QuEChERS-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定茶葉中的多種擬除蟲菊酯農(nóng)藥

◎ 王 姣

（上海天祥質(zhì)量技術(shù)有限公司食品部，上海 200233）

茶葉是我國主要的經(jīng)濟(jì)作物，也是我國主要出口農(nóng)產(chǎn)品之一。由于我國茶葉分散種植的特殊性，為防蟲除害，在茶葉種植中不得不使用多種農(nóng)藥。近年來，對茶葉的抽檢結(jié)果表明茶葉農(nóng)藥殘留超標(biāo)已經(jīng)是影響茶葉產(chǎn)品質(zhì)量安全的首要因素。國內(nèi)外政府制定了一系列茶葉中農(nóng)藥殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，其要求檢測的農(nóng)藥品種逐年增多，檢測限值也越來越低[1-2]。因茶葉中含有數(shù)百種化學(xué)成分，基質(zhì)相對復(fù)雜，茶葉中農(nóng)藥多殘留分析研究現(xiàn)已成為國際上食品安全檢測技術(shù)研究的難點(diǎn)和熱點(diǎn)之一。

目前，我國茶葉中農(nóng)藥殘留涉及有機(jī)氯、擬除蟲菊酯、有機(jī)磷等農(nóng)藥。其中，擬除蟲菊酯類農(nóng)藥是一類廣譜性殺蟲劑，具有高效、低毒、低殘留等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于茶園蟲害的防治。在擬除蟲菊酯類藥物殘留的分析中，最常用的分析方法是GC-ECD和GCMS[3-4]。茶葉基質(zhì)復(fù)雜，樣品前處理煩瑣，需通過固相萃取或多種凈化手段除雜，才能降低干擾，且現(xiàn)推行的多種農(nóng)藥檢測前處理方法大多需要氮吹或旋蒸濃縮后上機(jī)，損失嚴(yán)重且耗時長。本文采用乙腈提取，QuEChERS簡單凈化，不濃縮直接通過靈敏度高且離子干擾少的GC-MS/MS分析檢測多種菊酯類農(nóng)藥，建立了一種操作簡單、結(jié)果準(zhǔn)確的多農(nóng)藥殘留物同時提取-富集檢測技術(shù)。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器與設(shè)備

TSQ8000 Evo-Trace1310氣相色譜-三重串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀，美國Thermo公司；電子天平，瑞士METTLER公司；超聲波萃取機(jī)，上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司；高速冷凍離心機(jī)，上海菲恰爾分析儀器有限公司；渦旋振蕩儀，上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司；粉碎機(jī)，上海拜杰實(shí)業(yè)有限公司。

1.1.2 試劑與標(biāo)準(zhǔn)品

乙腈、正己烷、丙酮、乙酸乙酯，HPLC級，F(xiàn)isher；乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）填料、C18填料，Aglient；氯化鈉、無水硫酸鈉等其他試劑均為國產(chǎn)分析純，無水硫酸鈉（經(jīng)600 ℃烘4 h，冷卻后置干燥器中備用）。10種菊酯農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，即甲氰菊酯（Fenpropathrin）、高效氯氟氰菊酯（Lambda-Cyhalothrin）、 氯 菊 酯（Permethrin）、 氯 氰 菊 酯（Cypermethrin）、氰戊菊酯（Fenvalerate）、聯(lián)苯菊酯（Bifenthrin）、氟氯氰菊酯（Cyfluthrin）、氟胺氰菊酯（Fluvalinate）、氟氰戊菊酯（Flucythrinate）、溴氰菊酯（Deltamethrin），購于Dr.Ehrenstorfer和Sigma–Aldrich 公司。

1.2 樣品制備

空白綠茶樣品和一個茶葉盲樣（購于市面），經(jīng)粉碎機(jī)粉碎，過20目篩，混勻，常溫下密封保存，待測。

1.3 樣品前處理

1.3.1 提取

準(zhǔn)確稱取樣品1 g（精確至0.01 g）于50 mL聚丙烯離心管中，加入2 mL超純水浸濕，漩渦震蕩均勻后加入1 g氯化鈉及5 mL乙腈，超聲提取30 min，然后以4 000 r/min離心5 min。上清液轉(zhuǎn)移至10 mL容量瓶中，殘?jiān)?jīng)5 mL乙腈復(fù)提，合并兩次上清液經(jīng)乙腈定容至10 mL，待凈化。

1.3.2 凈化

移取提取液5 mL至離心管中，加入自制QuEChERS凈化包（1 g無水硫酸鈉，0.5 g PSA，0.5 g C18），旋渦震蕩1 min充分凈化，離心后吸取上清液，經(jīng)0.22 μm濾膜過濾，上機(jī)測定。

1.4 儀器條件

1.4.1 色譜條件

色譜柱，DB–5MS毛細(xì)管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；載氣，高純氦氣；柱流速，1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度，280 ℃；進(jìn)樣量，1 μL；進(jìn)樣方式，不分流進(jìn)樣；柱溫條件，60 ℃保持1 min，然后以30 ℃/min升溫至130 ℃，再以5 ℃/min升溫至250 ℃，再以10 ℃/min升溫至300 ℃，保持10 min。

1.4.2 質(zhì)譜條件

傳輸線溫度，280 ℃；載氣，高純氦氣；碰撞氣，氬氣；離子源，EI源；離子源溫度，300 ℃；掃描方式，多反應(yīng)離子監(jiān)測模式（MRM）。10種菊酯農(nóng)藥的保留時間、離子對及碰撞能量，見表1。

表1 10種菊酯農(nóng)藥的保留時間、離子對、碰撞能量、回收率范圍、相對標(biāo)準(zhǔn)偏差、線性相關(guān)系數(shù)表

2 結(jié)果與討論

2.1 前處理方法的選擇

文獻(xiàn)中常用農(nóng)藥分析的提取溶劑有丙酮、乙腈、乙酸乙酯和正己烷[5]，幾種擬除蟲菊酯農(nóng)藥性質(zhì)相似，以聯(lián)苯菊酯為例，運(yùn)用本實(shí)驗(yàn)前處理方法分別比較了經(jīng)上述4種有機(jī)溶劑提取對回收率的影響，如圖1所示，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過丙酮提取的回收率相對較高，幾種回收率差別不大，但是乙腈提取后的溶液顏色比較淺，證實(shí)乙腈不易提取色素和脂類等非極性成分，使后面凈化更簡便，所以優(yōu)先選擇乙腈作為提取溶劑。

傳統(tǒng)茶葉前處理方法為提取-凈化-濃縮-定容，本實(shí)驗(yàn)方法省略濃縮與定容，提取凈化后直接上機(jī)檢測，此方法對儀器靈敏度要求很高，因此需要和GC-MS/MS聯(lián)用，上機(jī)溶液檢出限達(dá)到1 μg/L。在滿足檢出限能夠達(dá)到的前提下，比較1 g茶葉樣品經(jīng)過傳統(tǒng)濃縮處理和非濃縮處理后的回收率情況，發(fā)現(xiàn)非濃縮法回收率明顯提高。

圖1 不同前處理方法對回收率的影響圖

2.2 質(zhì)譜參數(shù)的選擇

通過Full scan全掃描模式得到TIC圖，確定各物質(zhì)的保留時間，然后采用Precursor模式選擇2～3個母離子，選擇質(zhì)荷比較大且豐度較強(qiáng)的離子，接著采用Product模式針對母離子進(jìn)行二級打碎獲得產(chǎn)物離子，最后選擇2～3組離子對優(yōu)化碰撞能量。10種菊酯農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)經(jīng)MRM多反應(yīng)離子監(jiān)測模式進(jìn)行定性定量分析所得到的總離子流圖，如圖2所示，圖中1-10依次對應(yīng)表1中的各個物質(zhì)。MRM具有靈敏度高、選擇性好和抗干擾等特點(diǎn)，保證了定性定量的準(zhǔn)確性[6]。

圖2 10種菊酯標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)總離子流色譜圖

2.3 方法線性范圍、定量限、精密度和回收率

在優(yōu)化實(shí)驗(yàn)條件下，以3倍信噪比計算檢出限，方法的準(zhǔn)確度以回收率表示，計算空白茶葉基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線（1、10、50、100、200 μg/L）對峰面積的線性回歸方程。以3個添加水平（0.01、0.1、1.0 mg/kg）每個添加水平重復(fù)實(shí)驗(yàn)7次進(jìn)行回收實(shí)驗(yàn)，方法的精密度用7次平行測定的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（relative standard deviation，RSD）表示，結(jié)果見表1。從表中數(shù)據(jù)看出，各農(nóng)藥在相應(yīng)濃度范圍內(nèi)，線性良好，相關(guān)系數(shù)R2均大于0.995，其回收率為70%～105%，方法的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD值為1.7%～11.9%。

2.4 實(shí)際樣品測定

應(yīng)用本方法對隨機(jī)購買的超市樣品茉莉花茶進(jìn)行擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量檢測，檢測出該樣品含有聯(lián)苯菊酯和高效氯氟氰菊酯，含量分別為0.11、0.05 mg/kg。樣品檢出色譜圖，如圖3所示。該方法操作快速簡單，靈敏度極高，極大地提高了工作效率，適用于茶葉中多種農(nóng)藥的日常批量檢測。

圖3 樣品中農(nóng)殘結(jié)果的氣相色譜-質(zhì)譜圖

3 結(jié)語

本實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)采用傳統(tǒng)前處理方法濃縮提取液會對農(nóng)藥殘留造成一定的損失且過程較為耗時，而采用本方法將分散固相萃取與氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（GC-MS/MS）技術(shù)相結(jié)合建立的茶葉中擬除蟲菊酯類農(nóng)殘分析方法，前處理步驟簡單省時，回收率、準(zhǔn)確度和精密度較好，檢測限較低，陽性判別定量結(jié)果準(zhǔn)確，各項(xiàng)指標(biāo)均滿足目前我國茶葉農(nóng)殘MRL要求，適用于大批量檢測。后期可繼續(xù)研究，將此方法應(yīng)用于其他基質(zhì)的別類農(nóng)藥殘留檢測中。