QuEChERS-高效液相色谱串联质谱法测定果蔬中30种农药残留

2021-07-16王红梅肖传勇张倩曹盟盟梁晓明

安徽农业科学 2021年11期

王红梅肖传勇张倩曹盟盟梁晓明

摘要 [目的]建立果蔬中30种农药残留的QuECHERS-高效液相色谱串联质谱分析方法。[方法]样品经乙腈提取，氯化钠盐析分离，以乙腈-2 mmol/L乙酸铵水溶液（含0.05%甲酸，V/V）为流动相梯度洗脱，C18色谱柱分离，采用正负离子多反应监测（MRM）模式进行分析，基质配制标准溶液，外标法定量。[结果]30种农药在16 min内完好分离。在1～500 μg/L线性关系良好（r>0.99），对番茄、苹果进行3个添加水平回收试验，30种农药的回收率为77%～128%，相对标准偏差（RSD）为1.0%～12.2%。[结论]该方法简便快捷，适用于果蔬中农药残留的测定。

关键词果蔬;QuEChERS;高效液相色谱串联质谱法;农药残留

中图分类号 TS-207.5+3文献标识码 A

文章编号 0517-6611（2021）11-0173-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.11.047

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Determination of 30 Pesticide Residues in Vegetables and Fruits by QuEChERS -High Performance Liquid Chromatography Tandem Mass Spectrometry

WANG Hong-mei，XIAO Chuan-yong，ZHANG Qian et al

（Dezhou Agricultural Products Quality and Safety Testing Center，Dezhou，Shandong 253015）

Abstract [Objective] To establish a QuECHERS-high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry method for the determination of 30 pesticide residues in vegetables and fruits.[Method] The samples were extracted by acetonitrile and separated by sodium chloride salting out.The mobile phase was acetonitrile-2 mmol /L ammonium acetate solution （containing 0.05% formic acid，V/V） by gradient elution，separated by C18 column，analyzed by positive and negative ion multiple reaction monitoring （MRM） mode，matrix preparation standard solution，external standard method for quantitative analysis.[Result]The 30 pesticides were separated perfectly within 16 minutes.There was a good linear relationship between 1-500 μg/L （r>0.99）.Three additive levels of recovery tests were carried out on tomatoes and apples.The recoveries of 30 pesticides were 77%-128%，and the relative standard deviation （RSD） was 1.0%-12.2%.[Conclusion]The method is simple，rapid and suitable for the determination of pesticide residues in vegetables and fruits.

Key words Fruits and vegetables;QuEChERS;High performance liquid chromatography tandem mass spectrometry;Pesticide residues

農药在农作物病害上的防治发挥着重要的作用，提高了农作物的产量。农药在带来经济效益的同时，由于不合理的使用，造成农产品质量下降，威胁人类的身体健康[1-4]。因此，进行农药残留检测、把好农产品质量安全关就很重要。

目前，检测农药多残留的方法主要有气相色谱法[5-7]、液相色谱法[8-9]、气相色谱-质谱法[10-12]、液相色谱-质谱法[13-16]等。由于蔬菜水果基质比较复杂，液相色谱法和气相色谱法在检测上有一定的局限性，容易出现假阳性或假阴性的情况[15]，需要质谱来进行定性。山东省蔬菜水果监督抽查监测项目规定22种农药，其中部分农药GB/T 20769—2008没有覆盖到，如乙酰甲胺磷、阿维菌素、涕灭威等部分氨基甲酸酯类及其代谢物没有涉及;另外，甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果、乐果极性较大的农药在气相色谱和气相色谱-质谱联用仪灵敏度较低，基质干扰大，色谱峰型较差，而这些农药在液相色谱-质谱上基质干扰小、灵敏度较高。该研究综合以上考虑，开发液相色谱串联质谱法测定果蔬中30种农药残留，为果蔬中农药残留风险评估提供准确、简便快速的检测手段。

1 材料与方法

1.1 仪器 LCMS8050液相色谱-三重四级杆质谱仪（日本Shimadzu公司），其中液相部分是LC-20AD二元溶剂输送系统;万分之一天平（北京赛多利斯仪器系统公司）;氮吹仪（organomation N-EVAPTM112）;高速组织匀浆机（IKA T25 digital ULTRA TURRAX德国）;TGL-20B高速离心机（上海安亭科学仪器厂）;HY-4调速多用振荡器（江苏中大仪器科技有限公司）;KQ-500E型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）;一次性使用无菌注射器 5 mL（湖南康利来医疗器械有限公司）;0.22 μm有机针式滤膜;蔬菜农药残留净化管（青云实验耗材有限公司）。

1.2 试剂甲醇、乙腈、甲酸、乙酸铵均为色谱纯（美国Fisher公司）;水（杭州娃哈哈纯净水）;氯化钠（分析纯，国药集团化学试剂有限公司）。农药标准品：甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果、乐果、多菌灵、涕灭威亚砜、涕灭威砜、涕灭威、克百威、3-羟基克百威、甲萘威、灭多威、哒螨灵、甲拌磷、甲拌磷砜、甲拌磷亚砜、吡虫啉、啶虫脒、烯酰吗啉、甲氨基阿维菌素苯甲酸盐（甲维盐）、阿维菌素、咪鲜胺、氟啶脲、辛硫磷、除虫脲、灭幼脲、氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈硫醚、氟虫腈砜，标准样品均购买于农业农村部环境质量监督检验测试中心（天津）。

1.3 标准溶液的制备

标准储备液：根据标准品的溶解度选用甲醇、丙酮稀释定容至100 mg/L的标准储备液，于-18 ℃储存。混合标准溶液：分别吸取合适体积的标准储备液，用甲醇稀释，配制成5 mg/L的混合标准溶液，使用前用流动相稀释至所需浓度。取阴性样品制备空白基质溶液。

1.4 色谱条件色谱柱为Shim-pack GissC18（2.1 mm×50 mm，1.9 μm，日本岛津公司）。流动相A为2 mmol/L乙酸铵水溶液（含0.05%甲酸，V/V），流动相B为乙腈，梯度洗脱程序见表1。流速0.3 mL/min，柱温40 ℃，进样量1.0 μL。

1.5 质谱条件离子源为电喷雾离子源（ESI）。扫描方式为正负离子同时扫描。离子源温度300 ℃。雾化器流速为3.0 L/min。干燥气流速10.0 L/min。脱溶剂管温度200 ℃，加热块温度400 ℃。加热气流速10.0 L/min。离子源电压4.0 kV。采用分段多反应监测（MRM）模式。驻留时间40 ms。定性、定量离子对和碰撞能参数见表2。

1.6 样品的前处理准确称取样品15.0 g（精确至0.1g）于50 mL具塞离心管中，加入15.0 mL乙腈，在12 000 r/min下均质2 min，然后加入7.0 g氯化钠，手动快速摇匀，振荡提取15 min，10 000 r/min离心5min。取一支15 mL的净化管，吸取6mL上清液，涡旋1min，以10 000r/min离心5min，吸取2mL于50mL小烧杯，氮吹近干，用乙腈-水（3∶2，V/V）定容至2mL，过0.22 μm滤膜于进样瓶中，待上机检测。

2 结果与分析

2.1 质谱条件的选择质谱条件的优化主要包括母离子、子离子、碰撞能量、去簇电压，取1.0mg/L的单标溶液，用两通取代色谱柱，首先进行Q3scan，获取待测物的母离子，然后进行product ion scan获取子离子，最后在多反应监测MRM模式下优化电压和碰撞能，结果见表2。

2.2 流动相的选择

试验选择甲醇-水、乙腈-水、甲醇-甲酸水、乙腈-甲酸水、乙腈-2 mmol/L乙酸铵水（0.05%甲酸水）分别作为流动相，考察不同组成流动相对分析结果的影响。经过比较发现，甲醇-水、乙腈-水作为流動相时，乙腈-水体系洗脱化合物的能力更强，目标化合物出峰较快，缩短分析时间;但是，乙酰甲胺磷、甲胺磷、辛硫磷在这2种流动相体系中，灵敏度低，峰形较差，分离度不好，在乙腈-水加入0.05%甲酸后，离子信号明显增强，并且辛硫磷信号稳定，乙酰甲胺磷、甲胺磷响应信号依旧很低，并且峰形较差，甲胺磷还出现分叉峰的现象。在0.05%甲酸水里加入2 mmol/L乙酸铵，乙酰甲胺磷信号增强，并且甲胺磷峰形改善，综合比较，该方法选用乙腈-2 mmol/L乙酸铵水（0.05%甲酸水）作为流动相。图1为此液相条件下番茄空白基质中30种农药混合标准溶液的总离子流色谱图。

2.3 提取溶剂的选择比较乙腈、甲醇的提取效果发现，甲醇作为提取溶剂时，盐析效果较差，出现不分层现象，没有办法进行下一步提取。乙腈能够满足绝大多数农药残留的提取，并且提取的杂质较少，所以该试验选用乙腈为提取试剂。在盐析时，传统的QuEChERS和多数文献采用无水硫酸镁作为盐析试剂[17]，但实际操作中会发现，硫酸镁遇水会释放大量热量，会对一些易挥发的农药提取造成损失，同时，离心管温度过高，也不利于试验操作。而氯化钠在盐析过程中产生的热量少，操作简单，费用也低，回收率也能满足试验要求，所以该试验选用氯化钠作为盐析试剂。

2.4 定容溶液的选择

比较净化后直接吸取溶液过滤膜上机和氮吹转化溶剂后上机效果，吸取净化液过0.22 μm滤膜直接上机，发现对出峰时间快、极性大的农药峰型影响较大，如甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧乐果、涕灭威砜，基质干扰大，峰型出现肩峰或前延峰，严重影响定性和定量分析。而经过氮吹近干，转换成3∶2流动相比例后，这几种物质峰型对称性好，基质干扰低。所以，选择氮吹转换溶剂后过滤膜上机。

2.5 方法验证

2.5.1 线性范围和定量限。以西红柿空白基质将30种农药配制成浓度为0.001、0.005、0.010、0.050、0.100、0.500 mg/L的系列标准溶液。上机测定，以峰面积为纵坐标、标准品浓度为横坐标绘制标准曲线。以3倍信噪比（S/N）计算方法检出限，10倍信噪比（S/N）计算定量限。30种农药的线性方程、线性范围、检出限和定量限见表3。由表3可知，30种农药在1～500 μg/L线性关系良好（r>0.99），方法的检出限为0.01～3.00 μg/kg，定量限在0.05～15.00 μg/kg，完全满足日常检测分析的要求。

2.5.2 方法的回收率和精密度。

分别在番茄、苹果空白样品中加入30种农药混合标准工作液，使样品中农药的含量分别是10、50、100 μg/kg，每个添加水平做6次平行，为减少基质效应的影响，回收率试验时，采用相应的空白基质配制标准溶液来进行计算，番茄和苹果基质的回收率和精密度结果见表4。3个添加水平下30种农药的回收率在77%～128%，相对标准偏差（RSD）为1.0%～12.2%。

2.5.3 实际样品的检测及方法比较。

用该试验建立的方法与GB/T 20769—2008[18]同时对市场采购的番茄、芹菜、茄子、苹果、黄瓜、青椒进行检测。结果发现（表5），分别在番茄、茄子、黄瓜中检出多菌灵、烯酰吗啉、啶虫脒、阿维菌素4种农药，2种方法检测结果数值相近。

3 结论

该研究以乙腈-2 mmol/L乙酸铵水（含0.05%，V/V）为流动相，乙腈作为提取溶剂，经过优化的QuEChERS方法提取净化，建立了果蔬中30种农药残留的液相色谱串联质谱检测方法。该方法前处理简单、分析时间短、稳定性好，回收率、精密度和定量限均满足农药残留分析的要求，适用于果蔬中农药残留的检测。

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