曹 琦, 張亞珍, 朱正偉, 吳婉琴, 江 豐, 余婷婷

(湖北省食品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)研究院, 湖北省食品質(zhì)量安全檢測(cè)工程技術(shù)研究中心, 湖北 武漢 430075)

辣椒(Capsicumspp.)作為一種重要的蔬菜和調(diào)味品,在我國(guó)的種植面積超過200萬公頃,在我國(guó)蔬菜作物中種植面積位居第一[1]。當(dāng)前,應(yīng)用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的農(nóng)藥種類超過1 000種,我國(guó)于2020年發(fā)布實(shí)施的GB 2763-2019《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中[2],規(guī)定了辣椒中136種及干辣椒中70種農(nóng)藥殘留的最大殘留限量(MRL)。我國(guó)標(biāo)準(zhǔn)體系中檢測(cè)這些具有MRL的農(nóng)藥殘留方法主要包括氣相色譜-質(zhì)譜法(GC-MS)和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(LC-MS/MS)等,例如GB/T 20769-2008和GB 23200.8-2016等現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)雖然也能夠?qū)r(nóng)藥殘留的種類有較大范圍的覆蓋,但其前處理一般耗時(shí)較長(zhǎng),且需標(biāo)準(zhǔn)品對(duì)照,用于定性測(cè)定的快速篩查時(shí)效率不高。四極桿/飛行時(shí)間質(zhì)譜(Q-TOF/MS)作為典型的高分辨質(zhì)譜技術(shù),相比于四極桿、三重四極桿質(zhì)譜,具有質(zhì)量精度更高、通量更大、全質(zhì)量數(shù)采集、數(shù)據(jù)庫匹配檢索等優(yōu)勢(shì),定性確證能力更強(qiáng),在多農(nóng)殘檢測(cè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣[3-6]。QuEChERS前處理方法具有快速、方便、便宜、高效、耐用等優(yōu)點(diǎn),結(jié)合高分辨質(zhì)譜技術(shù)能夠?qū)悠分修r(nóng)獸藥殘留[7-16]、生物毒素等[17-22]進(jìn)行快速準(zhǔn)確的篩查確證,歐盟、美國(guó)發(fā)布的EN 15662∶2018、AOAC Official Method 2007.01均采用QuEChERS前處理進(jìn)行農(nóng)藥殘留的分析,我國(guó)發(fā)布的GB 23200.113-2018也將QuEChERS方法作為農(nóng)藥殘留的前處理方式。本文將QuEChERS前處理與GC-Q-TOF/MS結(jié)合,能夠?qū)苯芳案衫苯分械霓r(nóng)藥多殘留進(jìn)行快速、準(zhǔn)確的篩查。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與材料

農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)品(批號(hào)S040267(含113種農(nóng)藥)、批號(hào)S039681(含109種農(nóng)藥)),質(zhì)量濃度均為100 mg/L,溶劑為乙酸乙酯;環(huán)氧七氯B(批號(hào)S035355),質(zhì)量濃度為100 mg/L,溶于甲醇,均購(gòu)自日本島津公司;其余44種固體農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品,純度≥95%,購(gòu)自美國(guó)A. Chemtek公司,均為認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。L-古洛糖酸內(nèi)酯、D-山梨醇,分析純,購(gòu)自加拿大TRC公司,;乙腈、丙酮、乙酸等有機(jī)溶劑均為色譜純(德國(guó)Merck公司),水為實(shí)驗(yàn)室所制得的一級(jí)水,提取鹽包(Ⅰ: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;Ⅱ:含6 g無水硫酸鎂、1.5 g醋酸鈉)、凈化包(Ⅰ:含900 mg硫酸鎂、150 mgN-丙基乙二胺(PSA); Ⅱ:含1 200 mg硫酸鎂、400 mg PSA、400 mg C18、200 mg石墨化炭黑(GCB))均購(gòu)自上海安譜公司;鮮辣椒及干辣椒購(gòu)自武漢各大實(shí)體超市及網(wǎng)上超市,產(chǎn)地包括湖北、四川、重慶、河南、陜西、山東等省份。

1.2 儀器及設(shè)備

7890B-7200B氣相色譜-四極桿飛行時(shí)間質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-Q-TOF/MS,美國(guó)安捷倫公司),配有EI源;Talboys渦旋振蕩儀(美國(guó)Troemner公司); Allegra X-15R離心機(jī)(美國(guó)Beckman Coulter公司); Milli-Q超純水儀(德國(guó)Merck Millipore公司); N-evap 112氮吹儀(美國(guó)Organomation公司); ME204/02電子天平(瑞士梅特勒-托利多公司)。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液:分別準(zhǔn)確稱取固態(tài)標(biāo)準(zhǔn)品10.0 mg,加入丙酮將其溶解并定容至10.0 mL,得到1.0 g/L的44種單標(biāo)儲(chǔ)備液;購(gòu)買的液態(tài)混合標(biāo)準(zhǔn)溶液也作為部分參考標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的儲(chǔ)備液,液態(tài)混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液分為A組和B組,分別有113種和109種。

混合標(biāo)準(zhǔn)中間液(10 mg/L):共3組,分別移取1 mL A組和B組標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于10.0 mL棕色容量瓶中,加入丙酮定容至刻度,得到A組和B組各自的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液;分別準(zhǔn)確移取44種各農(nóng)藥單標(biāo)儲(chǔ)備液100 μL于10.0 mL棕色容量瓶中,加入丙酮定容至刻度,得到C組的混合標(biāo)準(zhǔn)中間液。

內(nèi)標(biāo)使用液(9 mg/L):準(zhǔn)確移取0.9 mL環(huán)氧七氯B標(biāo)準(zhǔn)品(100 mg/L)于10.0 mL棕色容量瓶中,加入丙酮稀釋定容至刻度。

1.4 樣品前處理

鮮辣椒樣品經(jīng)切碎、勻漿,干辣椒樣品經(jīng)粉碎后充分混勻得到試樣。采用GB 23200.113-2018中的前處理方式并做部分改進(jìn)。稱取10 g鮮辣椒試樣(精確至0.01 g)于50 mL離心管中,加入10 mL -20 ℃乙腈和提取鹽包Ⅰ,劇烈振蕩1 min后4 000 r/min離心5 min,吸取6 mL上清液于裝有凈化包Ⅰ的15 mL離心管中,渦旋混勻1 min后4 000 r/min離心5 min,準(zhǔn)確吸取2 mL上清液于15 mL離心管中,35 ℃下氮?dú)獯抵两?加入20 μL內(nèi)標(biāo)使用液、50 μL分析保護(hù)劑(AP, 20 g/L L-古洛糖酸內(nèi)酯和10 g/L D-山梨糖醇混合溶液)、1 mL丙酮復(fù)溶,過0.22 μm有機(jī)微孔濾膜后上機(jī)測(cè)定。稱取2 g干辣椒試樣(精確至0.01 g)于50 mL離心管中,加入10 mL水渦旋混勻1 min后靜置30 min,加入15 mL乙腈-乙酸溶液(99∶1, v/v,使用前放入-20 ℃冰箱中冷凍過夜)和提取鹽包Ⅱ,劇烈振蕩1 min后4 000 r/min離心5 min,吸取8 mL上清液于裝有凈化包Ⅱ的15 mL離心管中,渦旋混勻1 min后4 000 r/min離心5 min,準(zhǔn)確吸取2 mL上清液于15 mL離心管中,35 ℃下氮?dú)獯抵两?加入20 μL內(nèi)標(biāo)使用液、1 mL丙酮復(fù)溶,過0.22 μm有機(jī)微孔濾膜后上機(jī)測(cè)定。

1.5 儀器條件

色譜 色譜柱為HP-5MS UI(30 m×0.25 mm×0.25 μm,美國(guó)安捷倫公司);初始柱溫60 ℃,升溫程序:60 ℃保持1 min, 40 ℃/min升溫至120 ℃,再以5 ℃/min升溫至310 ℃;載氣:氦氣,碰撞氣:氮?dú)?純度均≥99.999%;載氣流速0.997 mL/min;進(jìn)樣口溫度:290 ℃;進(jìn)樣量:1 μL,不分流進(jìn)樣。

質(zhì)譜 離子源:EI源,電壓70 eV;離子源溫度:230 ℃; GC-MS接口溫度:280 ℃;數(shù)據(jù)掃描方式:Scan全掃描,分辨率≥20 000,質(zhì)量掃描范圍m/z45～550,采集速率:5質(zhì)譜圖/s, 200 ms/質(zhì)譜圖;數(shù)據(jù)采集存儲(chǔ)格式:輪廓圖和質(zhì)心圖;溶劑延遲:3.5 min。

1.6 定性和定量分析

數(shù)據(jù)采集和處理通過Agilent MassHunter Workstation(Quantitative Analysis 10.1和Qualitative Analysis 7.0)軟件完成,通過MassHunter PCDL Manager(B.08.00)建立個(gè)人化合物數(shù)據(jù)庫和譜圖庫(PCDL)。采用Quantitative Analysis 10.1運(yùn)用建立好的PCDL庫對(duì)GC-Q-TOF/MS采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行檢索匹配定性分析。特征離子的檢索匹配參數(shù):保留時(shí)間最大偏差0.25 min,精確質(zhì)量最大偏差20×10-6(20 ppm)?；衔餀z出判定條件:至少2個(gè)特征離子檢出,綜合得分>60分。檢出的化合物采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析。

2 結(jié)果與討論

實(shí)驗(yàn)共選擇244種農(nóng)藥作為研究對(duì)象,涵蓋了GB 2763-2019中規(guī)定的辣椒及其制品中殘留限量的79種(類)采用氣相色譜或氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)的農(nóng)藥,以及一些其他常見但未在辣椒及干辣椒中規(guī)定殘留限量的農(nóng)藥,種類包括有機(jī)磷類、有機(jī)氯類、氨基甲酸酯類和擬除蟲菊酯類等。在鮮辣椒中進(jìn)行了244種農(nóng)藥的定性和定量方法的考察,包含44種在鮮辣椒中MRL≤0.05 mg/kg的農(nóng)藥及200種在鮮辣椒中無MRL規(guī)定或MRL>0.05 mg/kg的農(nóng)藥;在干辣椒中進(jìn)行了222種農(nóng)藥的定性和定量方法的考察。

2.1 數(shù)據(jù)庫的建立

采用GC-Q-TOF/MS對(duì)配制的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液(0.5 mg/L)進(jìn)行分析,在1.3.3節(jié)預(yù)設(shè)的實(shí)驗(yàn)條件下完成數(shù)據(jù)采集,得到特征離子精確質(zhì)量數(shù)、保留時(shí)間等信息。每種化合物選擇豐度最高的特征離子作為定量離子,另選擇至少2個(gè)特征離子作為定性離子,保留時(shí)間、特征離子等參數(shù)見表1。244種農(nóng)藥中有10種(占比4.1%)農(nóng)藥采用分子離子作為定量離子,這10種農(nóng)藥的分子離子豐度在其特征離子豐度中為最高,其余的234種(占比95.9%)農(nóng)藥均采用碎片離子作為定量離子。244種農(nóng)藥的保留時(shí)間范圍為5.563～37.047 min,保留時(shí)間分布情況見圖1。收集每個(gè)化合物的名稱、分子式、CAS號(hào)、保留時(shí)間、特征離子精確質(zhì)量數(shù)和質(zhì)譜圖等信息,導(dǎo)入MassHunter PCDL Manager軟件,建立PCDL庫。

圖 1 244種農(nóng)藥的保留時(shí)間分布

2.2 基質(zhì)效應(yīng)與實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

2.2.1基質(zhì)效應(yīng)

基質(zhì)中的共提取物會(huì)干擾目標(biāo)化合物的離子化,使目標(biāo)化合物在儀器上的響應(yīng)發(fā)生增強(qiáng)或抑制,這種干擾稱為基質(zhì)效應(yīng)。分別用丙酮和空白基質(zhì)提取液配制其中222種標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)6個(gè)質(zhì)量濃度(0.05、0.10、0.20、0.25、0.50、1.00 mg/L)的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,并建立標(biāo)準(zhǔn)曲線,比較兩條曲線斜率的差異,從而判斷基質(zhì)效應(yīng)的強(qiáng)弱,計(jì)算公式為:基質(zhì)效應(yīng)=[(基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率/溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線的斜率)-1]×100%。結(jié)果如圖2所示,鮮辣椒基質(zhì)的基質(zhì)效應(yīng)以基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)為主,有200種農(nóng)藥表現(xiàn)出較強(qiáng)的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng),干辣椒基質(zhì)的基質(zhì)增強(qiáng)和基質(zhì)抑制效應(yīng)均存在,分別有59種和90種,可以看出兩類基質(zhì)中基質(zhì)效應(yīng)均顯著存在。

圖 2 222種農(nóng)藥在辣椒中的基質(zhì)效應(yīng)分布

2.2.2基質(zhì)效應(yīng)的補(bǔ)償及實(shí)驗(yàn)條件的優(yōu)化

目前常用的補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)的方法主要有基質(zhì)凈化、加入AP和基質(zhì)匹配校準(zhǔn)法等?；|(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液應(yīng)用最為廣泛,但其要求有嚴(yán)格匹配的空白基質(zhì)。AP已被證明能夠有效解決有機(jī)磷和擬除蟲菊酯等類農(nóng)藥殘留分析中基質(zhì)效應(yīng)導(dǎo)致的誘導(dǎo)增強(qiáng)、峰形拖尾、靈敏度差、重現(xiàn)性差及線性差等問題,常用的AP有L-古洛糖酸內(nèi)酯、D-山梨醇、乙二醇、聚乙二醇和橄欖油等[22-26]。分別用丙酮、加入AP的丙酮溶液和兩種空白基質(zhì)提取液配制質(zhì)量濃度為100 μg/L的A、B兩組的農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,比較其中有機(jī)磷類農(nóng)藥響應(yīng)和峰形的差異。結(jié)果顯示,與未添加AP的標(biāo)準(zhǔn)溶液相比,添加AP的標(biāo)準(zhǔn)溶液中敵敵畏的響應(yīng)有所降低,但添加AP的標(biāo)準(zhǔn)溶液中敵敵畏的峰形更好,且沒有了拖尾現(xiàn)象;添加AP的標(biāo)準(zhǔn)溶液與鮮辣椒基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液中敵敵畏的峰形、響應(yīng)均相當(dāng);干辣椒基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液中敵敵畏的響應(yīng)遠(yuǎn)高于另外3種標(biāo)準(zhǔn)溶液中敵敵畏的響應(yīng),峰面積差別達(dá)10倍以上(見圖3)。其他有機(jī)磷類農(nóng)藥如甲胺磷、乙酰甲胺磷等均具有類似的結(jié)果。說明AP能夠用于鮮辣椒中補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng),這與文獻(xiàn)報(bào)道[22-24]以及本實(shí)驗(yàn)室在進(jìn)行果蔬鮮樣的農(nóng)藥殘留分析時(shí)的結(jié)果相一致,可以在沒有對(duì)應(yīng)的空白鮮辣椒基質(zhì)時(shí)應(yīng)用AP來進(jìn)行農(nóng)藥的篩查分析;而在干辣椒中,AP補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)的效果有限,不適宜將AP用于干辣椒中農(nóng)藥的篩查分析,實(shí)際應(yīng)用時(shí),基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液所得到的結(jié)果更為準(zhǔn)確?；诖?本方法采用基質(zhì)匹配校準(zhǔn)法來補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)并對(duì)樣品中的農(nóng)藥進(jìn)行校準(zhǔn)定量。

在前處理過程中,對(duì)GB 23200.113-2018中的QuEChERS前處理方法進(jìn)行了改進(jìn)。保持整個(gè)提取過程的非高溫環(huán)境,從而減少低揮發(fā)性農(nóng)藥的損失,采用過夜冷凍(-20 ℃)后的提取溶劑進(jìn)行提取,防止提取過程中因鹽包吸水放熱使體系溫度過高;離心機(jī)溫度和氮吹水浴溫度分別不超過4 ℃和35 ℃,氮?dú)鈿饬鞅M量放緩。在提取液及標(biāo)準(zhǔn)溶液中加入固定含量?jī)?nèi)標(biāo)(0.18 μg環(huán)氧七氯B),比較在每次進(jìn)樣時(shí)內(nèi)標(biāo)物的響應(yīng)變化,對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性進(jìn)行校正,避免儀器波動(dòng)對(duì)結(jié)果的干擾。

圖 3 不同基質(zhì)中敵敵畏(100 μg/L)的色譜圖

2.3 定性方法的建立

本文通過采集樣品的輪廓質(zhì)譜圖(profile)獲取分析物離子的峰形和原始分辨率信息,應(yīng)用MassHunter軟件對(duì)所采集的輪廓質(zhì)譜圖數(shù)據(jù)進(jìn)行SureMass轉(zhuǎn)換后,借助建立的PCDL庫進(jìn)行目標(biāo)物的篩查匹配,主要篩查參數(shù)為保留時(shí)間最大偏差、目標(biāo)物特征離子精確質(zhì)量偏差范圍、特征離子匹配數(shù)量。

保留時(shí)間偏差是篩查檢測(cè)的一個(gè)重要參數(shù)。保留時(shí)間偏差設(shè)置過寬或過窄可能會(huì)造成假陽性或假陰性。在實(shí)際方法建立與篩查過程中發(fā)現(xiàn),在設(shè)備、色譜柱、環(huán)境正常的情況下,色譜系統(tǒng)穩(wěn)定性較高,保留時(shí)間偏差一般不超過0.1 min,本工作中這種穩(wěn)定性也不受基質(zhì)的影響,但因?yàn)橥之悩?gòu)體的存在,不同化合物對(duì)保留時(shí)間偏差設(shè)置的要求存在差異。氯氰菊酯、氯菊酯、氟氯氰菊酯配制于不同的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中,在實(shí)驗(yàn)條件下有完全相同的特征離子(見表1,m/z163.007 1, 206.059 8, 127.029 0),由圖4可知,在31～34 min的窗口時(shí)間內(nèi),3種物質(zhì)裂解得到的特征離子m/z163.007 1有共計(jì)10個(gè)未完全分離的色譜峰,如果保留時(shí)間偏差范圍設(shè)置過寬,這些色譜峰相互之間容易有干擾導(dǎo)致假陽性和定量不準(zhǔn),增加后期人工手動(dòng)鑒定和精確定量的工作量;同時(shí),上述3種農(nóng)藥化合物以及丙環(huán)唑、氟胺氰菊酯、氯氟氰菊酯存在同分異構(gòu)體,同分異構(gòu)體之間因?yàn)樘卣麟x子相同、保留時(shí)間接近而導(dǎo)致色譜峰分離度不佳,保留時(shí)間偏差如果設(shè)置過窄將導(dǎo)致漏報(bào)使結(jié)果出現(xiàn)假陰性。針對(duì)上述情形,在對(duì)保留時(shí)間進(jìn)行設(shè)定時(shí),擬除蟲菊酯類農(nóng)藥和丙環(huán)唑的保留時(shí)間設(shè)定為其所有異構(gòu)體保留時(shí)間的中間點(diǎn),偏差范圍設(shè)置為±0.25 min。同時(shí),在設(shè)備使用前后及時(shí)進(jìn)行設(shè)備維護(hù)和保留時(shí)間鎖定,保證目標(biāo)物保留時(shí)間的穩(wěn)定性。

圖 4 丙酮中丙環(huán)唑和5種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液(200 μg/L)的特征離子色譜圖

目標(biāo)物的精確質(zhì)量作為篩查分析的關(guān)鍵參數(shù),是高分辨質(zhì)譜(HRMS)的最大優(yōu)勢(shì),其偏差范圍代表著篩查的選擇性和特異性范圍。農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第312號(hào)和歐盟SANTE/12682/2019均要求目標(biāo)物質(zhì)量偏差低于5×10-6。本文實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),純?nèi)軇┡渲频哪繕?biāo)農(nóng)藥質(zhì)量偏差能夠始終保持在5×10-6以內(nèi),但是兩種空白基質(zhì)提取液配制的目標(biāo)農(nóng)藥質(zhì)量偏差有較多大于5×10-6甚至10×10-6,例如甲胺磷在鮮辣椒和干辣椒中的質(zhì)量偏差分別達(dá)到了11.4×10-6和12.1×10-6,如果將質(zhì)量偏差范圍設(shè)置為5×10-6以內(nèi),在借助建立的PCDL庫進(jìn)行篩查時(shí),容易出現(xiàn)假陰性,基于此,本工作將目標(biāo)農(nóng)藥的精確質(zhì)量偏差閾值設(shè)置為20×10-6。

特征離子的數(shù)量是影響結(jié)果準(zhǔn)確性的一項(xiàng)重要參數(shù)。表1中給出了利用參考標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)所構(gòu)建的數(shù)據(jù)庫當(dāng)中的化合物的3個(gè)特征離子信息,目標(biāo)化合物裂解得到的片段數(shù)量一般多于3個(gè),給出的3個(gè)特征離子為該化合物在實(shí)驗(yàn)條件下響應(yīng)最高的特征離子,數(shù)據(jù)庫中實(shí)際保留更多的特征離子數(shù)量以提高定性篩查的準(zhǔn)確性。

為盡量降低假陰性,本文給出的保留時(shí)間和精確質(zhì)量數(shù)閾值較寬,會(huì)在一定程度上增加假陽性報(bào)告的概率。在軟件給出篩查結(jié)果后,還需手動(dòng)對(duì)可疑檢出農(nóng)藥進(jìn)行人工鑒定和確證。包括考察目標(biāo)物的峰形、離子相對(duì)豐度等。

2.4 定量方法的驗(yàn)證

本文在對(duì)樣品進(jìn)行復(fù)溶時(shí)加入了等量的內(nèi)標(biāo),內(nèi)標(biāo)法所得校正曲線的線性相關(guān)系數(shù)和定量結(jié)果與外標(biāo)法相比并無顯著差異,但是通過每次進(jìn)樣時(shí)內(nèi)標(biāo)物響應(yīng)的變化,能夠?qū)x器的穩(wěn)定性進(jìn)行判斷,必要時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行維護(hù)保養(yǎng)。對(duì)樣品進(jìn)行測(cè)定時(shí)使用的校正曲線為內(nèi)標(biāo)法校正所得,用以抵消設(shè)備穩(wěn)定性變化對(duì)定量結(jié)果帶來的影響。鮮辣椒基質(zhì)中244種農(nóng)藥的線性相關(guān)系數(shù)r2均大于0.99,線性范圍在0.05～1.00 mg/L(200種)、0.01～1.00 mg/L(44種);干辣椒基質(zhì)中222種農(nóng)藥的線性相關(guān)系數(shù)r2≥0.99的比例為95.46%,線性范圍在0.04～1.00 mg/L,方法線性良好。

表 2 244種農(nóng)藥在鮮辣椒中4個(gè)水平和干辣椒中3個(gè)水平下的加標(biāo)回收率(n=5)

歐盟指南SANTE/12682/2019要求在一系列質(zhì)量濃度水平進(jìn)行添加回收試驗(yàn)以確定篩查限(SDL),農(nóng)業(yè)農(nóng)村部公告第312號(hào)中要求對(duì)于有參考標(biāo)準(zhǔn)品的化合物需進(jìn)行方法中篩查檢出限的補(bǔ)充,但未給出確定篩查檢出限的方法。本文在進(jìn)行定量方法驗(yàn)證時(shí)未參考?xì)W盟指南單獨(dú)考察SDL,主要確定了方法的定量限(LOQ)。考察了244種農(nóng)藥在鮮辣椒基質(zhì)中的加標(biāo)回收及檢出情況,以信噪比(S/N)≥10對(duì)應(yīng)的添加水平作為L(zhǎng)OQ, MRL高于0.050 mg/kg或暫無限量值規(guī)定的農(nóng)藥有200種,其LOQ≤0.025 mg/kg; MRL不高于0.050 mg/kg的有44種,其LOQ≤0.010 mg/kg。干辣椒中農(nóng)藥殘留限值均較高,0.040 mg/L基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液相當(dāng)于樣品含量0.15 mg/kg?？疾?22種農(nóng)藥在干辣椒基質(zhì)中的加標(biāo)回收及檢出情況,以信噪比S/N≥10對(duì)應(yīng)的添加水平作為L(zhǎng)OQ,干辣椒基質(zhì)中222種農(nóng)藥的LOQ≤0.15 mg/kg。具體化合物信息、分組信息、相關(guān)系數(shù)(r2)、LOQ等信息見表1。

對(duì)空白鮮辣椒和干辣椒樣品進(jìn)行農(nóng)藥的加標(biāo)回收試驗(yàn),每個(gè)水平重復(fù)5次(n=5)并計(jì)算回收率,結(jié)果見表2。鮮辣椒中MRL不高于0.050 mg/kg的44種農(nóng)藥在1倍和2.5倍LOQ即0.010和0.025 mg/kg兩個(gè)水平進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),回收率在60%～120%的農(nóng)藥種類占比分別為88.64%和100%;鮮辣椒中MRL高于0.050 mg/kg或暫無限量值規(guī)定的200種農(nóng)藥在1倍、2倍和10倍LOQ即0.025、0.050和0.25 mg/kg 3個(gè)添加水平下,回收率在60%～120%的農(nóng)藥種類占比分別為49.50%、87.00%和89.50%。干辣椒中222種農(nóng)藥在1倍、2倍和10倍LOQ即0.15、0.30和1.5 mg/kg 3個(gè)添加水平下,回收率在60%～120%占比分別為72.52%、73.42%和81.53%。

在定量方法驗(yàn)證中,兩種基質(zhì)中農(nóng)藥的最低添加水平均不高于該農(nóng)藥在該基質(zhì)中的MRL,在最低添加水平,雖然部分農(nóng)藥回收率不佳(回收率<60%或>120%),但所有添加的農(nóng)藥均能在1.6節(jié)的預(yù)設(shè)條件下完成定性篩查和確證。在實(shí)際應(yīng)用中,若樣品中篩查出的農(nóng)藥有MRLs規(guī)定,一方面可利用已建立的該農(nóng)藥的校正曲線進(jìn)行定量分析,另一方面可再借助氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀等設(shè)備,對(duì)樣品中殘留的農(nóng)藥進(jìn)行檢測(cè)以進(jìn)一步定量來滿足日常監(jiān)管工作的需要。

2.5 實(shí)際樣品檢測(cè)與分析

采用本文所建立的GC-Q-TOF/MS篩查確證技術(shù)對(duì)市售的辣椒樣品進(jìn)行244種農(nóng)藥殘留的篩查分析。樣品包含12個(gè)鮮辣椒樣品和14個(gè)干辣椒樣品,鮮辣椒樣品購(gòu)于武漢各實(shí)體超市,產(chǎn)地為山東和湖北兩省;干辣椒樣品為網(wǎng)購(gòu)樣品,產(chǎn)地涉及四川、河南、山東、重慶等8個(gè)省(市)。在9個(gè)鮮辣椒樣品和3個(gè)干辣椒樣品中篩查出8種農(nóng)藥化合物,經(jīng)人工鑒定后確定了該篩查結(jié)果,表明這8種農(nóng)藥存在于相應(yīng)樣品中。同時(shí),借助建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)這8種農(nóng)藥進(jìn)行了定量,樣品中農(nóng)藥殘留篩查和定量結(jié)果見表3。

經(jīng)軟件篩查和人工鑒定,在鮮辣椒樣品中,確證7種農(nóng)藥甲草胺、殺螨酯、烯唑醇、苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑、六氯苯、四氟醚唑共10項(xiàng)次;在干辣椒樣品中,篩查確證2種農(nóng)藥速滅磷、苯醚甲環(huán)唑共4項(xiàng)次。上述農(nóng)藥用途包括殺菌劑(烯唑醇、苯醚甲環(huán)唑、丙環(huán)唑、六氯苯、四氟醚唑)、殺蟲劑和殺螨劑(殺螨酯、速滅磷)、除草劑(甲草胺)。在5個(gè)鮮辣椒樣品中分別檢出甲草胺、烯唑醇、六氯苯、四氟醚唑和殺螨酯,含量均低于該農(nóng)藥LOQ;在2個(gè)鮮辣椒樣品中檢出丙環(huán)唑,含量均低于其LOQ;在3個(gè)干辣椒樣品中檢出速滅磷,含量均低于其LOQ;在3個(gè)鮮辣椒樣品和1個(gè)干辣椒樣品中檢出苯醚甲環(huán)唑,含量分別為0.07、0.09、0.11和0.35 mg/kg,低于苯醚甲環(huán)唑在鮮辣椒和干辣椒中的MRL(鮮辣椒1 mg/kg,干辣椒5 mg/kg)。

篩查出苯醚甲環(huán)唑的4個(gè)樣品中,苯醚甲環(huán)唑的定性及定量離子與建立的PCDL庫中苯醚甲環(huán)唑的定性及定量離子的精確質(zhì)量偏差均小于2×10-6,而在建立數(shù)據(jù)庫時(shí),空白溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液與基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液中的苯醚甲環(huán)唑的特征離子精確質(zhì)量差別超過了5×10-6,達(dá)到了8×10-6。說明基質(zhì)效應(yīng)雖然會(huì)對(duì)農(nóng)藥殘留的質(zhì)量穩(wěn)定性造成影響,但在同一類基質(zhì)中,這種影響可能具有相對(duì)穩(wěn)定性,在建立篩查數(shù)據(jù)庫時(shí),若不能很好地排除背景干擾,可依據(jù)基質(zhì)的差異建立基質(zhì)匹配的數(shù)據(jù)庫,或是適當(dāng)加寬篩查條件中精確質(zhì)量的偏差閾值,來保證數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確有效應(yīng)用。

表 3 辣椒樣品中農(nóng)藥殘留的篩查及定量結(jié)果

3 結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)采用QuEChERS前處理方式并結(jié)合GC-Q-TOF/MS建立了鮮辣椒及干辣椒中的244種農(nóng)藥殘留精確質(zhì)量數(shù)據(jù)庫及譜圖庫,能夠?qū)︴r辣椒和干辣椒進(jìn)行篩查和定量分析,并對(duì)市售鮮辣椒和干辣椒樣品進(jìn)行了農(nóng)藥殘留的篩查分析。方法快速、簡(jiǎn)便、高效、準(zhǔn)確,在短時(shí)間內(nèi)即可完成樣品的前處理及上機(jī)操作,并結(jié)合所建立的涵蓋精確質(zhì)量數(shù)、保留時(shí)間、特征離子信息等信息的數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)樣品中244種農(nóng)藥殘留的快速篩查和初步定量工作,并已在本實(shí)驗(yàn)室中獲得初步應(yīng)用,后續(xù)針對(duì)數(shù)據(jù)庫的擴(kuò)充和完善,也會(huì)讓整個(gè)篩查方法更為全面,能夠?yàn)槭称钒踩O(jiān)管提供有力的技術(shù)支撐。