楊雨馨,明俊,呂珍珍,馮吉

(1.德陽市食品藥品安全檢驗檢測中心,四川 德陽 618000;2.德陽市食品檢驗重點實驗室,四川 德陽 618000)

隨著現代農業(yè)的發(fā)展,蔬菜農藥殘留問題日益突出,蔬菜中農藥殘留的準確分析有助于提高蔬菜的產品質量。但生產過程中使用的農藥類別多,化學結構和性質各異,待測組分復雜,農藥殘留量檢測又屬痕量分析等,需要高精確度和靈敏性的檢測手段[1-2]。GC-MS/MS技術結合了氣相色譜的高分離性能與質譜的高選擇性能,能夠快速準確進行定性定量[3]。然而,在實際檢測中發(fā)現,基質效應對農殘測定結果影響很大。基質效應,是指樣品中其他成分對待測物的影響,通常有基質增強效應和基質減弱效應[4-5]。已知可能影響基質效應的因素涉及幾個方面內容:(1)基質的濃度、種類和性狀;(2)分析物的化學結構、性質和濃度;(3)進樣技術、進樣口的結構、活性位點的數量;(4)襯管、柱子的污染狀況;(5)檢測器、載氣的流速、壓力、分析時間、分析溫度等[6-8]。

在日常工作中解決基質效應問題最常用的、最方便的方法是配制基質標準曲線來校正基質效應[9]。

QuEChERS(Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe),是近年來國際上最新發(fā)展起來的一種用于農產品檢測的快速樣品前處理技術,利用吸附劑填料與基質中的雜質相互作用,吸附雜質從而達到除雜凈化的目的。QuEChERS 方法的步驟可以簡單歸納為:樣品粉碎;單一溶劑乙腈提取分離;加入MgSO4等鹽類除水;加入乙二胺-N-丙基硅烷(PSA)等吸附劑除雜;上清液進行GC-MS、LC-MS 檢測。

因此,本文首先使用QuEChERS結合GC-MS/MS技術,分別對氣相色譜和質譜條件進行優(yōu)化,建立起蔬菜中40種農藥殘留GC-MS/MS多重反應監(jiān)測(multiple reaction monitoring,MRM)分析方法。在優(yōu)化好的GC-MS/MS條件下,對質量濃度為0.02,0.50 μg/mL的待測物在10種基質與空白溶劑中響應結果進行比對,確定基質效應的影響情況,找到一類代表性基質,解決基質效應給日常農殘檢測工作帶來的困擾。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器

氣相色譜-三重四級質譜聯用儀:Agilent 7890B+7000D (Agilent,美國);MS205DU型電子天平(Mettler-Toledo,美國);MTN-5800A型氮吹濃縮裝置(天津奧特賽恩斯儀器;中國);VG3 S025型渦旋振蕩器(IKA,德國 );TGL-16A型臺式高速冷凍離心機(長沙平凡儀器儀表;中國)。

1.1.2 試劑

1.1.2.1 試劑與耗材

乙腈,乙酸乙酯(色譜純),購買于德國Merck公司;QuEChERS凈化管,購買于山東青云化學科技有限公司。

1.1.2.2 標準物質

滅線磷、馬拉硫磷、倍硫磷、高效氟氯氰菊酯、氯氟氰菊酯、三唑磷、殺撲磷、腈菌唑、甲基異柳磷、腐霉利、乙酰甲胺磷、聯苯菊酯、氯氰菊酯、高效氯氰菊酯、甲拌磷、水胺硫磷、氧樂果、毒死蜱、噠螨靈、溴氰菊酯、敵敵畏、異菌脲、對硫磷、六六六(1 000 μg/mL,壇墨質檢科技);肟菌酯、甲氰菊酯、異丙威、樂果、氟氯氰菊酯、丙溴磷、氯唑磷、腈苯唑、二甲戊靈、甲胺磷、苯醚甲環(huán)唑、倍硫磷砜、倍硫磷亞砜、甲拌磷砜、甲拌磷亞砜(1 000 μg/mL,廣州碩譜生物技術);高效氯氟氰菊酯(1 000 μg/mL,上海安譜實驗科技)。

1.1.2.3 材料

茄子、辣椒、番茄、黃瓜、白菜、芹菜、菠菜、韭菜、豇豆、姜均為市售,采購于本地市場,經篩查為陰性。

1.2 實驗方法

1.2.1 標準溶液的配制

1.2.1.1 標準混合儲備液

將40種農藥(1 000 μg/mL)用乙酸乙酯稀釋到質量濃度10.0 μg/mL備用。

1.2.1.2 標準工作曲線

用乙酸乙酯、辣椒基質、豇豆基質、韭菜基質配制0.02～0.50 μg/mL的標準曲線。

1.2.1.3 陽性樣品

將混合儲備液用乙酸乙酯、茄子、辣椒、番茄、黃瓜、白菜、芹菜、菠菜、韭菜、豇豆、姜等基質配制成0.20,0.50 μg/mL的質量濃度。

1.2.2 蔬菜樣品處理

按《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》[10]附錄A要求取樣,將樣品制成勻漿。提取:稱取10 g試樣于50 mL離心管中,加入10 mL乙腈,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,振蕩1 min,離心。吸取6 mL上清液加到內含900 mg硫酸鎂及150 mg PSA的15 mL離心管中,渦旋混勻,離心。取2 mL上清液,氮吹至近干,加1 mL乙酸乙酯復溶,加入內標,過濾,上機測定。

1.2.3 儀器條件

GC-MS/MS條件:載氣為氦氣(99.999%),恒定流量為1.2 mL/min,色譜柱HP-5MS(Agilent,30 m×0.25 mm,025 μm);進樣口溫度:300 ℃;不分流進樣:進樣量1 μL;流速:1 mL/min;色譜-質譜接口溫度:280 ℃,離子源溫度:230 ℃,EI電子能量:70 eV。

2 結果與分析

2.1 氣相色譜條件

建立滿足同時測定蔬菜中40種農藥殘留的氣相色譜升溫程序。具體為:初始溫度為40 ℃,保持1 min;以30 ℃/min升溫至130 ℃;然后以10 ℃/min升溫至200 ℃;再以2 ℃/min升溫至260 ℃;最后以25 ℃/min升溫至300 ℃,保持6 min。

2.2 質譜離子對優(yōu)化

(1)全掃描模式(SCAN)掃描范圍50～550,確定各化合物掃描離子、保留時間;

(2)選擇離子監(jiān)測模式(MRM)掃描離子,建立40種農藥殘留MRM分析方法,質譜離子分段優(yōu)化條件見表1;

表1 質譜離子分段條件

(3)根據儀器響應,選擇豐度強且穩(wěn)定的碎片離子作為定性與定量離子,對GB 23200.113—2018附錄B[11]中敵敵畏、氧樂果、馬拉硫磷、毒死蜱、腐霉利、異菌脲等6種農藥離子對信息進行優(yōu)化,離子對條件優(yōu)化見表2。

表2 農藥的特征離子信息優(yōu)化對照

2.3 溶劑與基質MRM模式測定結果

(1)圖1為甲胺磷在不同基質和空白溶劑中的色譜圖。實驗通過對40種待測物在10種基質和空白溶劑中的測定,發(fā)現甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧樂果、樂果、甲拌磷砜、甲拌磷亞砜、倍硫磷砜、倍硫磷亞砜、異菌脲、苯醚甲環(huán)唑等10種待測物在純溶劑中的峰型拖尾、毛躁、偏移且響應低,而在基質中待測物峰型光滑平整、尖銳對稱,峰響應高,滿足實驗的校正曲線相關系數大于0.995和回收率60%～120%的相關要求[12]。

圖1 甲胺磷在不同基質中MRM模式下的色譜圖

(2)實驗采用含有待測物0.20,0.50 μg/mL的茄子、辣椒、番茄、黃瓜、白菜、芹菜、菠菜、韭菜、豇豆、姜等10種基質,并同時測定這10種基質的農殘待測物。圖1可看出姜雜質峰過多,不考慮作為基質的選擇;菠菜顏色過深,茄子、番茄、黃瓜、白菜、芹菜基質中待測物的響應處于中等水平,都不作為基質的首要選擇。辣椒、韭菜、豇豆的響應好、峰型平整對稱,可以作為基質配制標準校正曲線。

2.4 基質校正結果

選擇辣椒、韭菜、豇豆作為基質,配制基質校正曲線,配制質量濃度為0.02～0.50 μg/mL,校正不同樣品中待測物的含量。表3為實際樣品中部分待測物(0.05 μg/mL)在豇豆基質校正曲線中的測定結果。結果顯示基質校正曲線的相關系數大于0.995,同時測定的不同樣品待測物回收率在70%以上。表4是含量為0.05 μg/mL乙酰甲胺磷的陽性蔬菜樣品在辣椒、韭菜、豇豆3種基質校正曲線下的測定結果。蔬菜中的乙酰甲胺磷回收率在韭菜基質校正中50%～85%左右,在辣椒基質校正中80%～130%左右,在豇豆基質校正中70%～105%左右。這是由于樣品中的雜質分子與待測物分子競爭進樣口或柱頭的金屬離子、硅烷基以及不揮發(fā)性物質等所形成的活性位點,從而使待測物與活性位點的交互反應機會減少、待測物分子的損失減少,因此相同含量的待測物響應值高[13]。韭菜基質雜質分子比其他蔬菜多,待測物分子損失減少程度低,用做基質標準校正曲線時,韭菜基質中待測物含量高,使得其他蔬菜中的待測物含量定量結果偏低,可能導致假陰性結果。因此,選擇豇豆作為標準曲線基準物質。

表3 0.05 μg/mL實際樣品部分待測物的測定結果** 單位:μg/mL

表4 含0.05 μg/mL乙酰甲胺磷陽性樣品在不同基質中的測定結果

3 結論

本研究采用GC-MS/MS結合QuEChERS測定蔬菜中的農藥殘留,優(yōu)化實驗條件,基本能滿足同時測定40種農殘待測物。通過比對10種基質和空白溶劑中0.02,0.50 μg/mL待測物的響應結果,選擇出適合作為基質的蔬菜有辣椒、韭菜和豇豆。通過配制辣椒、韭菜、豇豆不同基質校正曲線測定9種蔬菜農藥殘留量,發(fā)現基質影響的大小是韭菜最大,豇豆次之,辣椒最小。但是由于韭菜本身農藥殘留方面的問題比較突出,韭菜基質作為標準曲線校正時需要注意樣品假陰性的情況。因此,在充分考慮各影響因素以后,如果在同批次測定種類繁多的農產品時,豇豆可作為標準校正曲線基質的來兼顧準確度和工作效率。

4 局限性

由于本研究時間、經費和樣品來源的限制,在利用QuEChERS法處理蔬菜樣品,處理過程中根據蔬菜色素含量不同QuEChERS的凈化過程有所差異,用做標準曲線的基準物質通過不同的凈化處理后對基質和標準物質的影響,計劃在以后的研究中再進一步研究。另外有一些常見的大宗蔬菜品種本研究也沒有涉及到,計劃在今后的相關研究中再仔細加以考察。