QuEChERS-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定黃瓜中64種農(nóng)藥殘留

何倩

摘要 [目的]建立黃瓜中64種農(nóng)藥殘留量同時測定的高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法。[方法]通過運用快速高效的QuEChERS方法對黃瓜樣品進行提取凈化，采用0.01%甲酸水溶液（含5 mmol/L甲酸銨）和甲醇作為流動相進行梯度洗脫，采用ESI正離子多反應(yīng)監(jiān)測分段掃描對黃瓜中64種農(nóng)藥進行分析檢測。[結(jié)果]64種農(nóng)藥在0.01～0.12 mg/L線性關(guān)系良好，標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)（r）均在0.997以上;加標(biāo)回收率在70.1%～105.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）<10%（n=6），檢出限（LOD）在0.006～0.133 μg/kg，定量限（LOQ）在0.020～1.060 μg/kg。[結(jié)論]該檢測方法精密度滿足要求、重現(xiàn)性好、靈敏度高、準(zhǔn)確度好，適合于黃瓜樣品的多種農(nóng)藥殘留檢測。

關(guān)鍵詞 QuEChERS;高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法;農(nóng)藥殘留;黃瓜

中圖分類號 TS-207.5+3? 文獻標(biāo)識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）22-0200-05

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.22.051

開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識碼（OSID）：

Determination of 64 Pesticide Residues in Cucumbers by QuEChERS-High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry Method

HE Qian

（Agricultural Products Inspection and Testing Center of Pukou District， Nanjing City， Nanjing， Jiangsu 211800）

Abstract [Objective] To establish a high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry method for the simultaneous determination of 64 pesticide residues in cucumber.[Method]The cucumber samples were extracted and purified by using the fast and efficient QuEChERS method， using 0.01% formic acid aqueous solution （containing 5 mmol/L ammonium formate） and methanol as the mobile phase for gradient elution， and using ESI positive ion multi-reaction monitoring segmented scanning for cucumber 64 kinds of pesticides were analyzed and tested.[Result]64 pesticides had a good linear relationship at 0.01-0.12 mg/L， and the correlation coefficient （r） of the standard curve was all above 0.997.The recovery rate of standard addition was 70.1%-105.5%， the relative standard deviation （n=6） was less than 10%， the limit of detection （LOD） was 0.006-0.133 μg/kg， and the limit of quantification （LOQ） was 0.020-1.060 μg/kg.[Conclusion] The detection method meets the requirements with precision， good reproducibility， high sensitivity and good accuracy， and is suitable for the detection of various pesticide residues in cucumber samples.

Key words QuEChERS;High performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry;Pesticide residues;Cucumber

黃瓜屬葫蘆科，是我國主要出口蔬菜品種之一，隨著栽培方式的變化，病蟲害成為黃瓜生產(chǎn)中突出的問題[1]。目前施用于黃瓜上的農(nóng)藥包括有機磷農(nóng)藥、有機氯農(nóng)藥、擬除蟲菊酯類農(nóng)藥，有些在較短時間內(nèi)可以通過生物降解成為無害物質(zhì)，有些農(nóng)藥難以降解，殘留性強，會對人體的身體健康產(chǎn)生危害[2]。長期食用農(nóng)藥殘留超標(biāo)的黃瓜，雖然不會導(dǎo)致急性中毒，但可能引起人和動物的慢性中毒，導(dǎo)致疾病的發(fā)生，甚至影響到下一代。GB/T 20769—2008《水果和蔬菜中450種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測定 液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法》中樣品前處理操作程序復(fù)雜、所用試劑多、對環(huán)境不友好，不能達到快速處理蔬菜樣品進行檢測的目的[3-4]。而QuEChERS方法集樣品萃取與基質(zhì)凈化于一身，是一種操作快速、簡單、低廉、高效樣品制備技術(shù)，準(zhǔn)確度和重復(fù)性較高[5-9]。筆者建立了運用QuEChERS-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定黃瓜中64種農(nóng)藥殘留的方法，以期為黃瓜樣品的檢測提供快速準(zhǔn)確的檢測方法。

1 材料與方法

1.1 儀器

高效液相色譜-三重四級桿質(zhì)譜儀QTRAP 4500（美國ABsciex公司）;電子天平BSA822（美國賽多利斯公司）;漩渦混合器Vortex-5（海門其林貝爾公司）;盧湘儀離心機TGL-16M（上海盧湘儀公司）。

1.2 試劑

水（屈臣氏公司，蒸餾水）;乙腈、甲醇（德國默克公司，色譜純）;甲酸、甲酸銨、乙酸銨、氯化鈉（國藥集團公司，色譜純）;QuEChERS提取鹽包（安捷倫公司），內(nèi)含4 g硫酸鎂、1 g 氯化鈉、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉;QuEChERS凈化包Ⅰ（安捷倫公司），內(nèi)含900 mg硫酸鎂、150 mg PSA（乙二胺-N-丙基硅烷）;QuEChERS凈化包Ⅱ（安捷倫公司），內(nèi)含885 mg硫酸鎂、150 mg PSA、15 mg石墨炭黑（GCB）;QuEChERS凈化包Ⅲ（島津公司），內(nèi)含900 mg硫酸鎂、150 mg PSA、150 mg GCB;標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液多菌靈濃度為500 μg/mL（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗測試中心）;其余63種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)溶液濃度為1 000 μg/mL（天津阿爾塔科技有限公司）。

1.3 樣品前處理

該研究采用QuEChERS方法，首先準(zhǔn)確稱取黃瓜樣品10 g，置于50 mL聚苯乙烯具塞離心管中，準(zhǔn)確移取 10 mL乙腈溶液，在漩渦混合器下混勻1 min，加入提取鹽包，迅速在漩渦混合器下混勻2 min，在離心機下11 000 r/min離心5 min，移取上清液6 mL加至含QuEChERS凈化包的15 mL離心管中，漩渦混合2 min，再次離心后，移取上清液過0.22 μm尼龍濾膜后上液質(zhì)測試。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

首先將儲備在冰箱-18 ℃的64種單標(biāo)溶液放置于室溫中恢復(fù)常溫，用甲醇分別配制成80 mg/L的單標(biāo)溶液儲備液，放置于-18 ℃冰箱中冷凍保存。

用甲醇將單標(biāo)溶液儲備液配成0.8 mg/L的混合溶液，再用空白黃瓜基質(zhì)分別配制成質(zhì)量濃度為0.01、0.02、0.04、0.08、0.12 mg/L的基質(zhì)匹配的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，此溶液現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.5 分析條件

1.5.1 色譜條件。色譜柱為Waters BEH C18色譜柱（2.1 mm×100 mm×1.7 μm）;流動相A 相為0.01%甲酸水溶液（含5 mmol/L甲酸銨），B相為甲醇，梯度洗脫程序：0～2 min，5%B;2～4 min，30%B;8～10 min，80%B;10～15 min，90%B;15～20 min，5%B。流速0.3 mL/min柱溫40 ℃，進樣體積1 μL。

1.5.2 質(zhì)譜條件。電離模式為電噴霧離子源ESI，正離子分段掃描模式，多反應(yīng)檢測，氣簾氣206.8 kPa，碰撞氣中等，離子化電壓5 500 V，離子源溫度550 ℃，噴霧氣344.7 kPa，輔助加熱氣344.7 kPa。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜條件的優(yōu)化

選取3種色譜柱Waters BEH C18（2.1 mm×100 mm×1.7 μm）、Waters? Atlantis T3（150 mm×2.1 mm×3 μm）、Phenomenex（100 mm×2.1 mm×1.7 μm），考察了水相中不同的緩沖鹽比率（5 mmol/L甲酸銨+0.1%甲酸、5 mmol/L甲酸銨+0.01%甲酸、5 mmol/L乙酸銨+0.1%甲酸、5 mmol/L乙酸銨+0.01%甲酸），結(jié)果發(fā)現(xiàn)，使用Waters BEH C18（2.1 mm×100 mm×1.7 μm），5 mmol/L甲酸銨+0.01%甲酸分離度和峰形較好。64種農(nóng)藥的總離子流圖如圖1所示。

2.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

分別將64種農(nóng)藥化合物標(biāo)準(zhǔn)溶液用1∶1甲醇水溶液（含0.01%甲酸）配制成100 μg/L濃度的單標(biāo)準(zhǔn)溶液，不接色譜柱，直接通過質(zhì)譜的針泵進樣系統(tǒng)進樣。首先采用正離子模式進行一級掃描，確定化合物母離子，將母離子給予一定的碰撞能量和碰撞氣體，進行二級掃描，選取豐度較強、干擾較小的2個子離子分別作為定性和定量離子，并優(yōu)化去簇電壓（DP）和碰撞能量（CE），64種農(nóng)藥化合物質(zhì)譜參數(shù)優(yōu)化結(jié)果如表1所示。

2.3 QuEChERS前處理條件優(yōu)化

首先比較了用氯化鈉和QuEChERS提取鹽包分別對黃瓜樣品進行提取，通過試驗結(jié)果發(fā)現(xiàn)用提取鹽包比單純氯化鈉提取效率更高，測得黃瓜樣品的回收率總體高，所以選用QuEChERS提取鹽包對黃瓜樣品進行提取。

其次考察了QuEChERS凈化包Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ 3種凈化包對黃瓜樣品凈化的效果，由于黃瓜樣品中含水量較大，同時還含有色素、糖類等物質(zhì)，所以選取硫酸鎂、PSA、GCB為主要成分的凈化包對黃瓜基質(zhì)進行凈化。硫酸鎂可以除去提取液中多余的水分，PSA可以有效去除脂肪酸、有機酸以及一些極性色素和糖，GCB則能夠去除提取液中的色素類雜質(zhì)[10-13]。通過試驗數(shù)據(jù)得出，QuEChERS凈化包Ⅰ不含GCB，黃瓜樣品凈化不徹底，測得加標(biāo)回收率偏低;QuEChERS凈化包Ⅲ GCB含量高，導(dǎo)致氟蟲脲、甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽、多菌靈、氟鈴脲、嘧霉胺、伏殺硫磷、噻菌靈、氟啶脲、滅幼脲、蠅毒磷、咪鮮胺等農(nóng)藥回收率大幅降低;QuEChERS凈化包Ⅱ（含885 mg硫酸鎂、150 mg PSA、15 mg GCB）凈化效果最好，測得64種農(nóng)藥回收率高。

2.4 基質(zhì)效應(yīng)

基質(zhì)效應(yīng)是指樣品中的其他成分對目標(biāo)分析物離子響應(yīng)強度的影響，即基質(zhì)對分析方法準(zhǔn)確性的干擾。LC-MS/MS 的基質(zhì)效應(yīng)由分析物的共流出組分影響電噴霧離子源的離子化效率所致，也被認(rèn)為是誤差的重要來源，常會導(dǎo)致檢測結(jié)果偏高或偏低。

基質(zhì)效應(yīng)（ME）可采用公式ME=B/A進行計算，式中，A為溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率;B為基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率。ME< 則表現(xiàn)為基質(zhì)抑制效應(yīng);ME> 則為基質(zhì)增強效應(yīng)[14]。該試驗對64種化合物的基質(zhì)效應(yīng)進行了評估，結(jié)果發(fā)現(xiàn)（表2），氟硅唑、甲霜靈、克百威、阿特拉津、涕滅威砜等存在基質(zhì)抑制效應(yīng)，尤其以烯啶蟲胺、氯苯嘧啶醇、芐基腺嘌呤、敵敵畏、噻菌靈較為明顯;甲萘威、抗蚜威、乙草胺、滅線磷、敵百蟲等存在基質(zhì)增強效應(yīng)，尤其以乙草胺、殺撲磷、異丙威、甲拌磷、甲胺磷較為明顯，因此該方法采用黃瓜基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的方法來消除基質(zhì)效應(yīng)帶來的影響，從而滿足黃瓜中多農(nóng)殘測定的要求[15]。

2.5 方法線性方程、相關(guān)系數(shù)，檢出限、定量限、回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差

采用優(yōu)化過的最佳試驗條件，配制5個混合化合物標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，上機測定，以化合物的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)、對應(yīng)的定量離子峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。以定量離子信噪比S/N≥3作為檢出限，S/N≥10作為定量限。從表2可以看出，64種目標(biāo)化合物在0.01～0.12 mg/L線性良好，相關(guān)系數(shù)（r）均在0.997以上;64種目標(biāo)化合物的檢出限（LOD）為0.006～0.133 μg/kg，定量限（LOQ）為0.020～1.060 μg/kg，滿足農(nóng)藥殘留的檢測要求。向空白黃瓜基質(zhì)樣品中添加0.02、0.05、0.08 mg/kg 3個濃度的64 種農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，每個濃度水平平行試驗6 次，采用最優(yōu)前處理條件分析測定，計算得到64 種農(nóng)藥的平均回收率在70.1%～105.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.6%～9.8%（表2）。

3 小結(jié)

該研究通過優(yōu)化QuEChERS前處理方法，運用高效液相色譜-三重四級桿質(zhì)譜聯(lián)用儀對黃瓜樣品進行定量和定性檢測，建立了黃瓜中64種農(nóng)藥殘留的檢測方法，64種農(nóng)藥在0.01～0.12 mg/L線性關(guān)系良好，標(biāo)準(zhǔn)曲線的相關(guān)系數(shù)（r）均在0.997以上，加標(biāo)回收率在70.1%～105.5%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）<10%（n=6），檢出限（LOD）在0.006～0.133 μg/kg，定量限（LOQ）在0.020～1.060 μg/kg，滿足農(nóng)藥殘留的檢測要求。該方法樣品前處理成本低、簡便快速、靈敏可靠，適合于黃瓜中多種農(nóng)藥殘留的定性、定量分析。

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