價[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2006,22(4):362-364

[4]Pico M Y,Fernandez,Manes J．Determination of carbamate residues in fruitsand vegetablesbymatrix solid-phase dispersion and liquid chromatography-massspectrometry[J].JournalofChromatography A, 2000,871(1):43-56

[5]Martien CSpanje,PeterM Rensen,JosM Scholten．LC-MS/MSmulti-method formycotoxinsafter single extraction,with validation data for peanut,pistachio,wheat,maize,cornflakes,raisinsand figs[J].Food Additivesand Contaminants:PartA,2008,25(4):472-489

[6]陳溪,董振霖,孫玉玉,等.氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測大米中20種農(nóng)藥殘留[J].分析測試學(xué)報,2016,35(4):394-399

[7]胡貝貞,謝麗萍,邵鐵鋒.氣相色譜-負(fù)化學(xué)源質(zhì)譜法測定豆類中14種農(nóng)藥殘留[J].分析試驗室,2008,27(Sl):91-94

[8]中華人名共和國國家衛(wèi)生和計劃生育委員會,中華人民共和國農(nóng)業(yè)部.GB 2763-2014,食品安全國家標(biāo)準(zhǔn),食品中農(nóng)藥最大殘留限量[S].北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2014:93,101,103

Study on Pesticide Residue Analysis of M inor Food Crops

ZHANG Ting，ZHAOEr-lao，RENGuang-ming，F(xiàn)AN Jian-feng
（DepartmentofChemistry，Xinzhou TeachersUniversity，Xinzhou 034000，Shanxi，China）

A high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometrywas developed for the determination of carbamate pesticide residuesofminor food crops.The sampleswere extracted by ultrasonic extractionwith acetonitrile，the average spiked recovery of thismethodwas range from 83.5%to103%.Limitofdetectionwere in 0.006μg/kg-0.031μg/kg，limitofquantitationwere in 0.016μg/kg-0.085μg/kg.Relative standard deviationwere in 0.83%-5.8%.

high-performance liquid chromatography-tandemmassspectrometry；minor food crops；pesticide residues

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.05.037

2016-11-24

忻州師范學(xué)院院級青年基金項目（No.QN201401）

張婷（1986—），女（漢），助理實驗師，碩士，研究方向：現(xiàn)代色譜分離。