使用液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜研究20種農(nóng)藥在10種農(nóng)產(chǎn)品中的基質(zhì)效應(yīng)

王緹

摘要 闡述了基質(zhì)效應(yīng)及其產(chǎn)生的原因，并基于QuEChERS前處理方法，使用液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜考察了20種農(nóng)藥在10種農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)，通過數(shù)據(jù)分析為農(nóng)藥殘留檢測工作提供了參考。

關(guān)鍵詞 農(nóng)藥殘留;檢測;基質(zhì)效應(yīng);液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜

中圖分類號：O657.63 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）03–0007–03

液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)于20世紀(jì)90年代迅猛發(fā)展，在選擇性、適用性和靈敏度等方面都有著非常突出的優(yōu)勢，特別適用于農(nóng)殘檢測中復(fù)雜基質(zhì)的定量甚至痕量分析，但基質(zhì)效應(yīng)是該技術(shù)使用中最突出的問題?；|(zhì)效應(yīng)會影響分析物的定量限、檢出限和精密度，大大降低了農(nóng)藥殘留檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，在建立液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜的農(nóng)藥殘留分析方法時(shí)，應(yīng)當(dāng)對基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行正確評估，并采取適宜方法減少甚至消除基質(zhì)效應(yīng)的影響，從而確保數(shù)據(jù)的可靠性。

1 基質(zhì)效應(yīng)概述

樣品中除分析物以外的組分叫做基質(zhì)，由于基質(zhì)常常對分析物的分析過程有顯著干擾，并影響分析結(jié)果的準(zhǔn)確性，這些影響和干擾被稱為基質(zhì)效應(yīng)，包括基質(zhì)的離子抑制效應(yīng)和離子增強(qiáng)效應(yīng)。離子抑制效應(yīng)使分析物在質(zhì)譜上響應(yīng)值降低，而離子增強(qiáng)效應(yīng)則使分析物在質(zhì)譜上響應(yīng)值增加。就一般情況而言，離子抑制效應(yīng)較離子增強(qiáng)效應(yīng)發(fā)生的更普遍。產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)的因素涉及很多方面，如農(nóng)產(chǎn)品類型、農(nóng)藥種類、檢測儀器原理等，在實(shí)際工作中，可以根據(jù)這些因素進(jìn)行分類。

在液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜測定農(nóng)藥殘留時(shí)，由于農(nóng)產(chǎn)品樣品中的外源性物質(zhì)或內(nèi)源性物質(zhì)會影響樣品中農(nóng)藥殘留的去溶劑化或離子化過程，使農(nóng)藥殘留的質(zhì)譜值響應(yīng)降低或增加，從而產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)。樣品中外源性物質(zhì)可能是色譜系統(tǒng)中的一部分，如緩沖液，或在樣品前處理過程中引入的雜質(zhì);而內(nèi)源性物質(zhì)則是樣品基質(zhì)的一部分，如蛋白質(zhì)、鹽類、磷脂等。

農(nóng)藥的種類、結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的不同也會產(chǎn)生不同的基質(zhì)效應(yīng)。受基質(zhì)效應(yīng)影響較大的農(nóng)藥，如極性農(nóng)藥、熱不穩(wěn)定性農(nóng)藥以及帶有氫鍵結(jié)合能力的氨基、羥基、磷酸基、咪唑基等類農(nóng)藥。這些農(nóng)藥可以統(tǒng)稱為基質(zhì)效應(yīng)敏感性農(nóng)藥，如氧樂果、百菌清、甲胺磷、乙酰甲胺磷等。

樣品溶液中基質(zhì)的pH值、濃度和種類等因素構(gòu)成的化學(xué)環(huán)境的影響，也會導(dǎo)致同種農(nóng)藥在不同樣品基質(zhì)中表現(xiàn)出基質(zhì)效應(yīng)的差異;同時(shí)，不同的色譜條件和檢測儀器也是產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)的重要因素。因此，本文使用液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜考察20種農(nóng)藥在10種農(nóng)產(chǎn)品基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)，期待通過數(shù)據(jù)分析為農(nóng)藥殘留檢測工作提供參考。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與裝置

Thermo TSQ Quantum Ultra液質(zhì)聯(lián)用儀（美國Thermo Fisher公司），配電噴霧離子源（ESI）;AH-20全自動均質(zhì)器（廈門?？疲?天平（德國Sartorius，精確度0.0 001 g）;K600型食物調(diào)理機(jī)（德國BRAUN）;LD4-8離心機(jī)（北京京力）;TGL-20B高速離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器）;Dispensette瓶口移液器（2.5～25 mL 德國普蘭德BRAND）;Transferpette移液槍（1～10 mL、20～200 μL、100～1 000 μL德國普蘭德BRAND）;WH300旋渦混合器（上海安亭科學(xué)儀器）。

2.2 試劑與材料

甲醇（色譜純，美國TEDIA 試劑）;乙腈（色譜純，美國TEDIA 試劑）;甲酸（色譜純，美國FLUKA試劑）;ProElut QuEChERS產(chǎn)品套裝（北京迪馬科技），規(guī)格：400 mg PSA/400 mg C18/1 200 mg MgSO4等。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：滅蠅胺、啶蟲脒、涕滅威、涕滅威砜、涕滅威亞砜、多菌靈、克百威、3-羥基克百威、滅幼脲、除蟲脲、甲霜靈、烯酰嗎啉、吡蟲啉、吡唑醚菌酯、滅多威、咪鮮胺、多效唑、辛硫磷、霜霉威、噻蟲嗪（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境監(jiān)測總站）。

2.4 樣品及來源

本次實(shí)驗(yàn)采用的樣品有番茄、豇豆、芹菜、金針菇、草莓、普通白菜、辣椒、蒜、韭菜、蘋果等10種農(nóng)產(chǎn)品，所有樣品均來源于市場。

2.5 實(shí)驗(yàn)方法

2.5.1 樣品采集 抽取當(dāng)季當(dāng)?shù)刭徺I的番茄等10種農(nóng)產(chǎn)品，每個(gè)樣品取3 kg。將樣品切塊，取約200 g攪好的樣品，放入聚乙烯瓶中，寫好標(biāo)簽，于-16℃～ -20℃條件下冷凍保存。

2.5.2 QuEChERS前處理方法 （1）樣品的提取。取已經(jīng)制備好的樣品10.0 g于離心管中，加入20.0 mL的乙腈，在全自動均質(zhì)器上充分混勻1 min，加入1 200 mg MgSO4等鹽類，在離心機(jī)上以5 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心2 min，取出后靜置以除去水分。（2）樣品的凈化。吸取靜置后的上清液10.0 mL至帶有C18和N-丙基乙二胺（PSA）等吸附劑的小柱中，在離心機(jī)上以5 000 r/min的轉(zhuǎn)速離心2 min，以除去雜質(zhì)，取上清液250 ?μL，加入250 μL純凈水，裝入上機(jī)小瓶，充分混勻，待測。

2.6 標(biāo)準(zhǔn)品的配制

本實(shí)驗(yàn)使用外標(biāo)法，將已購置的1 000 mg/L各標(biāo)準(zhǔn)樣品用甲醇做為溶劑，先配制成5 mg/L的混標(biāo)儲備液，再將混標(biāo)儲備液分別稀釋成0.05、0.1、0.2 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，裝入上機(jī)小瓶，待測。

2.7 上機(jī)測定

2.7.1 色譜條件 色譜柱：Hypersil GOLD-C18柱（100 mm×2.1 mm，3 μm）;柱溫：30℃;進(jìn)樣量：10 μL;流動相為0.1%甲酸水溶液與甲醇溶液，梯度洗脫順序（表1）。

2.7.2 質(zhì)譜條件 電噴霧離子源，正離子掃描，多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）。離子源溫度：350℃、電噴霧電壓：4 200 V、霧化器壓力：40 Pa、碰撞氣流速：8 L/min。定性離子對，定量離子對，碰撞能量（表2），得出20種農(nóng)藥的總離子流色譜圖（圖1）。

3 結(jié)果與分析

3.1 基質(zhì)效應(yīng)的評價(jià)方法

基質(zhì)效應(yīng)（%）=B/A×100%;

其中，A為在純?nèi)軇┲蟹治鑫锏捻憫?yīng)值，B為樣品基質(zhì)中添加相同含量分析物的響應(yīng)值。

基質(zhì)效應(yīng)在-20%～20%之間為弱基質(zhì)效應(yīng)，在-50%～-20%和20%～50%為中等基質(zhì)效應(yīng)，超過-50%或50%為強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)。

3.2 結(jié)果

基質(zhì)效應(yīng)較強(qiáng)的化合物分別為滅蠅胺、涕滅威、多效唑和吡唑嘧菌酯，大蒜和韭菜基質(zhì)效應(yīng)較強(qiáng)。在測定的20種農(nóng)藥中，約80%的農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)為抑制，20%為增強(qiáng)（表3）。

3.3 結(jié)果分析

綜合一些文獻(xiàn)得知，稀釋樣品溶液、優(yōu)化前處理方法、優(yōu)化分離條件、減少進(jìn)樣量、采用空白基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液等方法可減小基質(zhì)效應(yīng)的影響。

從本實(shí)驗(yàn)的結(jié)果來看，液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜中以抑制效應(yīng)為主。同一種農(nóng)藥在不同基質(zhì)中的基質(zhì)效應(yīng)趨勢基本一致，因此可以采用一種基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)行篩查檢測。同時(shí)，建議使用芹菜、普通白菜等基質(zhì)效應(yīng)相對較小的農(nóng)產(chǎn)品進(jìn)行添加回收和實(shí)驗(yàn)評價(jià)，不建議使用大蒜、韭菜等強(qiáng)基質(zhì)效應(yīng)的農(nóng)產(chǎn)品配制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液。

參考文獻(xiàn)

[1] 王先桂，曾丹.農(nóng)殘分析檢測中的基質(zhì)效應(yīng)及消除[J].農(nóng)家科技：下旬刊，2019 （7）：262.

[2] 戴巧珍，劉秀芹.淺析基質(zhì)效應(yīng)在氣相色譜檢測中對農(nóng)藥殘留的影響[J].農(nóng)家致富顧問，2019（18）：219.

[3] 羅潔兒.氣相色譜分析農(nóng)藥殘留的基質(zhì)效應(yīng)及其解決方法[J].消費(fèi)導(dǎo)刊，2019 （18）：211.

[4] 許曉敏，李凌云.基質(zhì)效應(yīng)對液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析農(nóng)藥殘留的影響研究[J].農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量與安全，2019（6）：11-15，20.

[5] 劉欣紅，王艷輝.蔬菜中13種有機(jī)磷農(nóng)藥基質(zhì)效應(yīng)研究[J].農(nóng)藥科學(xué)與管理， 2019，40（7）：28-35.

[6] 范葉，易澤夫.蔬菜農(nóng)藥殘留檢測中基質(zhì)效應(yīng)影響因素分析[J].蔬菜，2019（2）： 60-64.

責(zé)任編輯：黃艷飛