QuEChERS-氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定蔬菜中農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應研究

任金萍

(平?jīng)鍪修r(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全與檢驗檢測中心，甘肅 平?jīng)?744000)

隨著生活水平的提高，人民對農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)與質(zhì)量安全要求越來越高，加大對農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留檢測越來越重要[1,2]。在蔬菜農(nóng)藥殘留檢驗檢測工作中，基質(zhì)效應是影響定量結(jié)果是否準確的一個重要因素。近年來，基質(zhì)效應在農(nóng)殘檢測中也越來越被重視，對于基質(zhì)效應的產(chǎn)生機制，學者研究很多[3-8]，而氣相色譜儀、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀中的基質(zhì)效應一般歸因于目標物經(jīng)由熱進樣口向色譜柱傳輸過程中，由于基質(zhì)的參與，減少了熱不穩(wěn)定目標物的分解，或者由于樣品基質(zhì)優(yōu)先占據(jù)了進樣口的活性位點，從而減少了目標物被活性位點吸附，進而影響目標物的響應值，從而影響檢測結(jié)果。為了降低基質(zhì)效應對檢測結(jié)果的影響，國家也出臺了相關標準，即在檢驗檢測過程中要配制基質(zhì)混合標準工作液，且基質(zhì)混合標準工作溶液應現(xiàn)配現(xiàn)用[9]。而前處理方法的不同，凈化程度的強弱也對基質(zhì)效應有影響[10]。近年來QuEChERS前處理過程因其快速、簡單、高效、安全等優(yōu)勢，被檢驗檢測機構(gòu)廣泛推廣應用。因此，對基于QuEChERS前處理方法的基質(zhì)效應的研究尤為重要，本研究采用QuEChERS前處理方法，運用氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀分析7種蔬菜對20種農(nóng)藥在不同質(zhì)量濃度下的基質(zhì)效應，以期為檢驗檢測定量結(jié)果的準確性提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 材料、試劑與儀器

1.1.1 試劑耗材

提取包(4g MgSO4、1g NaCl、1g檸檬酸鈉、0.5g檸檬酸氫二鈉)、陶瓷均質(zhì)子、凈化管(150mg PSA、900mg MgSO4)，均購于深圳逗點生物公司；乙腈、乙酸乙酯均為色譜級試劑，0.2μm有機相微孔濾膜(美國安捷倫)。

1.1.2 儀器設備

氣相色譜-三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國安捷倫7000C)、高速冷凍離心機(湖南赫西HR/T20MM)、水浴氮吹儀(美國Organomation公司N-EVAP7M112)、天平(梅特勒PL602E)、漩渦混合器(寧波新芝生物XW-80A)。

1.1.3 標準物質(zhì)

殺螟硫磷、二嗪磷、甲基對硫磷、馬拉硫磷、倍硫磷、對硫磷、甲基異柳磷、丙溴磷、三唑磷、乙酰甲胺磷、五氯硝基苯、三唑酮、腐霉利、聯(lián)苯菊酯、甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、三氯殺螨醇、異丙甲草胺、二甲戊靈、多效唑等20種農(nóng)藥標準品均購于農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所(天津)，濃度均為100μg·mL-1。

1.1.4 供試蔬菜

結(jié)球甘藍、普通白菜、菠菜、皺葉萵苣、豆角、芹菜、蘿卜，均為例行監(jiān)測中未檢出樣品。

1.2 試驗方法

1.2.1 儀器條件

色譜柱：DB-5MS毛細管柱(30m×0.25mm×0.25μm)；色譜柱溫度：40℃保持1min，然后以40℃·min-1程序升溫至120℃，再以5℃·min-1升溫至240℃，再以12℃·min-1升溫至300℃，保持6min；載氣：氦氣，純度≥99.999%，流速1.0mL·min-1；進樣口溫度：280℃；進樣量：1uL；進樣方式：不分流進樣；電子轟擊源：70eV；離子源溫度：280℃；傳輸線溫度：280℃；溶劑延遲：3min；采用多反應監(jiān)測(MRM)模式。

1.2.2 基質(zhì)來源

選用例行監(jiān)測未檢出樣品，該未檢出樣品中均未檢測出2.1中所列的20種農(nóng)藥殘留，按照標準GB 23200.113-2018中QuEChERS前處理方法處理樣品，用乙酸乙酯定容的樣品溶液為基質(zhì)溶液。

1.2.3 試驗設計

用基質(zhì)溶液配制的混標稱為基質(zhì)標，用溶劑乙酸乙酯配制的混標稱為溶劑標。分別配制質(zhì)量濃度為0.05μg·mL-1、0.1μg·mL-1、0.2μg·mL-1的基質(zhì)標和溶劑標，上機檢測，記錄20種農(nóng)藥的峰面積，計算基質(zhì)效應。

基質(zhì)效應的計算公式：

基質(zhì)效應=基質(zhì)標的峰面積/溶劑標的峰面積

基質(zhì)效應評價[11]：當基質(zhì)效應為0.9～1.1時，基質(zhì)效應表現(xiàn)為不明顯；當基質(zhì)效應>1.1時，表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應；當基質(zhì)效應<0.9時，為基質(zhì)減弱效應。

1.2.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用WPS Office軟件對數(shù)據(jù)進行處理。

2 結(jié)果與分析

2.1 結(jié)球甘藍基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

結(jié)球甘藍中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應為0.63～5.09，其中，甲基異柳磷、三唑酮、聯(lián)苯菊酯、異丙甲草胺、多效唑在質(zhì)量濃度為0.05μg·mL-1水平下表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應，隨著質(zhì)量濃度的增大基質(zhì)效應逐漸增強；二嗪磷、五氯硝基苯、腐霉利基質(zhì)效應均不明顯；三氯殺螨醇表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應。3個濃度水平下三唑磷的基質(zhì)效應最強，為5.09。結(jié)球甘藍基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留在濃度為0.1μg·mL-1和0.2μg·mL-1水平下，基質(zhì)效應表現(xiàn)基本一致。

圖1 結(jié)球甘藍基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

2.2 普通白菜基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

普通白菜中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應為0.58～6.56，其中，二嗪磷、五氯硝基苯、三唑酮、腐霉利、異丙甲草胺、二甲戊靈基質(zhì)效應不明顯，其余農(nóng)藥均表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應；三唑磷的基質(zhì)效應最強，為6.56，三氯殺螨醇基質(zhì)效應最弱，為0.58。3個濃度水平下，20種農(nóng)藥的基質(zhì)效應表現(xiàn)趨勢基本一致。

圖2 普通白菜基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

2.3 菠菜基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

菠菜中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應為0.55～10.07，其中，三氯殺螨醇基質(zhì)效應為0.55，三唑磷基質(zhì)效應為10.07；二嗪磷、五氯硝基苯、甲基異柳磷、三唑酮基質(zhì)效應不明顯，其余農(nóng)藥均表現(xiàn)出基質(zhì)增強效應。3個濃度水平下，20種農(nóng)藥的基質(zhì)效應趨勢一致。

圖3 菠菜基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

2.4 皺葉萵苣基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

皺葉萵苣中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應為0.86～7.95，其中，基質(zhì)效應最大的農(nóng)藥是三唑磷，最小是三氯殺螨醇；丙溴磷、腐霉利在0.05μg·mL-1水平下基質(zhì)效應最強，隨著質(zhì)量濃度的增大，基質(zhì)效應逐漸減弱；三氯殺螨醇的基質(zhì)效應隨著質(zhì)量濃度的增大，逐漸表現(xiàn)出基質(zhì)增強效應。其余農(nóng)藥在3個濃度水平下，基質(zhì)效應趨勢基本一致，表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應。

圖4 皺葉萵苣基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

2.5 豆角基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

豆角中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應為0.45～6.48，其中，三唑磷基質(zhì)效應為6.48，三氯殺螨醇基質(zhì)效應為0.45；丙溴磷、殺螟硫磷、乙酰甲胺磷在0.05μg·mL-1水平下基質(zhì)效應最強，隨著質(zhì)量濃度的增大，基質(zhì)效應逐漸減弱，三氯殺螨醇隨著質(zhì)量濃度的增大，基質(zhì)效應逐漸增強，但總體表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應，其余農(nóng)藥在3個濃度水平下，基質(zhì)效應趨勢基本一致，均表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應。

圖5 豆角基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

2.6 芹菜基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

芹菜中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應為0.61～7.79，其中，三唑磷基質(zhì)效應最強，三氯殺螨醇最弱；殺螟硫磷、丙溴磷、乙酰甲胺磷隨著質(zhì)量濃度的增大，基質(zhì)效應逐漸減弱；五氯硝基苯、三唑酮基質(zhì)效應不明顯，三氯殺螨醇表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應，其余農(nóng)藥在3個濃度水平下，基質(zhì)效應趨勢基本一致，均表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應。

圖6 芹菜基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

2.7 蘿卜基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

蘿卜中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應為0.48～5.83，其中，三唑磷基質(zhì)效應最強，三氯殺螨醇基質(zhì)效應最弱；殺螟硫磷、馬拉硫磷、丙溴磷、乙酰甲胺磷在0.05μg·mL-1水平下基質(zhì)效應最強，隨著質(zhì)量濃度的增大，基質(zhì)效應逐漸減弱；甲基對硫磷、三唑磷在0.1μg·mL-1水平下基質(zhì)效應最小；五氯硝基苯、三唑酮、腐霉利、異丙甲草胺基質(zhì)效應不明顯，三氯殺螨醇表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應，其余農(nóng)藥在3個濃度水平下，基質(zhì)效應趨勢基本一致，均表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應。

圖7 蘿卜基質(zhì)中20種農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應

3 結(jié)論與討論

本文研究了7種蔬菜對20種農(nóng)藥在不同質(zhì)量濃度(0.05mg·L-1、0.1mg·L-1、0.2mg·L-1)下的基質(zhì)效應，20種農(nóng)藥中大部分在不同蔬菜中表現(xiàn)出不同的基質(zhì)效應，不同農(nóng)藥在同種蔬菜中的基質(zhì)效應也不同。三唑磷在7種蔬菜中的基質(zhì)效應均最強，三氯殺螨醇除在皺葉萵苣基質(zhì)中高質(zhì)量濃度下表現(xiàn)為基質(zhì)增強效應外，在其余6種蔬菜中均表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應。二嗪磷、甲基異柳磷、五氯硝基苯、三唑酮、異丙甲草胺、二甲戊靈這6種農(nóng)藥在7種蔬菜基質(zhì)中基質(zhì)效應表現(xiàn)基本一致，說明其基質(zhì)效應主要決定于農(nóng)藥性質(zhì)；其余14種農(nóng)藥在不同的蔬菜基質(zhì)中表現(xiàn)出不同的基質(zhì)效應，說明其基質(zhì)效應主要由農(nóng)藥和蔬菜種類共同決定。不同質(zhì)量濃度下，個別農(nóng)藥的基質(zhì)效應與質(zhì)量濃度有關聯(lián)，但大部分農(nóng)藥在7種蔬菜中的基質(zhì)效應趨勢基本一樣，這說明基質(zhì)效應與農(nóng)藥的濃度沒有很大的關聯(lián)。

QuEChERS前處理方法操作簡便、安全、高效，適合于大批量的例行監(jiān)測工作，但是QuEChERS前處理的凈化程度相比傳統(tǒng)的SPE前處理相對較弱，基質(zhì)效應也相對大一些[12]，因此，在日常的檢驗檢測工作中，可以初篩出檢出樣品，確定檢出農(nóng)藥，然后配制相對應的蔬菜基質(zhì)標進行定量計算，確保定量的準確性。對于復雜的基質(zhì)樣品，尤其是檢出的陽性樣品，需要結(jié)合SPE前處理進行復檢確認?；|(zhì)效應的機制非常復雜，還需日后進一步研究，同時要做好氣質(zhì)聯(lián)用儀的日常維護，勤換進樣隔墊，使用惰性襯管，以降低基質(zhì)效應[7]。