梅 婷吳榮順魏 波

（1.深圳海吉星農(nóng)產(chǎn)品檢測科技中心有限公司，深圳518000；

2.深圳大學，深圳 518052）

農(nóng)藥殘留超標不僅影響國民身體健康，而且是我國農(nóng)產(chǎn)品出口的重要障礙。各國政府及組織均制定了各類農(nóng)產(chǎn)品中的農(nóng)藥最大殘留限量標準（MRLs）。為應對日益增多的檢測項目和日益嚴格的限量要求，應用GC、GC-MS進行多組分同時檢測，已成為研究和應用的熱點[1,2]。而農(nóng)藥殘留檢測的樣品處理過程比較復雜，試劑用量較大，檢測周期長。Anastassiades等[3]在2003年首次報道了“QuEChERS方法”（Quick,Easy,Cheap,Effective,Rugged and Safe）。因其具有快速、簡單、廉價、有效、可靠、安全的特點而得名，該技術(shù)采用

分散固相萃取凈化法，在乙腈提取液中直接加入PSA吸附劑粉末進行凈化，操作簡單、快速、試劑用量小，目前已在農(nóng)藥檢測方面得到了一定的應用[4-8]，但是由于該法對于一些復雜基質(zhì)凈化效果不理想，難以滿足某些農(nóng)藥方法檢出限的要求，因此此方法的運用受到了一定的限制。鑒于此，本文對樣品的提取及凈化方法進行了改進，提取步驟中加入了0.1%乙酸，凈化步驟中篩選出最優(yōu)的PSA凈化劑，然后選擇加入了C18以及石墨化炭黑凈化劑，極大地改善了凈化的效果，提高了方法的靈敏度，將改進后的方法結(jié)合GC-MS應用于蔬菜中農(nóng)藥殘留的檢測，取得了較滿意的效果。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

新鮮蔬菜（白菜、菠菜、油麥菜），購于深圳海吉星農(nóng)產(chǎn)品批發(fā)市場。

12 種農(nóng)藥標準品（毒死蜱、乙拌磷、三唑磷、敵敵畏、甲基對硫磷、久效磷、甲胺磷、乙硫磷、伏殺硫磷、樂果、馬拉硫磷、丙溴磷）購于農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所，質(zhì)量濃度為100μg/mL，于-18℃儲存。

冰醋酸、醋酸鈉（分析純）；無水硫酸鎂（分析純，用前在500℃馬弗爐內(nèi)烘干5h，200℃時取出裝瓶，貯于干燥器中，冷卻后備用）；氯化鈉（分析純，經(jīng)120℃烘干處理8h）。以上試劑均為上海國藥集團生產(chǎn)；

甲醇，購于天津塞弗科技有限公司；

丙酮（J.T.Baker），乙腈（J.T.Baker）均為色譜純；

PSA，C18以及GCB均購于深圳逗點生物技術(shù)有限公司，其規(guī)格與型號如表1所示。

表1 不同規(guī)格及型號的凈化劑技術(shù)參數(shù)Tab.1 Technical parameters of different sorbent

1.2 儀器與設(shè)備

氣相色譜 -質(zhì)譜儀 （GC-MS）：Agilent 7890A-5795C；

IKA-MS1振蕩器（德國IKA）；

N-EVAPTM111氮吹儀（美國Organomation Associates）。

1.3 GC-MS儀器條件

色譜柱：HP-5MS色譜柱（30mm×0.32mm，0.25μm），熔融石英毛細管柱。

升溫程序：初始溫度90℃，保持2min，以10℃/min升至 150℃，保持 2min，再以 5℃/min升至210℃，保持 2min；最后以 10℃/min升至 250℃，保持5min。

載氣 He（純度 99.99%），流速 0.8mL/min，進樣口溫度230℃；進樣量1.0μL；不分流進樣。電子電離源；電子能量70eV；離子源溫度230℃；質(zhì)量掃描范圍40～500m/z，選擇離子（SIM）監(jiān)測方式。

1.4 樣品處理

取試樣可食用部分，粉碎并混合均勻，準確稱取10.00g，置于50mL離心管中，加入一定量的乙腈或0.1%冰醋酸-乙腈、無水硫酸鎂和氯化鈉，劇烈振蕩2min，以5000r/min離心5min，準確吸取有機相，加入一定量的無水硫酸鎂不同含量的凈化劑，渦旋混合5min，5000r/min離心5min，吸取上層清液，40℃氮氣吹干，2mL丙酮溶解殘渣，取上層清液，過0.45μm濾膜，進樣。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取條件的選擇

2.1.1 提取溶劑的選擇

分別用乙腈、甲醇、丙酮、乙酸乙酯等溶劑提取白菜樣品中的有機磷農(nóng)藥，結(jié)果表明,丙酮和乙腈的提取效果最好（如圖1）。但丙酮與水混溶，檢測樣品中微量的水對HP-5MS色譜柱有很大的影響。用乙腈提取時，可利用鹽析效應去除水分，無需加入大量無水MgSO4，因此選擇乙腈作為提取劑。實驗研究表明，10mL和20mL乙腈對12種有機磷農(nóng)藥的提取回收率影響不大。但使用乙腈-0.1%甲酸提取時，提高了堿敏性農(nóng)藥的回收率，且色譜峰峰型更尖銳、對稱。

圖1 不同有機溶劑對白菜中有機磷萃加標回收率影響（凈化劑：PSA-1 和 C18-1）Fig.1 The effect of different oganic sovlents on recovery of organophsphorus in cabbage(purifier:PSA-1 and C18-1)

2.1.2 脫水劑的選擇

本研究比較了使用10mL乙腈對10.00g樣品進行均質(zhì)提取時，比較了5種不同組成脫水劑（見表2）的提取效果。由表2可以看出，僅加入NaCl，提取液中含有一定量的水；而加入4gMgSO4+1gNaCl或3g MgSO4+2gNaCl，乙腈提取液體積約為8.0mL。確定乙腈均質(zhì)提取時加入3gMgSO4+2gNaCl。因此確定使用10mL乙腈-0.1%甲酸提取10g樣品中殘留的農(nóng)藥，加入3gMgSO4+2gNaCl振蕩離心。然后，取6mL提取液凈化，離心之后取4mLN2吹干，丙酮復溶。其目的就是為了富集更多的目標物，使方法檢出限降低。

表2 不同類型脫水劑對萃取效果的影響Tab.2 The effect of different type of purifiers on extraction effect

注：MgSO4為無水MgSO4，NaCl也經(jīng)過烘干去水

2.2 凈化條件的選擇

基質(zhì)分散凈化常用的凈化劑有PSA粉、C18粉、GCB粉。PSA去除脂肪酸效果較好，在去除色素、甾醇和維生素方面效果一般，而C18和GCB除維生素、色素、甾醇的能力較好。上述凈化劑在去除雜質(zhì)的同時也可能對目標化合物產(chǎn)生吸附。

2.2.1 兩種不同型號的PSA及其用量的篩選

圖2 未凈化的白菜基質(zhì)及采用PSA-1與PSA-2凈化的白菜基質(zhì)GC-MS譜圖Fig.2 GC-MS spectrogram of purified cabbage solution w ith PSA or w ithout PSA

表3 不同類型PSA凈化后農(nóng)藥的回收率Tab.3 The average recoveries of pesticide purified by different kind of PSA

在待凈化并加標的白菜基質(zhì)中，分別添加一定量的PSA-1與PSA-2，凈化分析，未凈化以及凈化后的譜圖見圖2。從圖2中可以看出，未凈化的白菜基質(zhì)基線相對較高，說明PSA對樣品有一定的凈化能力，但PSA-2在6.571min引入一個較大的雜峰，從而干擾甲胺磷，其它農(nóng)藥的添加回收率與PSA-1無太大差別（如表3所示）。可能是因為經(jīng)過PSA-2處理后的樣品受到了樣品基質(zhì)增強效應的影響，這種基質(zhì)增強效應與進樣時基質(zhì)成分阻止溶劑的活性位點有關(guān)，一旦某種農(nóng)藥與基質(zhì)結(jié)合，樣品的基質(zhì)增強效應就會從無增加到較大。而甲胺磷的離子化效率受樣品基質(zhì)的影響較大。但具體原因，尚需進一步分析。

表4 添加農(nóng)藥經(jīng)PSA凈化和不同PSA-1量凈化后的回收率Tab.4 Mean recovery in cabbage samp les after different amount of PSA purified

選取PSA-1，對其量進行單因素實驗，1mL提取液用量分別添加為20mg、50mg、100mg。實驗表明，隨著PSA用量的加大，其雜峰干擾越小，當PSA-1含量從20mg增加到50mg時，其回收率加大，但當PSA含量增大到100mg時，回收率反而下降（如表4所示），盡管其雜峰干擾小（如圖3所示）。因此1mL提取液的最優(yōu)添加量為50mg。經(jīng)添加50mg/mL的PSA-1凈化后，除敵敵畏外，其余農(nóng)藥的回收率均在85%以上。

2.2.2 C18和GCB的選擇

PSA去除脂肪酸效果較好，去除色素、甾醇和維生素效果一般，而C18和GCB除維生素、色素、甾醇能力較好。有研究報道C18或石GCB與PSA連用可明顯降低基質(zhì)增強效應[10]。本試驗同時考慮加入PSA 50mg/mL、C18或GCB進行混合型分散固相萃取凈化，改善凈化效果。選用3種不同的C18和石墨化炭黑，比選出效果最優(yōu)的C18和GCB。12種農(nóng)藥經(jīng)3種吸附劑處理后的回收率數(shù)據(jù)見表5。3種C18吸附色素的效果差別不大，回收率結(jié)果也都在80%～110%之間；相對來說C18-3更優(yōu)，這可能與C18-3的含碳量較高及孔徑大小有關(guān)。選用C18-3來看添加含量對色素吸附的影響，隨著C18用量加大，其吸附色素能力越強，但也會加大其對農(nóng)藥的吸附（表5），最終選擇C18-3最優(yōu)添加量為30mg/mL。

圖3 添加不同量的PSA-1凈化白菜基質(zhì)的GC-MS譜圖Fig.3 GC-MS spectrogram of purified cabbage solution w ith different amount of PSA-1

2.2.3 GCB添加量的優(yōu)化

表6 菠菜樣品添加不同量GCB的回收率Tab.6 Mean recovery in spinach samp les after different

表5 油麥菜樣品添加不同類別的C18及不同量的C18-3的回收率Tab.5 Mean recovery in cole sam ples after different amount of C18 purified

表7 12種農(nóng)藥名稱、保留時間、定量、定性離子、方法檢出限及白菜樣品的回收率和精密度實驗結(jié)果Tab.7 Name,retention time,characteristic ions,method detection lim its of 12 pesticide residuses and mean recovery and repeatability in cabbage sam ples amount of GCB purified

GCB表面是由6個碳原子構(gòu)成的平面六角形一層層的疊加在一起。由于氧的化學吸附，炭黑表面結(jié)構(gòu)上含有氧復合物，如對苯二酚、醌類、苯并吡喃酮及吡喃鹽等，它們的存在，使GCB表面帶有一些正電荷，具有陰離子交換的功能，具有較強的吸附雜質(zhì)的能力。對于菠菜等高色素含量的樣品，選取添加PSA-1的量為50mg/mL，同時添加GCB，對其添加量進行單因素實驗，6mL提取液用量分別添加40mg、60mg、80mg的GCB。實驗結(jié)果表明，GCB吸附色素能力較好，當添加量為40mg時，效果最優(yōu)。隨著GCB添加量的增加，其回收率逐漸下降，因此，最優(yōu)添加量為40mg/6mL（見表 6）。

2.3 方法評估

將改進后方法應用于實際的檢測中，該方法的檢出限與國標方法GB/T 19648-2006的檢出限比較見表7。

3 結(jié)論

本文建立了一種新的QuEChERS結(jié)合GC-MS檢測蔬菜中農(nóng)藥殘留的分析方法，對樣品提取及凈化方法進行了改進，提高了方法的靈敏度和基質(zhì)凈化效果。盡管C18和GCB除去植物色素的能力很強，但PSA除去脂肪酸類干擾物的效果較好，因此本實驗將PSA作為基礎(chǔ)凈化劑，再通過不同的需求添加C18或GCB。此外，PSA和C18在價格上也更具優(yōu)勢。因此，我們針對色素含量較低的樣品，如白菜，可采用添加量為50mg/mL的PSA-1，對樣品進行凈化處理；對于色素含量一般的樣品，如生菜，采用50mg/mL的

PSA-1和30mg/mL的C18-3，對樣品進行凈化處理；對于高色素含量的樣品，如菠菜，在添加50mg/mL的PSA-1的同時添加40mg/6mL的GCB來處理。處理后的樣品中12種農(nóng)藥的添加回收率均可達到80%～110%。此方法步驟簡單，可操作性強，具有良好的準確度和精密度，應用于日常檢測可大大降低檢測成本，縮短檢測周期，本文未涉及的其它蔬菜及農(nóng)藥化合物也同樣可以考慮用此方法進行檢測。

[1]胡小鐘,儲曉剛,余建新,等.氣相色譜-質(zhì)譜法快速篩選測定濃縮果蔬中的105種農(nóng)藥殘留量[J].分析測試學報,2003,22(16):26-31.

[2]許泓,林安清,古瓏,等.果蔬中107種殘留農(nóng)藥的氣相色譜-質(zhì)譜檢測方法[J].分析測試學報,2004,23(3):34-38.

[3]ANASTASSIADESM,LEHOTAY S J,STAJNBAHER D,et al.Fastand easymulti-residuemethod employing acetonitrile extraction/partitioning and"dispersive solid-phase extraction"for the determination ofpesticide residues in produce[J].JAOAC Int,2003,86(2):412-431.

[4]STEVENJL,ANDREDK,MAURICEH,etal.Validation ofa fast and easymethod for the determination of residues from 229 pesticides in fruitsand vegetablesusinggasand liquid chromatographyandmass spectrometric detection[J].JAOAC Int,2005,88(2):595-614.

[5]AYSAL P,AMBRUSA,LEHOTAY S J,et al.Validation of an efficientmethod for thedeterminationofpesticide residuesin fruitsand vegetablesusingethylacetate forextraction[J].JournalofEnvironmental ScienceandHealth PartB,2007,42(3):481-490.

[6]STEVEN JL,KATEIINAM,ALANRL,etal.Useofbufferingand othermeans to improve resultsofproblematic pesticides in a fastand easymethod for residue analysisof fruitsand vegetables[J].JAOAC Int,2005,88(2):615-629.

[7]CUNHA SC,LEHOTAY SJ,MASTOVSKA K,etal.Evaluation of the QuEChERS sample preparation approach for the analysis of pesticide residues in olives[J].JSep Sc,2007,30(4):620-632.

[8]沈偉健,桂茜雯,等.分散固相萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定蔬菜中107種農(nóng)藥的殘留量 [J].色譜,2009,27(4):391-400.

[9]隋凱,李軍,衛(wèi)鋒,等.固相萃取-高效液相色譜法同時檢測大米中12種磺酰脲類除草劑的殘留 [J].色譜,2006,24(2):152-156.

[10]陳健航,葉瑜霏,程雪梅,等.分散固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測蔥、韭菜和姜中多種農(nóng)藥殘留 [J].色譜學報,2011,36(6):341-349.