赵婉珍 田曦
摘 要：目的：建立QuEChERS-气相色谱三重四极杆串联质谱法检测蔬菜中25种常见的农药残留。方法：采用乙腈作为提取液，通过QuEChERS进行前处理，使用DB-5ms色谱柱进行分离，最后采用动态多反应离子监测模式进行具体的分析工作，并采用内标法进行定量分析。结果：当浓度在0.01～0.20 μg·mL-1，25
种农药线性关系良好，相关系数均大于0.996，检出限为0.003～0.008 mg·kg-1，定量限为0.005～0.015 mg·kg-1，平均回收率为78.5%～106.8%，相对标准偏差为1.1%～9.8%。结论：该方法操作方便、灵敏以及精准，可满足常见的农药残留的检测需求。
关键词：气相色谱三重四极杆串联质谱法；
农药残留；
蔬菜
Abstract：
Objective：
To establish QuEChERS-Gas chromatography triple quadrupole tandem mass spectrometry for the determination of 25 common pesticide residues in vegetables. Method：
Acetonitrile was used as extraction solution， which was pre-treated by QuEChERS and separated by DB-5ms column. Finally， specific analysis was performed by dynamic multi-reactive ion monitoring mode， and quantitative analysis was performed by internal standard method. Result：
When the concentration is 0.01～0.20 μg·mL-1， the correlation coefficients were all greater than 0.996. The limits of detection were 0.003～0.008 mg·kg-1， the limits of quantitation were 0.005～0.015 mg·kg-1， and the average recoveries were 78.5%～106.8%. The relative standard deviation is 1.1%～9.8%. Conclusion：
The method is convenient， sensitive and accurate， and can meet the requirements of common pesticide residues detection.
Keywords：
gas chromatography triple quadrupole tandem mass spectrometry; pesticide residue; vegetable
农药在预防病虫害和提升农作物产量等方面有重要作用，但由于不规范的使用及毒性研究的深入，人们不断发现农药残留会对人体产生危害。食品安全国家标准对农药残留限量进行了明确规定，通过一定的方法对蔬菜中的农药残留进行检测，以保障消费者安全。
蔬菜中的农药残留检测方法有酶抑制法、液相色谱法等，特别是气相色谱串联质谱法（Gas Chromatography-Tandem Mass Spectrometry，GC-MS/MS），有着气相色谱的高效分离和质谱的精准分析，灵敏度高、抗干扰能力强，其可进行复杂化合物的准确鉴定[1]，是目前大型分析检测机构检测农药残留最常用的方法。在使用GC-MS/MS检测前，需要对样品进行前处理，主要步骤有提取和净化，决定着检测的准确性和重复性。在处理过程中，要尽可能多的将检测目标物提取出来，并且除去杂质的影响，消除基质效应。QuEChERS法的最大优势在于操作十分简单，样品回收率高，具有较高的准确性，而且价格低廉，适合不同类型的样品处理[2]。因此，利用QuEChERS技术进行蔬菜样品的前处理，对于色谱分离以及质谱检测等开展具体的筛选工作，最终找出一种能一次检测多种农药的方法是十分有意义的。本次研究使用QuEChERS前处理方法，建立了GC-MS/MS同时检测25种常见农药残留的分析方法。该方法具有迅速、简单和高效的特点，同时能够满足对多种农药残留的筛查和定量等需求，为农药残留的快速检测提供技术支持，具有广泛的应用前景。
1 材料与方法
1.1 材料及耗材
芹菜、白菜、卷心菜、辣椒、葱、香菜、花菜、西蓝花、黄瓜和生菜，均购自本市大型超市。
农药标准品中，高效氯氟氰菊酯和甲拌磷购自Sigma-Aldrich；
甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果、久效磷、乐果、毒死蜱、三唑酮、二甲戊灵、对硫磷、甲基异柳磷、甲拌磷亚砜、水胺硫磷、甲拌磷砜、腐霉利、三唑醇、杀扑磷、丙溴磷、己唑醇、三唑磷、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、苯醚甲环唑、溴氰菊酯均购自Dr.Ehrenstorfer；
乙酸乙酯和乙腈，均为HPLC级，购自国药集团；
硫酸镁、氯化钠、柠檬酸钠、柠檬酸氢二钠、PSA、GCB均购自Agela。
1.2 仪器设备
Agilent 8890B/7000D三重四极杆气相质谱联用仪，美国Agilent公司；
德國Sigma 3-18KS台式高速冷冻离心机；
WIND EVA M型氮气吹干仪，德国ChemTron公司；
WIGGENS D-130精度匀浆器；
WIGGENS Vortex 3000-Elite微型涡旋混合仪；
JA2003电子精密天平，上海舜宇恒平。
1.3 实验方法
1.3.1 空白基质的准备
取10 g芹菜样品于50 mL试管中，向其中加入10 mL乙腈，并依次加入4 g硫酸镁、1 g氯化钠、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠以及陶瓷均质子，将试管放置在振荡器中，振荡1 min，在4 200 r·min-1转速下超高速离心5 min。取6 mL上清液加入净化管中，在净化管中加入900 mg硫酸镁、150 mg PSA和15 mg GCB，涡旋混合1 min，在4 200 r·min-1转速下超高速离心5 min，所得到的上清液即为空白基质。
1.3.2 标准溶液的配制
（1）标准储备液配制。准确称取适量各农药标准品，用丙酮溶解并定容至10.00 mL，得到标准储备液浓度为1 000 μg·mL-1。
（2）混合标准溶液配制。分别吸取不同农药标准储备液各0.1 mL至同一容量瓶内，用乙酸乙酯稀释定容至10.00 mL，得到混合标准溶液浓度为10 μg·mL-1。
（3）基质标准工作液的配制。准确吸取一定量的混合标准溶液，用乙酸乙酯逐级稀释成浓度分别为0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1和0.20 μg·mL-1的标准工作液，将1.3.1配制好的空白基质吸取2 mL用氮气吹干，加入内标溶液，再加入上述相应浓度标准工作液1 mL复溶，过有机滤膜，每个浓度做6个平行，得到浓度分别为0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1和0.20 μg·mL-1的基质混合标准工作液。
1.3.3 仪器色谱条件
色谱柱：DB-5ms（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；
进样口温度：280 ℃；
离子源温度：280 ℃；
电子轰击源：70 eV；
传输线温度：280 ℃；
进样量：1 ?L；
程序升温：起始温度40 ℃保持1 min，40 ℃·min-1升温至120 ℃，再以5 ℃·min-1升温至240 ℃，再以12 ℃·min-1升温至300 ℃，保持6 min；
气体流速：氦气（He）1.0 mL·min-1；
采用动态多反应监测模式。
2 结果与分析
2.1 色谱柱的选择
DB-5ms在分析检测中具备极佳的信噪比，可以提供更完整的质谱图信息，对于大部分的弱极性农药有很好的分离效果。例如，司露露等[3]采用DB-5ms色谱柱建立了供港蔬菜中118种农药残留的检测方法；
曾广丰等[4]采用DB-5ms色谱柱建立了快速筛查凉茶中的农药残留的方法；
周玉春等[5]利用DB-5ms色谱柱比较了不同蔬菜中氟虫氰及其代谢物的检测方法。本实验测定的25种常见农药极性均为弱极性，所以用DB-5ms色谱柱也更加适合。
2.2 GC-MS/MS条件的优化
本研究采用气相色谱-三重四极杆气相质谱联用仪对蔬菜中常见的农药进行检测，质谱参数参考国标[6]。在全扫描模式方式下得到25种常见农药标准物质的总离子流图（图1），具体项目与定量离子见表1。
2.3 提取液的选择
在前处理过程中，合适的提取液使整个方法的准确性和可靠性升高。在选择提取液时，要考虑溶剂的极性、农药的特性和基质的性质。一般实验室常用的提取液有丙酮、甲醇、乙酸乙酯和乙腈，其中丙酮极性较强，能溶解多种农药，但与水互溶，在提取过程中很容易将基质中的油脂和色素提取出来[7]，给后续净化带来困难。甲醇与丙酮类似，提取出的杂质较多。乙腈提取效果佳，对脂肪和色素等非极性物质的提取能力弱，对农药提取的干扰性小[8]，而且容易通过盐析作用与水相分离，有利于后续净化操作，并且相对于乙酸乙酯、乙腈提取后的杂质更少[9]，故本实验选择乙腈作为提取液。
2.4 净化条件的选择
在前处理过程中，加入硫酸镁和氯化钠作为脱水剂，这是因为这两种化合物可以通过盐析机制减少农药在水中的溶解度，从而提高农药的含量，最终促进水相和有机相的分离，降低水的含量。具体来说，硫酸镁和氯化钠的比例为4∶1。此外，加入柠檬酸钠和柠檬酸氢钠缓冲盐可以稳定pH，从而实现优化实验的目的。在净化过程中，需要使用吸附剂。常用的填料有很多种，其中PSA（N-丙基乙二胺）是一种极性吸附剂，对大部分基质都有着良好的净化效果，能够去除与之相关的极性基质。而C18（十八烷基硅胶键合相）则对非极性组分有着优秀的吸附效果。此外，GCB（石墨炭黑）通常用于去除色素，但使用GCB，有些含有平面结构的农药会有所损失[10-11]，而且过量使用会导致部分农药的回收率偏低[8]。基于检测对象蔬菜的特性及实验室以往方法经验，本实验选用150 mg PSA和15 mg GCB作为净化材料。
2.5 方法学验证
2.5.1 标准曲线和检出限
将配制好的浓度为0.01 μg·mL-1、0.02 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、0.10 μg·mL-1、0.20 μg·mL-1的基质混合标准工作液按照预设的实验条件进行进样检测。将峰面积作为纵坐标（Y），将质量浓度作为横坐标（X，μg·mL-1），并制作标准曲线。由表2可知，在质量浓度为0.01～0.20 μg·mL-1，25种农药的线性关系良好，相关系数都大于0.996。以3倍信噪比计算检出限，以10倍信噪比计算定量限，结果显示，25种农药的检出限为0.003～0.008 mg·kg-1，定量限为0.005～0.015 mg·kg-1，表明本实验方法具有较高的灵敏度。
2.5.2 回收率和精密度
为检测方法的准确性，用空白基质进行加标回收试验，加标水平分别为0.01 mg·kg-1、0.04 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1，每個水平做6组平行，按照前述方法进行回收率及相对标准偏差检测。由表3可知，25种农药的平均回收率在78.5%～106.8%，相对标准偏差在1.1%～9.8%。可见，精密度和准确度能够满足分析要求[12]。
2.6 样品测定
利用本文方法对本市3家大型超市分别购买的10种蔬菜进行农药残留检测，结果显示10种蔬菜均未检出农药残留，可能的原因是大型超市在采购前对蔬菜质量把关严，蔬菜品质较好；
也可能是采集的样本数量较少，品种局限，未覆盖全部市售蔬菜，所以没有检出上述25种农药残留。
3 结论
本实验建立了一种QuEChERS-气相色谱三重四极杆串联质谱同时测定蔬菜中25种常见农药残留的方法，通过方法学验证发现，线性关系、检出限、回收率、相对标准偏差等指标均满足多组分农药残留在蔬菜中的快速、高效、准确定性与定量分析，可对保障蔬菜安全给予一定支持。
参考文献
[1]王丹.基于色谱—串联质谱技术测定果蔬中的农药多残留[D].泰安：山东农业大学，2019.
[2]杨宸.改进QuEChERS技术结合GC-MS/MS测定苹果和梨中的农药多残留[D].泰安：山东农业大学，2019.
[3]司露露，梁杨琳，李湧，等.QuEChERS-气相色谱串联质谱法快速测定供港蔬菜中118种农药残留[J].化学研究与应用，2020，32（11）：2034-2043.
[4]曾广丰，谢建军，王志元，等.气相色谱-四极杆/飞行时间质谱法非靶向快速筛查凉茶中的农药残留[J].中国食品学报，2022，22（5）：338-347.
[5]周玉春，滕玉娇，王少龙，等.不同蔬菜中氟虫腈及其代谢物检测方法的确定与比较[J].现代食品，2021（6）：194-198.
[6]国家卫生健康委员会，农业农村部，国家市场监督管理总局.食品安全国家标准 植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法：GB 23200.113—2018[S].北京：中国标准出版社，2018.
[7]李燕妹，连增维.QuEChERS结合气相色谱-负化学源质谱法测定蔬菜水果中37种农药残留[J].食品安全质量检测学报，2020，11（15）：5074-5079.
[8]吳学进，王明月，李春丽，等.QuEChERS-气相色谱-串联质谱法同步测定香蕉中40种农药残留[J].农药，2020，59（3）：202-208.
[9]张婷丽，楼芝英，胡岗，等.QuEChERS-HPLC同时测定蔬果中残留氨基甲酸酯类和苯甲脲类农药[J].上海师范大学学报（自然科学版），2018，47（4）：420-427.
[10]LIAN Y J，ZHOU Y R，SUN X，et al.Development of a modified quechers method based on amine-functionalized iron oxide nanoparticles for the simultaneous determination of seven pesticides in fruits and vegetables by GC-MS/MS[J].Food Science，2021，42（4）：297-304.
[11]殷雪琰，朱佳明，堵燕钰，等.基于气相色谱-静电场轨道阱高分辨质谱法快速筛查和确证农产品中222种农药残留[J].分析测试学报，2022，41（2）：172-186.
[12]国家质量监督检验检疫总局，国家标准化管理委员会.实验室质量控制规范食品理化检测：GB/T 27404—2008[S].北京：中国标准出版社，2008．
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