氣相色譜-三重四級桿串聯質譜法測定大米中41種農藥殘留的研究

陳 沙，喻俊磊

（江西省食品檢驗檢測研究院，南昌 330001）

氣相色譜-三重四級桿串聯質譜法測定大米中41種農藥殘留的研究

陳 沙，喻俊磊

（江西省食品檢驗檢測研究院，南昌 330001）

本文建立了氣相色譜-串聯質譜聯用儀（GC-MS/MS）同時測定大米中的41種農藥殘留的分析方法，即采用乙腈勻漿提取后，經基質固相萃取柱凈化，乙腈定容，毛細管氣相色譜柱程序升溫分離，用GC-MS/MS（MRM）法確證分析，內標法定量。在0.02～1.5μg/ml質量濃度范圍內，所有農藥的線性相關系數均大于0.99，方法的定量限范圍為0.0005～0.01mg/kg。分別在大米中進行3個添加水平（0.05、0.5、1.0 μg/ml）的回收率實驗，平均回收率為60.6%～125%，相對標準偏差為0.51%～3.92%，符合殘留分析要求。該方法快速、靈敏、準確、高通量，具有良好的回收率和穩定性，運用串聯質譜很好地消除了基質帶來的干擾，可用于大米中農藥殘留的快速測定和確證。關鍵詞：固相萃取；氣相色譜-串聯質譜聯用（GC-MS/MS）；農藥殘留；大米檢測

水稻是我國傳統的種植作物，大米是我國主要糧食之一。在中國，有近60 %的人口以大米為主要食物[1]。江西，作為我國重要的稻谷主產區之一，近幾年稻谷產量約為1800萬噸左右，占全省糧食總產量的95%以上，而稻谷的80%左右又用于大米加工，因此大米的安全是關系國計民生的大事。

大米中的農藥殘留主要來源于水稻生產中使用的化學農藥。為了提高產量，許多農藥被高頻次或過量地使用。如果在噴灑農藥過程中，沒有關注安全間隔期或安全用量，可能會導致農藥殘留問題。而這些殘留農藥能夠通過食物鏈的富集作用，在動物和人類機體內累積并導致急性或慢性中毒，嚴重威脅人類的健康，成為食品安全領域面臨的嚴峻挑戰。為此，國內和國際組織制訂了嚴格的農藥最大允許殘留量(MRL)。

隨著農藥殘留標準的日益嚴格和檢測項目的不斷增多，農藥殘留樣品前處理和檢測方法也發生了巨大的變化。樣品的前處理技術由傳統的液液萃取等轉變為快速溶劑萃取(ASE)、凝膠滲透凈化(GPC)、QuEChERS、基質分散固相萃取技術(MSPD)等前處理方法[2-7]。而對于農藥多殘留的檢測技術，也逐漸以色譜-質譜檢測技術為主導[8]。由于農藥種類繁多、極性差異較大，有的農藥不適合用氣相色譜質譜(GC-MS)聯用檢測，而液相色譜串聯質譜(LC-MS/MS)法需要對待測農藥建立多反應離子監測的分析方法，對于復雜基質樣品易產生干擾，且二級譜圖質量不高，可能會產生假陽性結果，當發現疑似陽性樣品時，需要重新設定方法，多次進樣，耗時費力[1,9]。為此，高分辨率多農殘同時篩查定性和確證定量分析手段應運而生，如氣相色譜-串聯質譜法(GC-MS/MS)、液相色譜-四級桿飛行時間質譜法（LC-MS）的方法[2,6-7]。

面對農藥的濫用及日趨擴增的農藥殘留檢測項目，建立簡便、快速高分辨的農藥多殘留檢測方法迫在眉睫。本文在總結實驗室測定農殘并參考相關文獻的基礎上[1-10]，基于風險監測項目要求，采用乙腈提取，固相萃取劑凈化，建立了同時測定大米中有機磷、有機氯和擬除蟲菊酯類等共計41農藥殘留的三重串聯四極桿氣相色譜/質譜聯用的方法，同時提取、凈化、不分組一次性分析，運用多反應監測( MRM) 模式進行定性確證和定量分析，提高了方法靈敏度，獲得了較低的檢出限，適用于風險監測和日常多組分農殘的痕量檢測。

1 材料和方法

1.1 材料與試劑

大米（市售）；

乙腈、正己烷和丙酮（均為色譜純）、環氧七氯和49種農藥標準品均購自Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；

NH2、N-丙基乙二胺（N-propylethylenediamine，PSA）、石墨化碳黑（graphitized carbon black，GCB）、C18填料購自北京迪馬科技有限公司；

其他分離用有機溶劑均為國產分析純。

1.2 儀器與設備

Agilent 7890B GC/7000C QQQ 三重串聯四級桿氣相色譜-質譜聯用儀（配EI源）（美國Agilent公司）；

MassHunter 工作站（美國Agilent 公司）；

HP-5MS毛細管柱（30.0 m×0.32 mm，0.25 μm）、旋轉蒸發儀、恒溫控制超聲儀和氮吹儀等。

1.3 方法

1.3.1 標準溶液的配制

各種農藥單標儲備液的配制：分別準確稱取各農藥標準品10 mg（精確至0.000 1 g），用乙腈溶解定容至10 ml，配制成1 mg/ml的標準儲備液，儲存于-18℃冰箱中備用。

混合標準儲備液的配制：各取0.5 ml上述標準儲備液，用乙腈定容至100 ml，即配制成各農藥標準質量濃度為5 μg/ml的標準混合儲備液。

環氧七氯內標溶液的配制：準確稱取3.5 mg，用乙腈溶解并定容至100 ml。

1.3.2 色譜條件

色譜柱：HP-5ms（30m×320μm×0.25μm）；載氣：高純氦；載氣流速：1.0ml/min；分流比：不分流；進樣器溫度：280℃；傳輸線溫度：280℃；質譜檢測器溫度280℃。

柱溫采用程序升溫：初始溫度60 ℃，保持1 min，以40 ℃/min升至120 ℃，以5 ℃/min升至310 ℃，保持3 min；柱流量：1.0ml/min；進樣量：1.0μl。

1.3.3 農藥（41種）標準工作溶液

分別吸取敵敵畏、滅線磷、治螟磷、甲拌磷、六六六、特丁硫磷、五氯硝基苯、地蟲硫磷、二嗪磷、百菌清、七氯、甲基對硫磷、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、對硫磷、三唑酮、水胺硫磷、甲基異柳磷、嘧菌環胺、二甲戊靈、氟蟲腈、殺撲磷、硫丹、苯線磷、滴滴涕、聯苯菊酯、甲氰菊酯、滅蟻靈、伏殺硫磷、雙甲脒、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、蠅毒磷、咪鮮胺、氟氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、醚菊酯、氟胺氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯標準溶液（100ug/ml）0ml、0.02 ml、0.05 ml、0.1ml、0.2 ml、0.5 ml、1.0ml、1.5ml于100ml容量瓶中，氮吹至10ml后，分別用陰性樣品基質定容。標準溶液濃度為0、0.02、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0、1.5μg/ml。

1.3.4 樣品的提取與凈化

稱取5.0試樣，精準至0.001g。置于50 ml聚丙烯離心提取管中，加入20ml乙腈漩渦30s，劇烈振蕩提取10 min，超聲20min，以4500 r/min離心5 min，備用，吸取上清液10ml，氮吹至近干，用乙腈定容至2ml，加入內標80μl。將上述溶液轉入固相萃取凈化小管（WATERS SPE小管）凈化，劇烈震蕩2min，取上層溶液過0.22 μm濾膜后，供GC-MS-MS測定。

2 結果與討論

2.1 質譜條件的優化

通過試驗，選定上述41中農藥殘留標準品和環氧七氯的母離子、子離子以及碰撞能。具體內容見表1。

表1 MRM參數的確定

序號標準物質母離子（amu）子離子1（amu）碰撞能1（ev）子離子2（amu）碰撞能2（ev）32DDT-p,p'2351652019915 33聯苯菊酯1811661016525 34甲氰菊脂208152251815 35滅蟻靈2742371523915 36γ-高效氯氟氰菊酯197152251615 37高效氯氟氰菊酯197181514110 38生物氯菊酯1831681016510 39氯菊酯-反式1831551016810 40氟氯氰菊酯16391151275 41氟氰戊菊酯1991071015710 42氰戊菊酯167125514115 43氟胺氰菊酯250554015240 44溴氰菊酯2519315152 25 45嘧菌環胺2252241020820 46地蟲硫磷1371091024520 47伏殺硫磷1821111510215 48毒死蜱1971691517115 49咪鮮胺196963013810 50環氧七氯1831151511925

2.2 線性關系與定量限

按1.3.3的方法，以41種化合物標準溶液的濃度為橫坐標，定量離子對的峰面積為縱坐標對一系列的標準溶液進行測定，各物質標準含量在2～150μg/ml范圍內呈現良好的線性關系，其相關系數均大于0.99，滿足定量要求。本方法采用空白基質進行加標試驗，以其定量離子色譜峰的信噪比(S/N) ≥ 3確定41種農藥標準品的檢出限為0.0005～0.01mg/kg。圖1為41種農藥標準溶液的MRM譜圖。

圖1 41種農藥標準溶液（MRM）GC-QQQ譜圖

2.3 方法重現性與加標回收率試驗

取同一份大米樣品共18份，平均分為3組，各組分別添加不同濃度的農藥混合標準溶液，進行樣品加標回收實驗，每個水平測定6次，在3個濃度添加水平上，41種農藥標準品的平均回收率均在60.6 %～125.0 %，詳見表2。

表2 各農藥標準品的加標回收率、精密度和檢出限

3 結論

本實驗建立了大米中41種農藥快速、靈敏、準確、高通量的DSPE-GC-MS-MS檢測方法。相對于傳統檢測方法，此方法具有簡便、快速、試劑消耗量小、選擇性好、靈敏度高、準確性好、抗基質干擾能力強的優勢，一次性前處理就可以同時檢測多種農藥，能充分滿足國內對于大米中農藥殘留的測定要求，適用于大米樣品中41種農藥殘留量的快速篩查和定性確證檢測。

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Determination of 41 Pesticide Rsidues in Food Gas Chromatography-Triple Quadrupole Mass Spectrometry with Dispersive Solid Phase Extraction

CHEN Sha, YU Jun-lei
(Food Inspection and Testing Institute of Jiangxi Province, Nanchang 330001, China)

This paper established a gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry(GC-MS/MS) analysis method for determination of 41 kinds of pesticide residues in rice. after extraction with acetonitrile homogenate, purification by matrix solid-phase extraction column, acetonitrile constant volume, temperature programmed by capillary gas chromatography columnseparation, using GC-MS/MS(MRM)analysis method, and internal standard method. in 0.02~0.02μg/ml mass concentration range, the linear correlation coefficient of pest-icides are all greater than 0.99, the method of quantitative limit range of 0.0005~0.01 mg/kg. Respectively in rice added three levels (0.05, 0.5, 1.0μg/ml) experiment, the average recovery was 60.6% ~ 60.6%, relative standard deviation is 0.51% ~ 3.92%. As to meet the requirements of residual analysis, This method is rapid, sensitive, accurate, high flux, good recovery rate and stability, good using tandem mass spectrometry (ms) to eliminate the interference of the substrate, can be used for the rapid determination of pesticide residue in rice and confirmed.

solid phase extraction; gas chromatography-triple quadrupole mass spectrometry(GC-MS/MS); pesticide residues; rice detection

S481.8

A

1672-6286(2017)02-0067-07

陳沙（1986-），女，江西高安人，碩士，主要從事食品檢驗工作和研究。