氣相色譜-串聯質譜動態多反應監測模式測定陳皮中88種農藥殘留

閆 君，陳 婷，張 文，張 婕，苗 茜

(蘭州市食品藥品檢驗所，甘肅 蘭州 730050)

陳皮為蕓香科植物橘(CitrusreticulataBlanco)及其栽培變種的干燥成熟果皮[1]，藥用歷史悠久，始載于《神農本草經》，其氣香，味辛、苦，性溫，主要含揮發油、黃酮類、生物堿、肌醇等成分[2]，具有理氣健脾，燥濕化痰之功效。陳皮是國際國內市場需求量大的常用藥材，若其原料柑橘在種植過程中盲目施用大量農藥會導致農殘超標[3]，且多集中于果實表皮，嚴重影響陳皮的質量安全及開發應用。因此，建立陳皮中農藥殘留快速檢測方法對促進其產業發展的現代化、國際化進程具有重要意義。

目前，農殘檢測技術主要有氣相色譜法[4]、高效液相色譜法、氣相色譜-質譜法[5-6]和液相色譜-質譜法[7]等，其中氣相色譜-質譜法和液相色譜-質譜法因具有靈敏度高、選擇性好，已成為主要分析方法。陳皮中農殘的前處理方法主要為固相萃取法[8]，但其試劑消耗大，操作步驟繁瑣，費時費力；QuEChERS方法通過液-液微萃取，可快速、簡便、低成本的去除干擾物質[9]，廣泛用于水果、蔬菜等中的農殘檢測[10-11]，其前處理輔助材料陶瓷均質子因可節約萃取時間、防止鹽類結塊、提高萃取效率等優點已被應用于《GB 23200.133-2018》[12]，鮮有報道將其用于中藥材中農殘檢測。基于此，本文結合日常柑橘類水果檢測結果、文獻報道[13]及藥典規定的農藥種類，建立了陳皮中88種農藥的QuEChERS/氣相色譜-質譜分析方法，方法操作簡單、耗時短、靈敏度高、選擇性和重現性好，可滿足陳皮中農藥殘留的分析要求。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

7890B-7000D氣相色譜-串聯質譜聯用儀(美國Agilent公司)；移液槍、Centrifuge 5810R高速離心機(德國Eppendorf公司)；ME204/02萬分之一電子天平、MS205DU十萬分之一電子天平(瑞士梅特勒公司)；EVA50A氮吹儀(中國北京普立泰科儀器有限公司)；KS501搖床(德國IKA公司)；VORTEX-5渦旋混勻器(中國其林貝爾儀器制造有限公司)；0.22 μm有機濾膜(中國天津博納艾杰爾科技有限公司)；西貝樂料理機(中國上海帥佳電子科技有限公司)，SiO-6512 QuEChERS全自動樣品制備系統(配渦流振動離心機，12位均質離心轉子，均質分離工作站，北京Ability公司)，2 cm(長)×1 cm(外徑)兩側為斜切面的陶瓷均質子(美國Agilent公司)。

88種農藥標準品(純度≥95%，德國Dr Ehrenstorfer公司)；乙腈、正己烷(色譜純，德國Merck公司)；丙酮(色譜純，天津科密歐公司)；無水硫酸鎂、氯化鈉、碳酸氫鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸二鈉鹽(分析純，國藥集團化學試劑有限公司)；N-丙基乙二胺吸附劑(PSA)、十八烷基鍵合硅膠吸附劑(C18)、石墨化炭黑(GCB)(中國天津博納艾杰爾科技有限公司)；實驗用水為Milli-Q超純水(德國默克化工(技術)上海有限公司)。

1.2 標準溶液的配制

1.2.1 標準儲備溶液的配制精密稱取10 mg(精確至0.01 mg)各農藥標準品分別于10 mL容量瓶中，根據需要分別選擇丙酮或正己烷稀釋并定容至刻度，配成質量濃度為1 mg/mL左右的農藥單標儲備液，于-18 ℃避光保存，待用。

1.2.2 混合標準工作溶液的配制分別準確移取一定體積的農藥單標儲備液于25 mL容量瓶中，加入正己烷稀釋并定容至刻度，配成質量濃度為8 mg/L左右的混合農藥標準溶液，于-18 ℃避光保存，用于質譜離子對確認和出峰時間的確定。

1.3 樣品前處理

1.3.1 樣品制備陳皮購自蘭州市藥材市場，粉碎研成末后過3號篩，混勻，按四分法留樣200 g，避光保存，備用。

1.3.2 陳皮樣品前處理提取：取2 g(精確至0.01 g)陳皮樣品于50 mL離心管中，加入一顆陶瓷均質子，再加入10.0 mL 1%冰醋酸溶液渦旋30 s后，靜置30 min，待樣品充分浸潤后加入10.0 mL乙腈，振蕩10 min，加入5.0 g QuEChERS 鹽包(含4.0 g無水硫酸鎂、1.0 g無水乙酸鈉)，渦旋混合均勻1 min，在室溫下靜置5 min后以3 900 r/min離心5 min，取上清液，待凈化。

凈化：取5.0 mL上清液轉入QuEChERS凈化管(含200 mg PSA、100 mg C18和30 mg GCB)中，混勻，渦旋1 min，以3 900 r/min離心5 min，取2.00 mL上清液于7 mL離心管中，于40 ℃水浴中氮吹至近干，加入2.00 mL正己烷，渦旋溶解，過0.22 μm有機濾膜，待氣相色譜-質譜測定。

1.4 分析條件

氣相色譜條件：HP-5MS UI氣相色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)，程序升溫：初始溫度60 ℃，保持1 min，以40 ℃/min升至170 ℃，再以10 ℃/min升至310 ℃，保持3 min；載氣為氦氣，流速1.2 mL/min；進樣量1.0 μL；不分流進樣。

質譜條件：電子轟擊(EI)離子源；電子能量70 eV；離子源溫度250 ℃；傳輸線溫度280 ℃；動態多反應掃描模式(dMRM)；溶劑延遲3.5 min；Agilent MassHunter工作軟件，其他質譜參數見表1。

表1 88種農藥的CAS號、保留時間、離子對及碰撞電壓Table 1 Retention time and mass spectrometry parameters of 88 pesticides

(續表1)

2 結果與討論

2.1 動態多反應監測(dMRM)方法的建立

取88種農藥的混合標準溶液在m/z50～500范圍內進行全掃描，使用NIST標準庫匹配檢索，確證目標物的保留時間和特征離子碎片，優化碰撞能量。結果顯示，與多反應監測模式(MRM)相比，dMRM是對每個組分的保留時間窗口進行動態分配，檢測多種化合物也無需分時間段，可簡化分析流程、改善峰形、提高分析效率和靈敏度，適合一針分析多種化合物。88種農藥的定量離子、定性離子及碰撞能量結果見表1，在動態多反應監測模式掃描下的總離子流圖見圖1。

2.2 前處理條件優化

2.2.1 提取條件優化利用藥典四部通則2341氣相色譜-質譜方法進行提取后，發現有部分無水硫酸鎂和無水乙酸鈉遇水結塊，為避免無水硫酸鎂結塊影響除水效果和消除因結塊包裹目標物造成回收率下降，需在提取環節中加入陶瓷均質子。陶瓷均質子2 cm(長)×1 cm(外徑)兩側為斜切面的圓柱體陶瓷，可在振蕩過程中通過剪切力將樣品和結塊的無水硫酸鎂進一步切碎混勻，增大陳皮與提取液比表面積，還可使陳皮中的內吸性農藥進一步被釋放提取，從而提高農藥的回收率。在提取環節比較了加入一顆和加入兩顆陶瓷均質子的回收率，發現加入兩顆陶瓷均質子與一顆陶瓷均質子的回收率基本一致，表明加入一顆陶瓷均質子即可滿足提取需要。為確保提取過程有充足振蕩空間，在藥典提取方法的基礎上按比例縮減提取試劑，最終提取方法為：稱取2 g樣品，加入一顆陶瓷均質子和10.0 mL 1%冰醋酸溶液，再加入10.0 mL乙腈提取。

圖1 陳皮中88種農藥在動態多反應監測模式掃描下的總離子流圖(0.1 mg/kg)Fig.1 Total ion chromatograms of 88 pesticides(0.1 mg/kg) using dMRM mode in Pericarpium citri reticulatae

2.2.2 凈化條件優化QuEChERS凈化管通過分散吸附劑吸附樣品中的雜質進而達到凈化的目的,常用于基質復雜樣品[14]，常用的吸附劑有C18、石墨化炭黑(GCB)和PSA。其中C18可去除脂類等疏水性雜質；GCB用于去除色素類物質；PSA作為一種弱陰離子交換劑用于去除脂肪酸等物質[15]。本研究參考2015版藥典四部通則2341方法第四法[16]并結合陳皮中的主要成分，在空白陳皮樣品添加0.1 mg/kg混合農藥標準溶液，并設計PSA(100、200、300 mg)、C18(100、200、300 mg)和GCB(15、30、45 mg)用量的3因素3水平正交試驗，以待測物的平均回收率驗證其凈化效果。結果顯示，3個因素的主次關系為GCB>C18>PSA，且根據88種農藥的平均回收率及回收率在80%～120%的農藥數量，確定最佳PSA、C18和GCB的用量分別為200、100、30 mg。

2.3 基質效應

基質效應(ME)是由基質引起的檢測信號增強或減弱，在氣相色譜分析中普遍存在，且多表現為基質增強效應，對定量準確性和重復性具有一定影響[17-18]。由于陳皮基質成分復雜，因此需對其基質效應進行評價，本研究采用提取后加入法和絕對基質效應法評價基質效應[19-20]：ME(%)=100%×(A-B)/B，式中A為農藥在基質匹配標準溶液中的響應值，B為農藥在純溶劑中的響應值，當ME%低于-20%為基質抑制效應，在-20%～20%之間時為弱基質效應；大于20%為基質增強效應。結果顯示：88種農藥的ME(%)均為正值，且其中11種(鄰苯基苯酚、二苯胺、氟樂靈、甲基毒死蜱、環氧七氯、六氯苯、甲霜靈、艾氏劑、腐霉利、氯丹、狄氏劑)農藥表現為弱基質效應，其余77種農藥為基質增強效應(ME(%)為21.5%～145%)。因此實驗采用基質匹配標準曲線校正，以減弱基質效應對目標化合物定量結果的影響。

2.4 方法學考察

2.4.1 線性范圍取空白陳皮樣品，按“1.3.2”方法處理后，添加88種農藥混合標準溶液配成質量濃度為9.0～220 ng/mL的基質匹配標準工作液，在優化條件下測定，以各農藥的定量離子峰峰面積響應值(y)對其質量濃度(x)繪制標準曲線。結果顯示，88種農藥在各自的濃度范圍內線性良好，相關系數(r2)均不低于0.996 3。

2.4.2 檢出限與定量下限取陰性陳皮空白樣品，按“1.3.2“方法制得空白基質溶液，向其中添加一定量農藥混合標準溶液，配成質量濃度為9.0～220 ng/mL的混合農藥標準工作液，在優化條件下測定，分別以3倍信噪比(S/N=3)和S/N=10計算方法的檢出限(LOD)和定量下限(LOQ)。結果表明：88種農藥的LOD為0.001 0～0.050 0 mg/kg，LOQ為0.002 0～0.100 0 mg/kg(表2)。

2.4.3 回收率與相對標準偏差準確稱取2.0 g空白陳皮樣品進行加標回收率實驗，添加水平為0.045～0.55 mg/kg，每個濃度平行6個。結果顯示，88種農藥的平均回收率為60.1%～118%，相對標準偏差(RSD)為0.30%～13%(表2)。表明方法具有較高的準確度和良好的精密度。

表2 88種農藥的線性范圍、相關系數、回收率、相對標準偏差(n=6)、檢出限及定量下限Table 2 Linear ranges,correlation coefficient(r2),recoveries,RSDs(n=6),LODs and LOQs of 88 pesticides

(續表2)

圖2 檢出14種農藥的陳皮樣品的總離子流圖Fig.2 Total ion chromatograms of Pericarpium citri reticulatae samples with 14 pesticides detected the number 1-25 were the same as those in Table 3

2.5 實際樣品檢測

采用本方法在優化條件下對市售陳皮進行檢測(表3)，結果顯示，26批次陳皮中農藥檢出率為100%，88種農藥中共檢出25種，最少的樣品檢出2種農藥，最多的檢出14種(圖2)，其中殺撲磷的檢出率最高，咪鮮胺的殘留量最高。雖然陳皮中農藥檢出率高，但其整體殘留量較低，這可能與其制作過程需長時間晾曬有關。

表3 陳皮中農藥的檢出結果Table 3 Detected results of pesticide residues in Pericarpium citri reticulatae

(續表3)

3 結 論

優化了QuEChERS前處理方法，利用GC-MS/MS動態多反應監測(dMRM)模式檢測技術，建立了陳皮中88種農藥的檢測方法。方法在提取環節加入陶瓷均質子可以最大限度地減少人員之間的誤差，提高了結果的一致性及重現性，并提高了農藥殘留回收率，同時也為藥典農殘檢驗方法的完善提供了參考依據。通過樣品實測證明本方法操作簡單、檢測分析時間短、靈敏度高，可用于陳皮中多種農藥殘留的快速篩查，具有實際應用價值。