汪 霞 滕岳臻
(1 遼陽市疾病預防控制中心,遼寧 遼陽 111000;2 遼陽市農產品質量監測檢驗中心,遼寧 遼陽 111000)
氣質聯用法測定蔬菜中44種農藥多殘留的QuECHERS方法研究
汪 霞1滕岳臻2
(1 遼陽市疾病預防控制中心,遼寧 遼陽 111000;2 遼陽市農產品質量監測檢驗中心,遼寧 遼陽 111000)
目的 建立了蔬菜中44種農藥的QuECHERS前處理方法。方法 樣品采用乙腈提取,經液液萃取凈化,用氣相色譜-質譜在選擇離子(SⅠM)模式下分析。以保留時間和特征離子定性定量。結果 方法在0.05、0.1、0.5 mg/kg添加回收率為71.4%~108.3%,相對標準偏差<20%,最低檢測限在0.002~0.2 mg/L。結論 符合蔬菜的多殘留分析要求。
蔬菜;農藥;多殘留;QuECHERS
農藥殘留分析中,為應對日益增多的檢測項目和嚴格的限量要求,應用GC-MS進行多組分分析已成為研究和應用的熱點[1]。本文將44種農藥分為有機氯、有機磷、擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯4大類,由于農藥種類多,干擾物質多,前處理的提取和凈化就更加重要。本文采用QuECHERS法通過對提取、凈化、濃縮等前處理條件的優化[2-4],找出最佳的前處理方法,適用于蔬菜中44種農藥多殘留的檢測。
1.1 儀器條件:Agilent6890氣相色譜儀,Agilent的四極桿5973質譜儀(配HP7683自動進樣器)。選配毛細管柱HP-5MS(0.25 mm×30 m ×0.25 μm)及質譜工作站,RE-52AA型旋轉蒸發儀(上海亞榮生化儀器廠);Satorius 1602型萬分之一電子分析天平(德國制造);BF2000氮吹儀(北京八方世紀);KQ-300DE型醫用數控超聲波清洗器;勻漿機。
1.2 主要試劑:乙腈、正己烷、丙酮、石油醚均為農殘級試劑;氯化鈉、無水硫酸鈉為分析純(用前經馬弗爐高溫灼燒);載氣為高純氦氣(純度為99.999%),農藥標準品由農業部環境保護科研檢測所研制,用標準品標識的溶劑逐級稀釋,配制成不同濃度的標準儲備液。
1.3 氣相色譜-質譜(GC-MS)條件 GC:色譜柱為HP-5MS(0.25 mm ×30 m×0.25 μm);載氣為氦氣(純度為99.999%),流速1.0 mL/min;柱溫:初溫70 ℃,保持1 min,以25 ℃/min 的速率升溫至200 ℃,以2 ℃/min的速率升溫至210 ℃,以10 ℃/min的速率升溫至260 ℃,以5 ℃/min的速率升溫至280 ℃,保持10 min;進樣方式為不分流進樣,進樣量2 μL;進樣口溫度250 ℃。MS:電子轟擊離子源,轟擊電壓70 eV;離子源溫度230 ℃;四極桿溫度150 ℃,調諧方式為自動調諧。
1.4 樣品的提取與凈化:首先將樣品切成小塊,放入食物粉碎機中充分粉碎,準確稱取10.0 g,加入30 mL乙腈,超聲提取20 min。稱取5 g氯化鈉放入分液漏斗中,將勻漿好的樣品過濾至漏斗中,劇烈振蕩5 min,靜置20 min。待乙腈相與水相分層后,準確移取乙腈相10 mL轉移于雞心瓶中,用無水硫酸鈉除水后,在50 ℃下用氮氣將提取液吹至近干。加入1 mL(V正己烷:V丙酮=1∶1),定容至1 mL,供GCMS分析。
本實驗所針對的目標農藥共有44種分為有機氯、有機磷、擬除蟲菊酯類、氨基甲酸酯4大類,每一類農藥的化學性質與極性都非常類似,所以從每一類農藥中選出一種進行研究,這樣可以省略大量的數據處理工作,并且能得到正確的結果。選擇代表農藥的結果如下:有機磷農藥及其類似物中選擇甲拌磷為代表農藥;六六六及其類似物中選擇β-666為代表農藥;DDT及其類似物中選擇p,p’-DDT為代表農藥;氨基甲酸酯類農藥選擇敵百蟲為代表農藥;擬除蟲菊酯類農藥選擇聯苯菊酯為代表農藥;具有代表性的農藥還有百菌清和滅幼脲。農藥的添加濃度均為0.1 mg/kg。
2.1 樣品前處理方法的優化
2.1.1 樣品的采集、粉碎及取樣量:綜合文獻資料、國家無公害蔬菜的殘留限量標準和實驗室實際情況等因素,本次實驗選擇了20 g樣品量。這一采樣量可以在滿足樣本容量不會造成采樣歧視,同時保證數據在統計學上可靠性和盡可能的減少樣品制備步驟。
2.1.2 關于提取劑的選擇和用量
2.1.2.1 冰乙酸添加量的選擇:根據本標準中需要一次性提取農藥多殘留的要求,選擇乙腈作為提取劑,但是有些農藥,例如百菌清,在乙腈中不穩定,所以應加入適量的冰乙酸,使其在提取過程中不會分解。本實驗設置了三組實驗值:冰乙酸添加量分別為0.05%、0.1%和1%。通過添加回收率可以看出,在冰乙酸與乙腈的體積比是0.1%時,各代表農藥的回收率均在85%~90%,比較理想,因此,選取了回收率較好的0.1%冰乙酸-乙腈為提取劑。
2.1.2.2 提取劑用量的選擇:提取劑的體積應保證完全浸泡樣品,但用量太多又會造成浪費且在濃縮過程中造成較大的損失。本實驗選取了三組實驗值:20 mL、30 mL和50 mL。通過回收率試驗可以看出,提取劑為30 mL時,農藥提取較充分且提取劑用量較少。
2.1.3 關于凈化條件的選擇
2.1.3.1 QuEChERS方法填料的選擇:本實驗采用的QuEChERS方法是將凈化劑PSA直接加入到提取液中,與傳統的固相萃取法相比可節約大量柱活化和淋洗所需的溶劑,并可節省裝柱時間。與C18、NH2多種吸附劑相比,PSA能更有效地凈化提取液。與經典的乙睛提取、弗羅里硅土柱凈化法相比較,以30 mL乙睛作提取劑可節省溶劑,減少環境污染。同時,加入石墨化碳黑后用乙睛提取可以避免樣品基質中蠟質、脂肪和一些親醋性色素的干擾,大大減少了提取液中的雜質。
2.1.3.2 QuEChERS方法填料用量的選擇:石墨化碳黑的用量應保證盡量除去雜質,但用量太多又會造成浪費且在測定過程中造成較大的干擾。本實驗選取了三組實驗值:加入量分別為0.01 g、0.05 g和0.1 g。由SⅠM圖可以看出,在石墨化碳黑的加入量為0.01 g時,樣品中的雜質較多,基質干擾較大,而加入量為0.05 g和0.1 g時樣品較干凈,基質干擾基本消除。綜合考慮,確定在提取凈化的過程中石墨化碳黑的加入量為0.05 g。
2.1.4 關于濃縮條件的選擇:本實驗主要考察了旋轉蒸發和氮氣吹干兩種濃縮方法,在50 ℃條件下,對比了各自回收率。通過實驗可以看出,氮氣吹干的回收率略高于旋轉蒸發的回收率,但是對于15 mL的提取液,用氮氣吹干耗時較多。因此,在濃縮時先用旋轉蒸發濃縮到3 mL左右后再轉用氮氣吹干。
2.2 準確度、靈敏度和不確定度:向白菜、胡蘿卜、芹菜、番茄、黃瓜五種蔬菜中分別添加濃度為0.05 mg/kg、0.1 mg/kg、0.5 mg/kg的44種農藥的混合標樣,然后進行提取、凈化。大多數農藥的平均回收率在71.4%~108.3%,回收率的變異系數在10.62%~0.32%,本方法的最低檢出限在0.002~0.2 mg/kg,能夠達到國家標準的要求。以甲拌磷為例,取包含因子k=2,方法的擴展不確定度u=k×U總=2× 0.073=0.146。
2.3 參考譜圖,見圖1。

圖1 44種農藥選擇離子監測圖
[1] 高陽,徐應明.QuEchERS提取法在農產品農藥殘留檢測中的應用進展[J].農業資源與環境學報,2014,31(2):110-117.
[2] 胡西洲,程運斌,胡定金.QuEchERS法測定蔬菜中有機磷類農藥多殘留分析[J].中國測試技術,2006,32(3):132~133.
[3] 王建忠,郭春景,李娜,等.改進的QuEchERS方法結合UPLCMS/MS同時快速檢測8種蔬菜中77種農藥殘留[J].江蘇農業科學,2014(4):93-95.
[4] 劉勝男,衛星,鞏衛東.QuEchERS方法在檢測分析中的應用研究進展[J].食品研究與開發,2013(10):36-38.
R-332
B
1671-8194(2017)14-0030-03