QuEChERS—HPLC同時測定蔬果中殘留氨基甲酸酯類和苯甲酰脲類農藥

張婷麗　樓芝英　胡崗　周國光

摘 要： 建立了采用QuEChERS-高效液相色譜法（QuEChERS-HPLC）測定蔬菜水果中殘留的氨基甲酸酯類和苯甲酰脲類農藥的檢測方法.農藥組份回收率在70.5%～118.5%之間，相對標準偏差（RSD）在2.6%～9.8%之間，方法的檢出限為0.02～0.30 mg/kg，滿足國標檢測限量要求.該方法具有快速、簡便、經濟、環(huán)保的特點，便于在地方檢測機構推廣.

關鍵詞： QuEChERS； 高效液相色譜法（HPLC）； 氨基甲酸酯類農藥； 苯甲酰脲類農藥； 蔬果

中圖分類號： O 657.1 文獻標志碼： A 文章編號： 1000-5137（2018）04-0420-08

Abstract： A QuEChERS high performance liquid chromatography（HPLC） method for the determination of carbamate and benzoylurea pesticides in vegetables and fruits was established.The recovery rate of pesticide components is between 70.5% and 118.5%，and the relative standard deviation （RSD） is between 2.6% and 9.8%.The detection limit is between 0.02～0.30 mg/kg，meeting the requirements of the national standard for the detection limit.The developed method is rapid，simple，economical and environment-friendly，and is easy to be popularized in local inspection institutions.

Key words： QuEChERS； high performance liquid chromatography（HPLC）； carbamate pesticides； benzoylurea pesticides； vegetables and fruits

0 前 言

氨基甲酸酯類和苯甲酰脲類殺蟲劑相對毒性低，因能有效防治對有機磷、有機氯有抗性的害蟲而被廣泛應用，但其不合理的使用會對生態(tài)和人畜產生潛在風險.2016年國家相關部門聯(lián)合發(fā)布食品安全國家標準《食品中農藥最大殘留限量》（GB2763-2016）[1]，規(guī)定這兩類農藥在蔬果中最大的殘留限量在 0.5～3.0 mg/kg之間，現(xiàn)在此類檢測方法多為高效液相色譜-質譜（HPLC-MS）聯(lián)用[2-6].鑒于其較高的儀器成本和應用成本，本文作者建立了一種快速、簡便、靈敏、經濟、環(huán)保的同時檢測兩類農藥殘留的方法，便于在地方檢測機構推廣.

1 實驗部分

1.1 主要儀器和試劑

高效液相色譜儀：Agilent 1260型，配二極管陣列檢測器（DAD），美國安捷倫公司；高速組織粉碎機：AMR600E型，中山市安蜜爾電器實業(yè)有限公司；離心機：湘儀H1850，長沙湘儀離心機儀器有限公司；水浴氮吹儀：DCY-12S，常州崢嶸儀器有限公司；渦旋儀：NP-30S，常州恩培儀器制造有限公司.

甲醇、乙腈：購于安譜實驗技術有限公司，色譜純；氯化鈉、硫酸鎂、乙酸、無水乙酸鈉：購于安譜實驗技術有限公司，分析純；乙二胺基-N-丙基（PSA）十八烷基硅烷鍵合硅膠（C18），石墨化碳黑（GCB）：購于安譜實驗技術有限公司；西維因、抗蚜威、除蟲脲、氟苯脲、氟鈴脲均為標準品，色譜純，純度不低于99.4%，德國Dr.Ehrenstorfer公司生產；一次性濾膜：0.22 μm；實驗用水為超純水，實驗室自制；黃瓜和橙子樣品均購自超市.

1.2 標準溶液的配制

分別稱取0.01 g氨基甲酸酯類（西維因、抗蚜威）和苯甲酰脲類（除蟲脲、氟苯脲、氟鈴脲）標準品，用甲醇溶解，定容至10 mL棕色容量瓶，配成1 mg/mL的單標溶液.再取這 5 個農藥單標溶液各1 mL，加入甲醇定容至10 mL，配成質量濃度0.1 mg/mL的混標溶液.-18 ℃保存，一周內使用.

1.3 色譜條件

色譜柱：Zorbax SB-C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm i.d.）；檢測波長：西維因取282 nm；抗蚜威、除蟲脲、氟鈴脲、氟苯脲取246 nm；流動相：甲醇-乙腈-水的體積比為70 ∶ 18 ∶ 12；流速：0.5 mL/min；色譜柱柱溫：20 ℃；進樣量：10 μL；外標法定量.

1.4 QuEChERS法樣品前處理

準確稱取10 g勻漿后的黃瓜或橙子樣品于50 mL聚乙烯離心管，加入一定量的混標溶液，移液槍量取10 mL 含有質量分數為1%乙酸的乙腈溶液，加入 1 g醋酸鈉，氯化鈉，勻質 2 min后靜置，再加入 3 g無水硫酸鎂振蕩勻質 1 min，5 000 r/min離心 6 min；取 5 mL上清液加入裝有 0.75 g MgSO4和一定量的PSA的離心管，勻質2 min，再次離心取上清液，用3 mL氮吹至干，加入 1 mL甲醇溶解，然后過 0.22 μm的濾膜，上機待測.

加標樣品的制備和定量：分別在10 g樣品中添加30、50、100 μL的0.1 mg/mL的混標溶液，進行上述方法處理，得到質量分數分別為0.3、0.5、1.0 mg/kg的三種加標量樣品.分別用經過質量濃度為0.1 mg/mL的混標溶液稀釋至質量濃度為0.9、1.5、3.0 μg/mL的新混標溶液進行外標法定量.

2 結果與討論

2.1 萃取劑的選擇

目前農藥殘留分析常用的提取溶劑為丙酮、乙酸乙酯、正己烷和乙腈[7].實驗發(fā)現(xiàn)，丙酮易與水混溶，分層不明顯，必須添加非極性溶劑才能將其與水分離；乙酸乙酯僅與水部分混溶，常用于提取大分子脂肪和蠟質；而正己烷對極性較大的農藥組分的溶解性差，容易導致回收率降低；乙腈穿透性強，對極性大的與極性小的農藥溶解性均較強，對多種殘留農藥都能較完全提取，果蔬樣品的乙腈提取物比相應的乙酸乙酯和丙酮提取物含有較少的干擾物質.而此類農藥在偏酸性條件下穩(wěn)定.通過對比，最終選擇含有質量分數1%乙酸的乙腈溶液和1.0 g醋酸鈉緩沖溶液作為提取溶劑[8-10].

2.2 樣品的凈化

基質效應是定量分析準確性的重要因素.無水硫酸鎂作為除水劑[10-12]，用于除去蔬果中的水分，而氯化鈉通過鹽析作用提高水相和有機相的分層效果[13].無水硫酸鎂溶解放出大量熱量容易分解農藥組分[5-6，9-12].實驗通過分別添加1、2、3 、4 g無水硫酸鎂進行前處理，發(fā)現(xiàn)黃瓜加標樣品（1.0 mg·kg-1）農藥組分回收率分別為40.5%～50.0%，84.3%～90.4%，98.7%～100.1%和67.6%～71.5%；橙子加標樣品（1.0 mg·kg-1）回收率分別為58.4%～63.5%，65.3%～70.0%，89.1%～95.7%和66.8%～74.1%.通過以上數據發(fā)現(xiàn)，加入3 g無水硫酸鎂時樣品農藥組分回收率較高.另外添加順序也會影響農藥殘留測定，如果將樣品直接添加到裝有氯化鈉和無水硫酸鎂的離心管中，則無水硫酸鎂容易結塊，會降低脫水效率，不利于水溶性農藥進入乙腈層，導致水溶性的農藥回收率偏低，提取物中的水分含量也會影響后續(xù)樣品的凈化效果.但是如果在勻質之前加入氯化鈉，待均質化后的水層和乙腈層分離后，再將無水硫酸鎂加入提取液中，可以有效避免結塊現(xiàn)象的發(fā)生.

QuEChERS方法中常用的凈化劑有PSA[14]，C18[15-16]，GCB[14，17]等，實驗比較后，得到PSA具有較好的凈化作用和較低的農藥吸附率而成為本實驗的吸附劑.凈化劑PSA的成分是乙二胺基-N-丙基，因其含有兩個氨基，可以通過離子交換有效地除去樣品基質中的脂肪酸、酚類、碳水化合物等酸性干擾物質以及部分極性色素[18]，有效避免干擾成分引起的基質效應，降低農藥的響應值等現(xiàn)象的發(fā)生.由于PSA具有極性吸附作用，過量使用會與某些農藥的-OH，-NH或-SH官能團形成氫鍵[19]，引起這些農藥的吸附.所以凈化劑 PSA 的用量對檢測結果的影響較大，在前處理過程研究了不同PSA添加量（0.030、0.050、0.075、0.150 g）對回收率的影響，發(fā)現(xiàn)黃瓜加標樣品（1.0 mg·kg-1）的最佳添加量為 0.050 g，橙子加標樣品（1.0 mg·kg-1）的最佳添加量為 0.075 g（表1和表2）.

2.3 色譜條件的優(yōu)化

由紫外掃描可知西維因在282 nm，抗蚜威在 246 nm，除蟲脲和氟鈴脲在254 nm及氟苯脲在260 nm處有強吸收峰.根據響應信號綜合考慮檢測波長，西維因取 282 nm；抗蚜威、除蟲脲、氟鈴脲、氟苯脲取 246 nm.在等度洗脫的條件下，分別研究了不同比例的甲醇-乙腈-水體系作為流動相的情況，當體積比V甲醇 ∶ V乙腈 ∶ V水=70 ∶ 18 ∶ 12 時，樣品雜質峰和農藥殘留組分經13 min達到有效分離，基線穩(wěn)定，峰形較好（圖1～3）.

2.4 線性范圍和檢出限

將0.1 mg/mL的混標溶液用流動相甲醇稀釋成質量濃度分別為0.05、0.10、0.30、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00 μg/mL的系列混合標準溶液，進行HPLC測定.以峰面積y對質量濃度x做標準曲線（圖4），線性關系及檢出限見表3，結果表明：兩類農藥在 0.1～5.0 μg/mL的線性關系良好，可以滿足定量分析.檢出限是指上述分析方法在給定條件下能以合理的置信水平檢出5種農藥的最小濃度（表3）.

2.5 加標回收率和精密度

取市售黃瓜、橙子作為樣品，樣品空白色譜圖見圖5和圖6，分別添加質量分數為0.3、0.5、1.0 mg/kg的三種加標量，每個樣品平行測定 6 次，通過色譜定量結果和農藥添加量的比值可獲得回收率.考察回收率和方法精密度，扣除本底后結果見表4、表5.數據表明，兩種樣品的3種農藥加標量回收率在70.3%～118.5%之間，標準偏差（RSD）為2.6%～9.8%，能夠滿足同時檢測 2 類農藥殘留的技術要求，檢測結果可靠.

3 小 結

針對蔬果中常見干擾物質的特性，通過QuEChERS前處理，快速提取目標物質，有效去除基質干擾分離出目標農殘組分，液相色譜分析結果穩(wěn)定可靠.該方法相對于固相萃取步驟簡單，可提高檢測效率，每克樣品有機試劑消耗僅為固相萃取法的9.2%，可降低檢測成本[20].質量分數為0.3，0.5，1.0 mg/kg的三種加標量的回收率為70.3%～118.5%，RSD為2.6%～9.8%，方法準確度和精密度達到分析檢測要求，檢出限為0.02～0.30 mg/kg，達到國標限量要求[1].本實驗建立的QuEChERS-HPLC同時測定了水果和蔬菜中氨基甲酸酯類和苯甲酰脲的農藥殘留量，該方法適宜在地方檢測機構推廣.

參考文獻：

[1] 國家藥品食品監(jiān)督管理局.食品安全國家標準農藥最大殘留限量：GB2763-2016 [S].北京：中國標準出版社，2010.

National food and drug administration.Food safety national standard pesticide maximum residue limit：GB2763-2016 [S].Beijing：China Standard Press，2010.

[2] 國家質量檢驗檢疫總局.進出口食品中苯甲酰脲類農藥殘留量的測定液相色譜質譜/質譜法（中英文版）：SNT 2540-2010 [S].北京：中國標準出版社，2010.

General administration of quality inspection and quarantine of China.Determination of benzoyl urea residues in imported and exported food by liquid chromatography mass spectrometry/mass spectrometry：SNT 2540-2010 [S].Beijing：China Standards Press，2010.

[3] 薛芝敏，付鳳富.高效液相色譜-串聯(lián)質譜法同時測定茶湯中7種苯甲酰脲類農藥殘留 [J].分析科學學報，2015，31（2）：178-182.

Xue Z M，F(xiàn)u F F.Simultaneous determination of seven benzoylurea pesticides in tea infusion by high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J].Journal of Analytical Science，2015，31（2）：178-182.

[4] 孫偉華，楊歡，曹趙云，等.基于分散固相萃取液相色譜-串聯(lián)質譜法測定大米中8種真菌毒素 [J].分析測試學報，2017，36（1）：47-53.

Sun W H，Yang H，Cao Z Y，et al.Determination of eight mycotoxins in rice by dispersive solid phase extraction coupled with liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J].Journal of Instrumental Analysis，2017，36（1）：47-53.

[5] 李曼，張嘉楠，孟憲杰.基質分散固相萃取結合UPLC-MS/MS測定蔬菜及水果中50種農藥殘留 [J].生物技術世界，2016（5）：62-63.

Li M，Zhang J N，Meng X J.Determination of 50 pesticide residues in vegetables and fruits by matrix dispersive solid phase extraction combined with uplc-ms /MS [J].BioTech World，2016（5）：62-63.

[6] 王澤鋒，石玲，蘇一蘭，等.液質聯(lián)用技術檢測紫薯蕷中5種氨基甲酸酯農藥的方法研究 [J].食品工業(yè)科技，2014，（11）：306-308.

Wang Z F，Shi L，Su Y L，et al，Chromatography-tandem mass spectrometry simultaneous determination of carbamate pesticide residues in purple yam by high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J].Science and Technology of Food Industry，2014（11）：306-308.

[7] 何茂秋，李存雄，張明時，等.銀翹解毒丸中有機氯農藥殘留測定前處理方法的比較與分析 [J].化學試劑，2014（5）：439-442，472.

He M Q，Li C X，Zhang M S，et al.Analysis and comparison of pretreatment methods in determination of organic chlorine pesticide residues in yinqiao pills [J].Chemical Reagent，2014，（5）：439-442，472.

[8] Lehotay S J S E，Ma s 'tovská K，Yun S J.Evaluation of two fast and easy methods for pesticide residue analysis in fatty food matrixes [J].Journal of AOAC INTERNATIONAL，2005，88（2）：630-638.

[9] Lu D，Qiu X，F(xiàn)eng C，et al.Simultaneous determination of 45 pesticides in fruit and vegetable using an improved QuEChERS method and on-line gel permeation chromatography-gas chromatography/mass spectrometer [J].Journal of Chromatography B，2012，895-896：17-24.

[10] 吳延燦，戚傳勇，操海群，等.QuEChERS-超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法測定香菇中56種農藥殘留 [J].農藥學學報，2018（1）：58-66.

Wu Y C，Qi C Y，Cao H Q，et al.Determination of 56 pesticides in lentinus edodes using QuEChERS-ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J].Chinese Journal of Pesticide Science，2018（1）：58-66.

[11] 張愛芝，王全林，曹麗麗，等.QuEChERS-超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法測定蔬菜中250種農藥殘留 [J].色譜，2016（2）：158-164.

Zhang A Z，Wang Q L，Cao L L，et al，Determination of 250 pesticide residues in vegetables by QuEChERS-ultrahigh performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J].Chromatography，2016（2）：158-164.

[12] 葉倩，黃健祥，駱沖，等.QuEChERS-超高效液相色譜-串聯(lián)質譜法快速測定3種葉菜中矮壯素和丙環(huán)唑殘留 [J].分析科學學報，2017（3）：342-346.

Ye Q，Hang J X，Luo C，et al.Fast determination of chlormequat and propiconazole residues in three leafy vegetables by QuEChERS-Ultra performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J].Chinese Journal of Analytical Science，2017（3）：342-346.

[13] 蔣慶科，鄒品田，羅勇為，等.QuEChERS-LC-MS/MS法測定辣椒中30種常用農藥殘留 [J].食品工業(yè)，2016，37（11）：295-298.

Jiang Q K，Zhou P T，Luo Y，et al，Determination of 30 Kinds of pesticide residues in cayenne pepper by QuEChERS-LC-MS/MS method [J].Food Industry，2016，37（11）：295-298.

[14] Zhang H，Wang J，Li L，et al.Determination of 103 pesticides and their main metabolites in animal origin food by QuEChERS and liquid chromatography-tandem mass spectrometry [J].Food Analytical Methods，2017，10（6）：1826-1843.

[15] Mizuno S，Lee X，F(xiàn)ujishiro M，et al.High-throughput determination of valproate in human samples by modified QuEChERS extraction and GC-MS/MS [J].Legal Medicine，2018，31（1）：66-73.

[16] Chen Q，Pan X，Huang B，et al.Quantification of 16 β-lactams in chicken muscle by QuEChERS extraction and UPLC-Q-Orbitrap-MS with parallel reaction monitoring [J].Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis，2017，145（7）：525-530.

[17] ozowicka B，Rutkowska E，Jankowska M.Influence of QuEChERS modifications on recovery and matrix effect during the multi-residue pesticide analysis in soil by GC/MS/MS and GC/ECD/NPD [J].Environmental Science and Pollution Research，2017，24（8）：7124-7138.

[18] Rejczak T，Tuzimski T.QuEChERS-based extraction with dispersive solid phase extraction clean-up using PSA and ZrO2-based sorbents for determination of pesticides in bovine milk samples by HPLC-DAD [J].Food Chemistry，2017，217：225-233.

[19] Stckelhuber M，Müller C，Vetter F，et al.Determination of pesticides adsorbed on arthropods and gastropods by a micro-QuEChERS approach and GC-MS/MS [J].Chromatographia，2017，80（5）：825-829.

[20] 肖洋，張瓊，葉沖.固相萃取-液質聯(lián)用法測定刺梨中5種氨基甲酸酯農藥 [J].中國實驗方劑學雜志，2014，20（20）：91-94.

Xiao Y，Zhang Q，Ye C.Determination of five carbamates pesticide residues in rosa roxburghii Fructus by solid phase extraction and HPLC-MS-MS [J].Chinese Journal of Experimental Formulations，2014，20（20）：91-94.

（責任編輯：郁 慧）