李 芳 李獻剛 李雪梅 沈致淳 王 穎 劉 棟

（東港海關綜合技術服務中心， 國家級農獸藥殘留及海洋生物毒素檢測重點實驗室， 遼寧東港 118300）

為了達到提高農作物產量的目的， 目前有超過1 100 種農藥應用于農業(yè)生產過程中， 這些農藥的殘留物通過食物鏈的富集作用， 會在動物和人類機體內積累并導致急性或慢性中毒， 給食品安全帶來嚴峻挑戰(zhàn)[1～2]。 為此， 許多國家和國際組織制定了嚴格的農藥最大殘留限量。 我國于2021 年頒布了GB 2763－2021 《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》， 該項標準中涉及農藥548 種， 相較 GB 2763－2019 增加了 81 種， 其中有 176 種農藥被規(guī)定了在草莓中的最大殘留限量標準， 可見草莓中的農藥殘留問題已經受到各方面關注。

常規(guī)農藥殘留分析仍較為廣泛地采用液相色譜串聯(lián)質譜（LC－MS/MS）技術[3～5]， 但是由于其掃描速度和駐留時間的限制， 對于幾百種農藥的多殘留檢測往往需要分組建立多個檢測方法， 并且分辨率較低， 在分析復雜基質樣品時也容易出現(xiàn)假陽性的情況， 造成結果誤判[6]。 針對蔬菜基質的農藥殘留檢測， 我國已經逐步建立起國家標準和行業(yè)標準方法， 但這些標準方法檢測農藥范圍有限， 很多標準只是針對某一種或一類農藥的檢測， 無法實現(xiàn)對不同種類農藥的全覆蓋、 高通量檢測。 因此， 針對現(xiàn)有檢測技術僅能夠對事先確定的目標物進行檢測，無法達到“全面搜尋、 提前監(jiān)控”目的的情況， 急需開發(fā)一種全覆蓋、 高通量的檢測技術予以解決[7～9]。

基于以上國內現(xiàn)狀， 本研究采用農藥提取凈化的基礎方法QuEChERS 結合高效液相色譜－四極桿飛行時間質譜的非靶向篩查方法， 發(fā)揮二者高效、 便捷、 靈敏、 準確的特點， 完成草莓中多種農藥殘留的篩查[10～13]。 本研究利用二級子離子與譜庫比對進行定性分析， 利用一級母離子進行定量分析， 研究建立高通量、 快速、 準確測定草莓中多種農藥殘留的方法， 旨在為草莓中農藥殘留的風險評估和風險監(jiān)測提供方法支撐。

一、 材料與方法

（一） 主要儀器與試劑QTOF 5600 飛行時間質譜儀 （美國 AB SCIEX 公司）； 1200 高效液相色譜儀 （美國安捷倫公司）； 超純水機 （mini plus UV， 德國賽多利斯集團）； 離心機 （TGL－16M，湖南湘儀離心機儀器有限公司）； 乙腈 （色譜純，美國默克公司）； 甲酸 （色譜純， 美國默克公司）；無水硫酸鎂 （分析純， 天津市科密歐化學試劑有限公司）； 氯化鈉 （分析純， 天津市科密歐化學試劑有限公司）。

（二） 試驗方法

1. 樣品前處理。 稱取10 g 攪碎的草莓樣品于50 mL 聚四氟乙烯離心管中， 加入10 mL 乙腈提取液及1 顆陶瓷均質子， 劇烈振蕩 2 min， 加入4 g無水硫酸鎂、 1 g 氯化鈉劇烈振蕩1 min， 以4 000 r/min 離心5 min。 移取4 min 上清液于另一玻璃試管中， 向試管中加入0.6 g 無水硫酸鎂、 0.1 g 乙二胺－N－丙基硅烷 （PSA） 粉， 渦旋混勻 1 min， 以3 000r/min 離心 5 min， 吸取上清液過 0.45 μm 濾膜， 待上機測定。

2. 色譜條件。 色譜柱為 Agilent SB－C18（2.1 mm×100 mm， 2.7 μm）； 流動相 A 為 0.1%甲酸水， 流動相B 為乙腈， 洗脫梯度見表 1； 流速為0.4 mL/min； 柱溫為 30℃； 進樣量為 10 μL。

表1 流動相梯度洗脫

3. 質譜條件。 質譜分析條件為采用ESI 離子源， 正離子模式掃描； 噴霧電壓 （IS） 為 5500V （正極）； 離子源溫度為 550℃； 氣簾氣壓力 （CUR）為206.85 kPa； 碰撞氣壓力（CAD）為 48.265 kPa； 霧化氣壓力（GS1）為 379.225 kPa； 輔助氣壓力 （GS2）為 379.225 kPa； 碰撞能量 （CE±CES） 為（35±15）V。

4. 數(shù)據(jù)采集。 四極桿飛行時間質譜具有超快的采集速率、 智能化的 TOF MS－IDA－MS/MS 采集模式以及穩(wěn)定耐用的離子源， 非常適合于大量復雜基質樣品的分析； 可真正實現(xiàn)一針進樣即可采集到全面的和高質量的一級與二級質譜數(shù)據(jù)。 因此可通過一級質量化合物及同位素峰、 保留時間和高質量精度的二級譜進行目標化合物篩查， 快速高效地提供最準確的定性篩查結果。 本研究對草莓中的20 種農藥殘留進行定性定量分析， 20 種農藥化合物的質譜采集參數(shù)信息見表2。

表2 20 種農藥化合物的質譜采集參數(shù)

5. 定性篩查。 采用儀器自帶分析軟件對采集的譜圖進行分析， 在軟件中調用數(shù)據(jù)庫， 并設置Mass Error、 Retention Time、 Isotope、 Library Hit、Fonmula、 Finder 的相關權重。 軟件給出各檢索參數(shù)的實測值和理論值的偏差， 通過匹配結果來確定篩查結果。

6. 定量分析。 本研究利用基質液為溶劑配置系列混合標準溶液， 將系列混合標準溶液上機測定。20 種農藥化合物以提取離子色譜圖的峰面積為縱坐標， 對應的質量濃度為橫坐標繪制標準曲線， 標準曲線濃度范圍為0.5～100 μg/mL。 由于各種農藥化合物在儀器上的響應有差別， 所以每種農藥化合物的線性范圍不一致， 針對篩查結果為陽性的樣品要選用合適的曲線濃度范圍， 確保計算結果準確。

二、 結果與討論

（一） 色譜條件的優(yōu)化本研究比較了甲醇－水和乙腈－水兩種流動相體系對20 種農藥化合物分離效果的影響。 甲醇－水流動相體系下， 只有個別農藥化合物的分離效果相對較好， 和乙腈－水體系差別不大， 但是由于甲醇－水作為流動相體系時色譜柱柱壓相對較高， 所以本研究選用乙腈－水作為流動相體系。 之后， 進一步考察了水相中添加0.1%甲酸和不添加甲酸對20 種農藥化合物分離效果的影響。 結果顯示， 水相中添加0.1%甲酸時可以使個別農藥化合物響應較高， 因此本研究選用乙腈－0.1%甲酸水作為流動相。

（二） 質譜篩查模式的選擇本研究嘗試了信息依賴 （IDA） 采集模式和 SWATH 采集模式。SWATH 采集模式基于高分辨系統(tǒng)， 又綜合了IDA采集模式和多反應監(jiān)測 （MRM） 采集模式的優(yōu)勢，將母離子的質量范圍分成多個質量窗口， 每個窗口內的所有離子一起碰撞碎裂， 從而得到整個質量范圍內的所有離子的碎片信息。 SWATH 采集模式不同于IDA 采集模式， IDA 采集模式僅對被選中的離子進行二級譜圖采集， 而SWATH 采集模式是對所有二級碎片離子進行全范圍掃描， 從而保證了所有碎片離子的連續(xù)性、 掃描的完整性， 使樣品信息被更加完整地保留， 真正實現(xiàn)非靶向篩查。 所以，本研究選擇用SWATH 采集模式。 在對同一組數(shù)據(jù)進行定量分析時， 比較了選用二級離子定量和選用一級離子定量的響應情況， 發(fā)現(xiàn)選用二級離子定量時響應較低且穩(wěn)定性較弱， 用一級離子定量則相對穩(wěn)定且響應較高。 究其原因主要是由于SWATH 采集模式下對母離子打碎所用的碰撞能不同于MRM采集模式， MRM 采集模式所用碰撞能為固定值，而SWATH 采集模式所用碰撞能為一定區(qū)間范圍，且對母離子的打碎程度也不同， 所以所得的二級離子響應有一定波動。 綜上考慮， 本研究選用一級母離子作為定量離子。

（三） 添加回收率本研究選用QuEChERS 方法作為前處理方法是因為該方法具有快速、 簡便和高效的特點， 現(xiàn)已被廣泛應用于農藥殘留檢測中。本研究直接用乙腈提取， 采用無水硫酸鎂、 氯化鈉除去水分， 防止影響定容體積， 再用PSA 粉凈化，除去草莓樣品中的色素、 糖類和有機酸等多種組分[14]。 結果顯示， 對草莓中20 種農藥做不同濃度的添加回收試驗， 平行6 次得到的平行回收率為62.8%～106.3%， 變異系數(shù)均小于11.6%。 每種農藥所得的標準曲線線性范圍、 相關系數(shù)等數(shù)據(jù)結果見表 3。 由表 3 可見， 20 種農藥的檢出限可達0.000 2～0.01 mg/kg， 在 0.000 5～0.1 μg/mL 范圍內線性良好 （R2≥0.995）， 20 種農藥的檢出限均低于GB 2763－2021 規(guī)定的其在草莓上的最大殘留限量值， 說明本方法可滿足國內市場檢測的要求。

表3 20 種農藥的最大殘留限量值、 線性范圍、 線性相關系數(shù)、 回收率和檢出限

三、 結論

本探究采用乙腈作為提取試劑， 應用QuECh-ERS 方法對草莓中色素雜質等進行凈化， 在此基礎上利用 HPLC－QTOF－MS 的 SWATH 采集模式對草莓樣品中的農藥殘留進行了非靶向篩查， 同時完成了20 種常用農藥的殘留定量分析。 本研究建立的方法準確、 高效、 簡便、 快捷， 具有一定的實際應用性， 可用于草莓質量安全風險評估中農藥殘留的快速篩查分析， 有助于實現(xiàn)草莓農藥殘留風險的及時監(jiān)測。