QuEChERs-LC-MS/MS快速分析稻谷中12種農藥殘留方法初探

陳京都　吳紅軍　王龍根　成強（揚州市農產品質量監督檢測中心，江蘇揚州225101）

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QuEChERs-LC-MS/MS快速分析稻谷中12種農藥殘留方法初探

陳京都吳紅軍王龍根成強
（揚州市農產品質量監督檢測中心，江蘇揚州225101）

摘要：采用乙腈作為提取劑，通過QuEChERs方法凈化，LC-MS/MS檢測稻谷中12種農藥殘留量。通過對比選擇50 mg無水硫酸鎂、50 mg PSA、20 mg C18作為QuEChERs凈化方法的吸附劑，采用0.1%甲酸和2 mmol/L乙酸銨混合水溶液和乙腈作為流動相，LC-MS/MS檢測。結果表明，目標化合物線性范圍良好，R＞0.99，加標回收率為70.3% ～118.5%，相對偏差小于20.0%。可見，該方法不僅操作簡單，成本低，效率高，還能最大限度減少有機溶劑的使用，環保節能，能滿足稻谷中農藥殘留的檢測以及確證工作。

關鍵詞：稻谷；農藥殘留；QuEChERs；LC-MS/MS

水稻是我國的主要糧食作物，全國約有60%的人口以大米為主食，稻米的質量安全至關重要。水稻的生長環境適宜病蟲草害的發生，在其生長周期使用的農藥種類多、使用頻率高，農藥殘留成為制約稻米質量安全的主要因素之一。目前常用的液相色譜和氣相色譜方法進行農藥殘留的檢測需要經過多次前處理［1-4］，成本高，耗時長。液相色譜串聯質譜技術與QuEChERs方法的出現，使1次前處理即可快速檢測多組份農藥殘留成為可能。QuEChERS方法是近年來發展起來的一種新型藥物多殘留的樣品前處理方法［5］，因具有快速（quick）、簡單（easy）、廉價（cheap）、有效（effective）、可靠（rugged）和安全（safe）的特點而得名。其處理主要包括3個步驟［6］：首先，樣品用有機溶劑萃取，同時加入鹽以促使溶劑和水的相分離；其次，混合體系經過振搖和離心后，取部分有機相與吸附劑混合，利用分散固相萃取進一步凈化；最后，混合物離心后所得上清液被直接用于分析測定。與傳統方法相比，QuEChERS方法由于具有簡便、快速、高效、回收率高等優點，已經被廣泛采納并應用于農產品和食品檢測［7-8］，但是目前在稻谷上應用與研究的報道較少。

本研究結合江蘇省水稻生產實際，采用QuECh－ERs方法，初步建立了1次提取即可檢測多殘留組分的快速、高效的農藥殘留分析技術，以期為農藥使用及其殘留的控制提供依據，為農產品產地準出提供技術支持。

1　材料與方法

1.1儀器與試劑

液相色譜串聯質譜為安捷倫1290-6460超高壓液相色譜-三重四級桿串聯質譜儀，并配有大氣壓電噴霧源（ESI），甲醇、乙腈、甲酸均為色譜純，乙酸銨為優級純，實驗用水取自Milli-Q超純水系統。

1.2農藥標準品與標準曲線

農藥標準品均購買于農業部環境保護科研檢測所，根據需要使用空白基質進行稀釋和配置工作曲線。阿維菌素的濃度為50、100、200、500、1 000 ng/mL，其他農藥的濃度為5、50、200、500、1 000 ng/mL。

1.3樣品前處理

準確稱取已粉碎的稻谷5.0 g于50 mL聚乙烯離心管中，加入10 mL超純水，靜置30 min，加入10 mL乙腈，高速勻漿30 s，加入2 g氯化鈉、2 g無水硫酸鎂、2 g無水硫酸鈉，高速勻漿10 s，渦旋2 min，于6000 r/min離心5 min。離心結束后取上清液1 mL于預先裝有50 mg無水硫酸鎂、50 mg PSA、20 mg C18 的2 mL的離心管中，渦旋2 min，過0.2 m濾膜，裝入進樣瓶中待測。

1.4色譜、質譜條件

1.4.1色譜條件

實驗所使用的色譜柱為安捷倫Zobax Eclipse Plus C18（2.1×100 mm，1.8 m），流動相為乙腈和乙酸銨甲酸溶液，乙酸銨濃度為2 mmol/L，甲酸含量為0.1%，流動相流速為0.2 mL/min，進樣量為5 L。梯度洗脫條件見表1，其中A為水相，B為有機相。

1.4.2QQQ質譜參數（ESI）

干燥氣溫度（Gas Temp）300℃，干燥氣流量（Gas Flow）12 mL/min，毛細管電壓（Capillary）4000V，多反應監測，具體參數見表2。

1.5回收率的測定

阿維菌素設置50、100、200 ng/g 3個添加濃度水平，其他農藥設置5、50、100 ng/g 3個添加濃度水平，按照1.3進行樣品前處理，采用1.4色譜質譜條件進行測定，以峰面積定量，計算回收率和標準偏差。

表1　流動相梯度洗脫條件

表2　農藥的MRM參數

2　結果與分析

2.1前處理的優化

乙腈是實驗室常用的提取劑，也是一種最適合萃取寬范圍極性的農藥多殘留的溶劑［9］，因此，本研究前處理采用乙腈作為提取溶劑。在提取過程中加入氯化鈉促進水相與有機相的分層，利用無水硫酸鎂和無水硫酸鈉在吸收水分的時候放熱來提高提取液的溫度，可以促進農藥的萃取，還可以使提取液中的蛋白質得到最大程度的沉淀［10］。

2.2QuEChERs吸附劑的選擇

稻谷中含有大量淀粉、蛋白質和脂肪，在凈化中要進行充分的考慮。PSA能夠清除許多極性基質成分，如脂肪酸、某些極性親脂性色素和糖類，而對農藥殘留物無吸附作用。加入C18可以去除多余的影響分析的油脂、糖類等親脂性雜質，對PSA是較好的補充，與蔬菜等產品相比，稻谷中色素含量較少，C18的用量可以相應的減少。加入無水硫酸鎂可以鹽析提取液中的蛋白質。綜合考慮，本研究選取PSA、C18和無水硫酸鎂作為吸附劑，其用量依次為50 mg、20 mg和50 mg。

2.3色譜質譜條件的優化

由于前處理采用乙腈作為提取溶劑，采用QuECh-ERs進行凈化，最終進入質譜的溶劑為乙腈，而且通過比較甲醇和乙腈發現，兩者對目標物的分離效果基本上沒有差異，本研究采用乙腈作為有機流動相。甲酸和乙酸銨均可以提高目標物的離子化程度，阿維菌素母離子為加［NH4+］離子，采用0.1%甲酸和2 mmol/L乙酸銨作為水相，在流動相中加入乙酸銨可以同時檢測阿維菌素，不需要單獨測定，提高了檢測效率。

為了獲得目標化合物較高的響應值，需要對要測定的農藥質譜條件進行優化。首先，采用較高的濃度，通過全掃描獲得目標化合物的母離子，然后通過子離子掃描確定定量和定性子離子，最后確定最佳傳輸電壓和碰撞能量。最終確定的幾種農藥的最佳質譜條件見表2。

2.4檢測限與回收率

阿維菌素的最低檢測限為20 ng/g，其他最低檢測限均為2.0 ng/g。目標農藥線性范圍良好，相關系數R＞0.99，加標回收率為70.3%～118.5%，相對偏差小于20%，回收率和相對標準偏差均符合相應的要求。

3　結論

本研究以QuEChERs作為前處理的凈化方法，采用超高壓液相色譜-三重四級桿串聯質譜儀作為檢測儀器，建立了快速檢測稻谷中12種農藥殘留的方法，該方法線性關系良好，檢出限低，靈敏度高，準確性好，回收率為70.3%～118.5%，符合相應的要求，可以在短時間內檢測大量的樣本，具有較高的實用價值，還可以為稻谷的產地準出提供重要的技術支持。

參考文獻

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Preliminary Study on QuEChERS-LC-MS/MS Method for Rapid Detection of 12 Kinds of Pesticide Residues in Rice

CHEN Jingdu，WU Hongjun，WANG Longgen，CHENG Qiang
（Agricultural Products Quality Supervision and Inspection Center of Yangzhou City，Yangzhou，Jiangsu 225009，China）

Abstract：To detect 12 kinds of pesticide in rice by QuEChERS-LC-MS/MS with acetonitrile as extracting agent. By comparison，the anhydrous magnesium sulfate，PSA，and C18 were selected as adsorbent，and the amount of the three adsorbent was determined as 50 mg，50 mg and 20 mg. Extraction of rice after purification were detected by LC-MS/MS with 0.1%formic acid and tendency for 2 mmol/L ammonium acetate mixed aqueous solution and acetonitrile as mobile phase. The results showed that a good linear relationship （R＞0.99），the recoveries of 12 kinds of pesticide were 70.3%～118.5%，with the precision below 20%. This method not only could meet the inspection work of rice residue but also have the characteristics of energy saving and environmental protection，simple operation and cost saving and high efficiency.

Key words：rice；pesticide residues；QuEChERs；LC-MS/MS

中圖分類號：S511

文獻標識碼：B

文章編號：1006-8082（2016）02-0054-03

收稿日期：2015－10－27

基金項目：揚州市“綠揚金鳳計劃”項目