QuEChERS-GC-MS/MS法測定薏苡仁中25種農(nóng)藥殘留

李志，沈佳奇*，任艷，周棱波，汪燦，邵明波

1. 六盤水市山地特色生態(tài)產(chǎn)品研究中心（六盤水 553000）；2. 貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，旱糧研究所（貴陽 550000）

薏苡仁（Coicis semen），又稱回回米、藥玉米，是一種藥食同源的禾本科谷物[1]。中醫(yī)認為，薏苡仁具有消腫、健脾祛濕、舒筋除痹、清熱排膿等功效[2-3]。薏苡仁經(jīng)濟效益高，在我國四川、貴州、云南、湖北等地廣泛種植。然而近年來由于部分生產(chǎn)者不合理施用農(nóng)藥，農(nóng)產(chǎn)品中常有農(nóng)藥殘留超標(biāo)被檢出，這也讓薏苡仁的潛在消費者存在一定顧慮，影響產(chǎn)業(yè)健康有序發(fā)展。因此，建立薏苡仁中的農(nóng)藥殘留量快速檢測方法，對于保障質(zhì)量安全、助推產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用。試驗采用加速溶劑萃取技術(shù)結(jié)合氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法與內(nèi)標(biāo)法對薏苡仁中25種農(nóng)藥同時檢測，建立一種薏苡仁中25種農(nóng)藥殘留快速檢測方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

薏苡仁（貴州六盤水中山區(qū)廣大超市）；丙酮（色譜純）、乙腈（色譜純）、甲苯（色譜純）、正己烷（色譜純）：國藥集團化學(xué)試劑有限公司；硅藻土（優(yōu)級純）、無水硫酸鈉（分析純，上海印泰化工有限公司）；石墨化碳黑（GCB）、乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）、十八烷基硅烷鍵合硅膠（C18）：德國Dr. Ehrenstorfe公司；WondaPak QuEChERS提取鹽試劑包Ⅱ（6 g MgSO4，1.5 g醋酸鈉，美國Agilent公司）；0.22 μm濾膜（天津博納艾杰爾科技有限公司）；環(huán)氧七氯、25種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥98.0%，德國Dr.Ehrenstorfer公司）。

1.2 儀器與設(shè)備

配AOC-20i+s自動進樣器的TQ8040三重四極桿串聯(lián)氣相色譜質(zhì)譜儀（日本島津公司）；ASE150加速溶劑萃取儀（美國賽默飛世爾科技公司）；MM500高能振蕩撞擊式球磨儀（德國RETSCH公司）；Chem-Tron STRIKE 300旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀（意大利優(yōu)萊博技術(shù)公司）；AP135W分析天平（日本島津公司）；Sigma 3-18KS臺式高速冷凍離心機（德國SIGMA公司）；Biotage全自動氮吹濃縮儀[拜泰齊貿(mào)易（上海）有限公司]。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品前處理

選顆粒飽滿、無霉變的薏苡仁，洗凈、烘干、粉碎后過0.180 mm（80目）篩得到薏苡仁粉。取10 g薏苡仁粉與10 g硅藻土混合（精確至0.001 g），移入34 mL加速溶劑萃取池，加入WondaPak QuEChERS提取鹽試劑包Ⅱ，在10.34 MPa、80 ℃下加熱5 min，加入提取溶劑靜態(tài)萃取3 min，循環(huán)2次。取20.4 mL提取溶劑沖洗萃取池，并用氮氣吹掃100 s。將萃取液濃縮至8 mL，轉(zhuǎn)移至裝有200 mg PSA、200 mg C18和150 mg GBC的10 mL離心管中，旋渦振動8 min，按7 000 r/min離心10 min。取5 mL上清液，用40 ℃氮氣吹至近干，加入0.1 mL質(zhì)量濃度為10 μg/mL的環(huán)氧七氯內(nèi)標(biāo)溶液，用乙酸乙酯定容至1 mL，過0.22 μm濾膜，所得溶液供測定?？瞻谆|(zhì)提取液的制作方法與前處理相同，但不加0.1 mL質(zhì)量濃度為10 μg/mL的環(huán)氧七氯內(nèi)標(biāo)溶液，直接用乙酸乙酯定容至1 mL。

1.3.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

內(nèi)標(biāo)、混標(biāo)溶液配制：稱10 mg標(biāo)品，用正己烷定容至100 mL，得到100 μg/mL的標(biāo)品A液；取1 mL標(biāo)品A液，用正己烷定容至10 mL，即得10 μg/mL的標(biāo)品B液?；鞓?biāo)溶液以同樣方法配制。

基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液配制：分別取50，100，200，500和1 000 μL質(zhì)量濃度10 μg/mL的混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品儲備液，各加入1 mL質(zhì)量濃度10 μg/mL的環(huán)氧七氯內(nèi)標(biāo)溶液，用空白基質(zhì)提取液定容至10 mL，得到質(zhì)量濃度為0.05，0.10，0.20，0.50和1.00 μg/mL的基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液。

1.3.3 色譜-質(zhì)譜條件

DB-5MS毛細管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），初始溫度60 ℃，保持1 min，以25 ℃/min速率升至160 ℃，以15 ℃/min速率升至250 ℃，以10 ℃/min速率升至300 ℃，保持6 min。載氣為氦氣（純度≥99.999%），流速1.35 mL/min，進樣口溫度260 ℃，不分流，進樣量1 μL，色譜-質(zhì)譜接口溫度280 ℃。電子轟擊源70 eV，離子源溫度230 ℃，溶劑延遲時間2.5 min，多反應(yīng)離子監(jiān)測參數(shù)見表1。

表1 環(huán)氧七氯及25種農(nóng)藥的MRM參數(shù)

接表1

1.4 研究內(nèi)容

1.4.1 線性關(guān)系及檢出限

對基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液及陽性樣品萃取液進行檢測，得到線性關(guān)系。以基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液產(chǎn)生的3倍信噪比（S/N=3）計算檢出限[5-6]。

1.4.2 提取溶劑選擇

以加標(biāo)平均回收率為主要考察指標(biāo)，分別比較以乙腈、丙酮、正己烷為萃取溶劑，對薏苡仁粉末中農(nóng)藥的提取效果差異。

1.4.3 凈化條件優(yōu)化

針對PSA、GBC、C18的添加量及凈化時間，進行四因素三水平L9(34)正交設(shè)計試驗，以農(nóng)藥加標(biāo)平均回收率為考核指標(biāo)，篩選最佳凈化條件，因素與水平見表2。

表2 薏苡仁凈化過程中正交試驗因素水平表

1.4.4 基質(zhì)效應(yīng)影響

采用相對響應(yīng)值法對基質(zhì)效應(yīng)影響目標(biāo)化合物的定量分析和重復(fù)性進行評價[4]，比較100 μg/kg濃度下基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液與溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液中各農(nóng)藥峰面積，可衡量基質(zhì)對農(nóng)藥測定的影響。基質(zhì)效應(yīng)＜100%為基質(zhì)抑制；基質(zhì)效應(yīng)=100%為無基質(zhì)增強或抑制；基質(zhì)效應(yīng)＞100%為基質(zhì)增強[7]?；|(zhì)效應(yīng)的計算見式（1）。

式中：y為基質(zhì)效應(yīng)；A0為純?nèi)軇┲修r(nóng)藥峰面積；A1為樣品基質(zhì)中添加相同農(nóng)藥峰面積。

1.4.5 回收率和精密度試驗

取空白薏苡仁樣品，分別加標(biāo)濃度25，50和100 μg/kg這3個水平的農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)液，前處理后分別檢測25種農(nóng)藥的濃度，得到回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。

1.5 數(shù)據(jù)計算[8]

目標(biāo)農(nóng)藥濃度計算見式（2）。

式中：x1為目標(biāo)農(nóng)藥質(zhì)量分數(shù)，1.00 mg/kg；x2為環(huán)氧七氯濃度，1.00 μg/mL；A1為目標(biāo)農(nóng)藥峰面積；A2為環(huán)氧七氯峰面積；a為斜率；b為截距。

2 結(jié)果與分析

2.1 TIC圖、線性關(guān)系及檢出限

TIC圖見圖1和圖2，線性關(guān)系、相關(guān)系數(shù)及檢出限見表3。25種農(nóng)藥在質(zhì)量濃度0.05～1.00 μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)R2≥0.995，檢出限在0.098 5～0.745 1 μg/kg之間，均滿足GB/T 27404—2008《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》參數(shù)要求。

圖1 環(huán)氧七氯及25種混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液的TIC圖

圖2 陽性樣品中環(huán)氧七氯及25種混合農(nóng)藥的TIC圖

表3 25種農(nóng)藥的線性回歸方程及檢出限

接表3

2.2 提取溶劑的選擇

不同提取溶劑對農(nóng)藥回收率的影響見圖3。3種提取溶劑的加標(biāo)回收率分別在83.45%～98.25%，78.56%～94.57%和80.12%～91.56%之間，均滿足GB/T 27404—2008《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》參數(shù)要求。但使用丙酮、正己烷時，萃取液顏色較深，而使用乙腈則未出現(xiàn)類似情況，這與楊明等[9]在檢測蔬菜農(nóng)藥殘留時得出的結(jié)論相似。可能是：由于丙酮、正己烷從薏苡仁中萃取其他雜質(zhì)，可能影響農(nóng)藥殘留檢測；而乙腈對農(nóng)藥溶解度高、通用性強，對色素和油脂提取率低，基質(zhì)干擾小。因此選擇乙腈為提取溶劑。

圖3 不同提取溶劑對農(nóng)藥回收率的影響

2.3 凈化條件的優(yōu)化

凈化條件正交試驗結(jié)果見表4。影響加標(biāo)平均回收率的主次因素為凈化時間＞PSA添加量＞C18添加量＞GBC添加量。最佳凈化條件為PSA添加量200 mg、GBC添加量150 mg、C18添加量150 mg、凈化時間8 min。在此條件下凈化提取液，薏苡仁中25種農(nóng)藥的平均加標(biāo)回收率為95.45%，與正交試驗結(jié)果基本一致。

表4 凈化劑與凈化時間的正交試驗結(jié)果

2.4 基質(zhì)效應(yīng)影響

基質(zhì)效應(yīng)見圖4。9種農(nóng)藥表現(xiàn)為抑制，占比為36%；12種農(nóng)藥表現(xiàn)增強，占比為48%。為補償基質(zhì)效應(yīng)和確保檢測結(jié)果的準(zhǔn)確性，采用空白基質(zhì)溶液匹配校準(zhǔn)曲線進行定量分析。

圖4 基質(zhì)效應(yīng)

2.5 薏苡仁中25種農(nóng)藥的回收率與精密度試驗

不同加標(biāo)水平的回收率及平均回收率見圖5。薏苡仁中25種農(nóng)藥的平均回收率為81.79%～94.01%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差SRSD為1.25%～10.21%，均滿足GB/T 27404—2008《實驗室質(zhì)量控制規(guī)范 食品理化檢測》參數(shù)要求。

圖5 薏苡仁中25種農(nóng)藥的平均回收率與標(biāo)準(zhǔn)差

2.6 實際薏苡仁樣品分析結(jié)果

采用該方法對市售薏苡仁樣品中的25種農(nóng)藥殘留進行檢測，結(jié)果見圖6。樣品中有5種農(nóng)藥呈陽性，分別為氯苯甲醚0.033 mg/kg、滅線磷0.021 mg/kg、甲基內(nèi)吸磷0.011 mg/kg、甲基乙拌磷0.035 mg/kg、腐霉利0.015 mg/kg，其余農(nóng)藥殘留未達檢出限（N.D）。

圖6 薏苡仁中25種農(nóng)藥殘留的檢測結(jié)果

3 結(jié)論

利用加速溶劑萃取-氣相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜法與內(nèi)標(biāo)法，可快速檢測薏苡仁中的25種農(nóng)藥殘留。提取溶劑采用乙腈，凈化條件為PSA添加量200 mg、GBC添加量150 mg、C18添加量150 mg、凈化時間8 min，采用空白基質(zhì)溶液匹配校準(zhǔn)曲線。在此條件下，平均回收率在81.79%～94.01%之間，SRSD在1.25%～10.21%之間，檢出限在0.098 5～0.745 1 μg/kg之間。與其他方法相比，該方法具有凈化效果好、重復(fù)性強、靈敏度高等優(yōu)勢，可滿足薏苡仁中農(nóng)藥殘留的定量分析與日常檢測。