薛新花，李婷婷，劉 盼，周 麗, ，任興權，王 蓉

（1.酒泉職業(yè)技術學院，甘肅酒泉 735000；2.酒泉市食品檢驗檢測中心，甘肅酒泉 735000）

番茄（SolanumlycopersicumL.）屬茄科茄屬，富含番茄紅素、維生素、酚類物質、有機酸等多種營養(yǎng)成分，由于其獨特的口感和豐富的營養(yǎng)，深受廣大消費者的喜愛[1]。同時番茄屬于蔬果兼用型蔬菜，是酒泉戈壁日光溫室中主要栽培種植的蔬菜種類[2]。由于日光溫室是封閉的，其高溫、高濕、無雨的種植環(huán)境，在滿足蔬菜生產周期的同時也為害蟲提供了適宜的生態(tài)環(huán)境，為了保證蔬菜質量，農藥被使用到蔬菜生產過程中。但在施用農藥用來防治病蟲害的過程中，生產者常常盲目或過量使用農藥，造成番茄時有農藥殘留超標問題出現(xiàn)，從而影響番茄質量安全[3]。因此，建立番茄中快速、高效、準確的農藥多殘留的檢測方法對控制番茄農藥殘留，促進戈壁設施產業(yè)健康發(fā)展具有重要意義。

農藥殘留檢測過程中，從樣品中提取目標物是關鍵過程，目前最常見的前處理方法有加速溶劑萃取法[4]、固相萃取法[5-6]、分散液相萃取法[7]等，這些方法都需要特定的設備，不能最大化使用到檢測過程中。而QuEChERS法是近年來備受歡迎的樣品前處理方法，具有快速（quick）、簡單（easy）、廉價（cheap）、高效（effective）、可靠（rugged）、安全（safe）等特點，廣泛應用于蔬菜[8]、水果[9-10]、谷物[11]等基質樣品中多殘留農藥的快速前處理技術。對于番茄中農藥殘留的檢測方法主要有氣相色譜法[12]、液相色譜法[13]、氣相色譜質譜法[14-15]、液相色譜質譜法[16]，對于大多數(shù)檢驗檢測機構，在合規(guī)運營的前提下，多采用快速簡便的前處理方法和高靈敏度、高準確度、高通量的檢測技術。趙麗敏等[17]利用優(yōu)化的QuEChERS法結合氣相色譜串聯(lián)質譜法分析了番茄和油菜中的50種農藥殘留。Yang等[18]等用改進的QuEChERS方法結合氣相色譜-串聯(lián)質譜法測定蔬菜中118種農藥殘留量。

本研究采用QuEChERS方法處理樣品，根據(jù)46種農藥的回收率高低對提取溶劑和凈化條件進行選擇和優(yōu)化，同時采用氣相色譜質譜聯(lián)用儀分析樣品，建立了同時測定番茄中46種農藥殘留的QuEChERS-GC-MS快速分析方法。考察了所建立方法的靈敏度、精密度以及基質適用性等。該方法高效、快速、靈敏、準確，能滿足番茄中農藥殘留的檢測要求，可為番茄的質量控制提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

番茄樣品 按照NY/T 789-2014《農藥殘留分析樣本的采樣方法》[19]，采自酒泉市戈壁農業(yè)產業(yè)園，采集當天運回實驗室，并將樣品破碎、打成漿后置于-18 ℃冰箱中備用；甲胺磷、敵敵畏、乙酰甲胺磷、氧樂果、滅線磷、甲拌磷、甲拌磷砜、甲拌磷亞砜、樂果、唑螨酯、五氯硝基苯、嘧霉胺、二嗪磷、氯唑磷、氟蟲脲、抗蚜威、甲基對硫磷、莠滅凈、氟甲腈、氟蟲腈、氟蟲腈砜、氟蟲腈亞砜、殺螟硫磷、毒死蜱、噻蟲嗪、嘧菌環(huán)胺、戊菌唑、腐霉利、粉唑醇、己唑醇、抑霉唑、咯菌腈、腈菌唑、三唑磷、氟環(huán)唑、肟菌酯、亞胺硫磷、聯(lián)苯肼酯、乙螨唑、伏殺硫磷、氯苯嘧啶醇、噠螨靈、腈苯唑、啶酰菌胺、氟氰戊菊酯、嘧菌酯標準品 濃度均為100 μg/mL（46），農業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所；乙腈、甲醇、正己烷 色譜純，德國Merck公司；丙酮 色譜純，南京化學試劑股份有限公司；氯化鈉、無水硫酸鎂 分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司；檸檬酸鈉、檸檬酸氫二鈉 分析純，天津光復化學試劑公司；乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）40～60 μm Biosun公司；石墨化碳黑（GCB）40～60 μm 日照科譜諾新材料有限公司；C1840～60 μm Agilent公司。

TRACE1310+TSQ8000Evo三重串聯(lián)四極桿氣相色譜串聯(lián)質譜連用儀 賽默飛世爾科技（中國）有限公司；PL602E/02型便攜式天平 梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司；Vortex-Genie2渦旋混合器美國Scientific Industries公司；Quintix2102-1CN高速冷凍離心機 長沙英泰儀器有限公司。

1.2 實驗方法

1.2.1 樣品前處理 參考GB 23200.113-2018的標準方法[20]，將制備好的樣品在室溫下解凍，準確稱取10 g番茄樣品于50 mL離心管中，用移液管精密加入10.0 mL乙腈，2000 r·min-1下渦旋振蕩10 min，再加入2 g氯化鈉、4 g硫酸鎂、1 g檸檬酸鈉和0.5 g檸檬酸氫二鈉后劇烈振蕩2 min，再以8000 r/min的轉速離心5 min。準確吸取上清液3 mL加入到凈化管中，2000 r·min-1下渦旋振蕩萃取3 min，再以8000 r·min-1離心5 min，精密移取上清液1 mL，用氮氣緩慢吹至近干后用乙酸乙酯復溶，經0.22 μm有機濾膜過濾后用于GC-MS/MS測定。同法處理空白試樣，制得空白基質溶液。

1.2.2 標準系列配制 分別吸取各農藥標準溶液（100 μg/mL）0.10 mL于10 mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容至刻度，得到1 μg/mL的混合標準中間溶液，于-18 ℃冰箱中密封、避光保存。準確吸取混合標準中間溶液，用乙酸乙酯配制成濃度分別為0.005、0.010、0.050、0.100、0.500 μg/mL的農藥混合標準系列。吸取6份按照1.2.1制備的空白基質溶液1 mL，用氮氣緩緩吹干，再向其中分別加入1 mL農藥混合標準系列溶液復溶，配制成基質混合標準系列。以46種農藥的基質標準系列的質量濃度為橫坐標，各農藥的定量離子對的峰面積為縱坐標，繪制標準曲線。

1.2.3 色譜條件 色譜柱：HP-5MS（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；程序升溫：40 ℃保持1 min，以40 ℃/min升溫至120 ℃，以5 ℃/min升溫至240 ℃，再以12 ℃/min升溫至300 ℃，保持10 min；載氣：高純氦氣（純度為99.999%）；流速1.0 mL/min；進樣口溫度300 ℃；不分流進樣，進樣量1 μL；碰撞氣：高純氬氣（純度為99.999%）。

1.2.4 質譜條件 電離方式：電子轟擊離子源，70 eV；離子源溫度：280 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；掃描方式：多反應監(jiān)測（SRM）；溶劑延遲5.0 min。

1.3 數(shù)據(jù)處理

采用TraceFinder軟件處理數(shù)據(jù)，用TraceFinder和Microsoft Excel 2010軟件分析數(shù)據(jù)并作圖。

2 結果與分析

2.1 儀器條件優(yōu)化

采用全掃描模式對各農藥的標準品分別進行掃描，確定46種農藥的保留時間，并在質譜圖中選擇豐度高且質荷比大的特征離子為母離子，母離子通過適宜碰撞能量的碰撞池產生子離子，從中選取1～2個靈敏度高、強度大的子離子，與母離子組成定量離子對和定性離子對。表1為46種農藥組分優(yōu)化的保留時間、定量離子對、定性離子對和碰撞能量。圖1為46種農藥的總離子流圖。

表1 46種農藥的保留時間和質譜條件Table 1 Retention time and mass spectrometric parameters of 46 kinds of pesticides

圖1 番茄基質中46種農藥混合標準溶液的總離子流圖Fig.1 TIC of 46 pesticide mixed standard solutionsin tomato matrix

2.2 前處理條件優(yōu)化

2.2.1 提取溶劑的選擇 根據(jù)所檢測的農藥極性、檢測樣品的性質，選擇所需要的提取溶劑。本文參照李莎等[21]的研究結果，選擇正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙腈作為提取溶劑，以加入1 mg/kg農藥混標的番茄樣品為研究對象，考察不同溶劑對番茄中農藥殘留的提取效果，結果如圖2所示。46種農藥在正己烷、丙酮、乙酸乙酯、乙腈中的平均回收率分別為82.97%、85.39%、70.58%和97.33%。乙酸乙酯作為提取溶劑，部分農藥回收率較低；正己烷由于其自身極性較弱，對于部分有機磷等極性較大的農藥提取率較低；丙酮雖然極性較大，但是作為提取劑，容易將樣品中色素等雜質溶解出來，加大后續(xù)凈化難度，同時丙酮作為易制毒試劑，其揮發(fā)性和毒性較大，不利于環(huán)境保護和操作人員身體健康；乙腈作為提取溶劑，對農藥溶解度大且通用性強，其回收率高，提取效果最好，同時乙腈對樣品中的色素和油脂等非極性組分的提取率低，樣品基質干擾小[22]，所以本文選擇乙腈作為提取溶劑。

圖2 不同提取溶劑對46種農藥提取效果的影響Fig.2 Effects of different extraction solvents on the extraction efficiency of 46 kinds of pesticide compounds

續(xù)表1

2.2.2 凈化劑的選擇 PSA、GCB、C18、無水MgSO4是QuEChERS方法主要使用的凈化試劑[23]，其中PSA、GCB和C18主要用于除去樣品中的有機酸、色素、糖類等大分子干擾物質，但是GCB表面具有特殊的六元環(huán)，會吸附結構對稱的極性組分農藥[24]，無水MgSO4主要用于除去樣品中的水分，但是無水MgSO4吸水后會大量放熱，使樣品溫度升高，從而使熱不穩(wěn)定的農藥分解，導致其回收率會降低。因此，本文參照楊志敏等[25]的研究結果，設計3種不同填料和配比的QuEChERS凈化管（A：PSA 150 mg、GCB 15 mg、MgSO4885 mg，B：PSA 150 mg、GCB 45 mg、MgSO4855 mg，C：PSA 150 mg、C18150 mg、MgSO4900 mg），以45種農藥的回收率考察凈化管的凈化效率，結果見圖3。方案B中45種農藥的回收率范圍在29.4%～85.4%之間，且回收率在80%以上的只有氟甲腈、乙酰甲胺磷、氧樂果、甲拌磷砜、甲胺磷，其他農藥化合物的回收率均較低，無法滿足試驗要求。方案A和C的回收率均在60%～100%之間，但是方案A的平均回收率只有73.7%，而方案C的平均回收率達到了83.2%，能夠滿足試驗要求，因此，本試驗以方案C的填料和配比進行樣品凈化。

圖3 不同凈化方案對46種農藥凈化效果的影響Fig.3 Effects of different purification conditions on the extraction efficiency of 46 kinds of pesticide compounds

2.3 基質效應

本文使用按照1.2.1制備的番茄空白基質溶液和乙酸乙酯溶液分別配制成濃度為0.005、0.05、0.5 μg/mL的基質標液和溶劑標液，用ME來表示基質效應，計算公式為ME=A/B，其中A為基質標液的響應值、B為溶劑標液的響應值。當ME＜1時，表示基質對分析物的響應有減小的影響；當ME=1時，表示不存在基質效應，可以用溶劑標準曲線對樣品進行定量；當ME＞1時，基質對分析物的響應有增大的影響[26-27]。46種農藥的基質效應見表2。其中敵敵畏、噻蟲嗪、腈苯唑基質效應為0.74、0.87、0.95，均小于1，說明基質的加入會使這三種農藥的響應值減小，其他43種農藥均表現(xiàn)為基質效應增強，為了補償基質效應，本文采用機制匹配校準法來消除基質的干擾[28]。

表2 番茄中46種農藥的線性方程、決定系數(shù)、基質效應、檢出限、定量限、回收率和相對標準偏差Table 2 Linear equations, determination coefficients, matrixeffects (ME), limit of detection (LOD), limit of quatification (LOQ),recoveries and standard deviations of 46 pesticide residues in tomato

2.4 線性方程、決定系數(shù)、檢出限

采用優(yōu)化后的提取和凈化方法，對空白番茄樣品進行提取，利用空白番茄樣品的提取液配制基質標準系列，得到46種農藥的標準曲線，如表2所示。46種農藥在0.005～0.500 μg/mL的濃度范圍內線性關系良好，R2值均大于0.999。以儀器3倍的信噪比表示方法的檢出限，46種農藥的方法檢出限在0.07～2.63 μg/kg，以儀器10倍的信噪比表示方法的定量限，46種農藥的方法定量限為0.21～8.39 μg/kg，均低于GB 23200.113-2018標準規(guī)定的0.01 mg/kg[20]，能夠滿足國家標準對農藥殘留檢測的定量限要求。

2.5 方法的回收率和精密度

在番茄樣品中分別加入0.0025、0.025、0.25 mg/kg三個水平濃度的46種農藥標液，渦旋混勻2 min，靜置2 h，按照1.2.1的步驟對樣品進行提取和凈化，每個添加濃度做5次平行試驗，得到各農藥組分三個添加水平的回收率和精密度，結果見表2。46種農藥殘留的加標回收率在70.40%～115.08%范圍內，相對標準偏差在0.22%～4.89%范圍內。番茄樣品檢測結果的精密度和準確度均能達到GB/T 27404-2008標準中農藥殘留檢測的要求[29]。

2.6 實際樣品測定

利用優(yōu)化好的QuEChERS前處理方法和GCMS/MS條件，對50批酒泉市戈壁設施產番茄樣品中的農藥殘留量進行檢測，發(fā)現(xiàn)9批樣品中檢出農藥殘留。其中9批樣品中均檢出毒死蜱，含量分別為0.0144、0.0127、0.0075、0.0125、0.0117、0.0088、0.0057、0.0051、0.0043 mg/kg，其中3批樣品同時檢出嘧菌酯，含量分別為0.0365、0.0278、0.0112 mg/kg，但是檢出的殘留農藥均未超出GB 2763-2021[30]標準規(guī)定的限量值（毒死蜱為0.02 mg/kg、嘧菌酯為3 mg/kg）。

3 結論

本文采用乙腈提取，PSA、C18、無水MgSO4凈化，HP-5MS色譜柱分離，采用多反映監(jiān)測（MRM）模式檢測，機制匹配外標法定量，建立了同時測定番茄中46種農藥殘留的分析檢測方法。結果表明，46種農藥組分在0.005～0.500 μg/mL的濃度范圍內線性關系良好，決定系數(shù)均大于0.999，方法檢出限和定量限分別在0.07～2.63 μg/kg和0.21～8.39 μg/kg之間，添加低、中、高三個濃度水平的平均回收率在70.40%～115.08%范圍內，相對標準偏差為0.22%～4.89%。本文的方法快速、簡單、環(huán)保、靈敏度高，能夠滿足番茄中多農藥殘留的檢測，可為戈壁設施產番茄的質量監(jiān)測提供一種快速高效的分析手段。