UPLC-MS/MS在果蔬氨基甲酸酯類農藥檢驗中的應用進展

楊如箴，李 佳，姚思辰，劉 偉

（1.伊犁州農業技術推廣總站，新疆伊寧 835000；2.伊犁師范大學自治區教育廳普通高校重點實驗室，新疆伊寧 835000）

0 引言

農藥在農業生產實踐中廣泛用于控制害蟲、植物病害和雜草，以提高作物的產量和質量。截至目前，我國處于有效登記狀態的農藥有效成分達689個，產品41 523個。此外，在全球范圍內有近1 400種農藥銷售和使用，體現了農藥是現代化農業中的重要作用[1]。常用的農藥包括氨基甲酸酯類、有機磷類、有機氯類和擬除蟲菊酯類等四大類。其中，氨基甲酸酯類農藥（N-methylcarhamates，NMCs） 是一類高效、廣譜型殺蟲劑，具有代謝迅速、分解快、殘留期短的特性，在果蔬種植中得到了廣泛應用[2]。然而，在果蔬種植過程中缺乏對農藥使用的監管，加之該類農藥本身具有遺傳毒性和細胞毒性，導致人畜中毒現象時有發生[3]。因此，國際食品法典委員會和歐盟等國際組織，以及主要貿易國家對氨基甲酸酯類農藥在食品中的最大殘留限量都做了嚴格限量規定。

1 對氨基甲酸酯類農藥殘留的檢測方法

目前，國內外對氨基甲酸酯類農藥殘留的檢測方法主要有氣相色譜法（GC）、氣相色譜-質譜法（GC-MS）、液體相色譜（HPLC）、液相色譜-質譜法（HPLC-MS） 等[4-7]。氣相色譜法不適用于測定非揮發性或熱不穩定農藥，這使液相色譜成為農藥殘留物分析的最佳選擇。然而，液相分析試驗操作繁瑣，消耗大量時間和流動相，分離度、靈敏度不佳，難以完成批量樣品快速檢測[8]。因此，一種基于小顆粒填料（填料粒徑僅1.7 μm） 和高壓（達105 kPa以上） 的色譜技術-超高效液相色譜（UPLC）應運而生并成功應用于農藥殘留檢測，大大提高了分離度、靈敏度，提高了工作效率[9]。超高效液相色譜-串聯質譜法（UPLC-MS/MS）可有效避免假陽性結果并能提供痕量水平的量化結果，其高準確度、高靈敏度的特點還可用于農藥產品中隱性成分的檢測[10]。通過查閱近5年的文獻資料，對UPLC-MS/MS在果蔬氨基甲酸酯類農藥檢驗中的應用進行簡要綜述，以期為更好地運用該技術提供參考信息。

2 UPLC-MS/MS在果蔬氨基甲酸酯類農藥檢驗中的應用

杭學宇等人[11]采用響應面法優化了QuEChERS對蔬菜樣品前處理條件，利用UPLC-MS/MS對蔬菜樣品中6種農藥殘留進行測定，發現樣品氨基甲酸酯類農藥含量為0.200～100 μg/L，峰面積有良好的線性關系，檢出限為0.08～0.38 μg/kg，3個水平的加標回收率為81.0%～111%，相對標準偏差（n=6） 為2.8%～4.9%。馮婉瑩等人[12]在QuEChERS前處理基礎上，針對菠菜中殘留的5種氨基甲酸酯類農藥建立UPLC-MS/MS檢測法，所測定的6種殘留藥物的工作曲線線性范圍為0.1～20.0 μg/L，相關系數大于0.999 1，并測得其檢出限和定量限分別為0.10～0.20 μg/kg和 0.25～0.50 μg/kg，加標回收率在 91.0%～101.0%，測定值（n=5） 的相對標準偏差為2.15%～5.57%。該測定方法具有靈敏度高、回收率高、重復性好、可操作性強等特點，適用于菠菜中氨基甲酸酯類農藥檢測。褚乾梅等人[13]采用QuEchERs對果蔬樣品進行前處理，通過該方法優化實現12種氨基甲酸酯類農藥在ZOBRAX Eclipse XDB-C18柱上基線分離，建立了快速、靈敏、高效的UPL-MS/MS檢測方法，該方法在質量濃度范圍內線性關系良好，相關系數均大于0.996 6，檢出限為0.1 μg/L，加標回收率為80%～127%，相對標準偏差為1.1%～10.2%。馬合勤等人[14]對蔬菜樣品經乙腈提取、小柱凈化，對4種氨基甲酸酯類農藥殘留進行UPLC-MS/MS檢測。結果表明，質量濃度范圍為0.025～0.800 μg/L時，氨基甲酸酯類農藥及其代謝物的線性關系良好，相關系數為0.997 4～0.999 8，在質量濃度為 0.02～0.20 mg/kg 時，回收率為84.4%～109.9%，相對平均偏差為0.2%～12.4%。黃玉賓等人[15]采用UPLC-MS/MS快速測定果蔬樣品中8種氨基甲酸酯類農藥殘留含量，該方法檢出限為0.002 51～0.007 62 mg/kg，回收率為76%～110%，相對標準偏差為2.1%～6.7%。李曉東等人[16]在QuEChERS基礎上對前處理進行改進，建立蔬菜中17種氨基甲酸酯類農藥殘留的UPLC-MS/MS檢測方法。結果表明，17種待測農藥的質量濃度為0.5～50.0 μg/L范圍內且線性關系良好，相關系數大于0.999 0，檢出限為 0.3～1.6 μg/kg，對3個質量濃度水平進行添加回收試驗，平均加樣回收率為61.0%～107.6%，測定結果的相對標準偏差為1.6%～17.6%（n=6）。趙曉琳等人[17]利用UPLC-MS/MS檢測蘆筍中20種氨基甲酸酯類農藥殘留，對4類蘆筍空白基質添加0.005～0.050 mg/kg農藥樣品進行回收率試驗，回收率為62.44%～85.99%，定量限為0.005 mg/kg，相對平均偏差均小于9%。為適應食品安全風險監測工作需要，盧忠魁等人[18]建立了可批量快速篩查6種氨基甲酸酯類農藥及其代謝物的多殘留UPLC-MS/MS檢測方法，該方法檢出限0.01 mg/kg，在質量濃度0.025～2.000 μg/L內有良好線性關系，相關系數為0.997 9～0.999 7，加樣回收率為62.3%～114.0%，相對標準偏差2.53%～12.00%，適用于果蔬樣品中氨基甲酸酯類農藥多殘留快速檢測，但該方法對克百威的測定中存在一定的物質干擾。宋鑫等人[19]建立全自動凝膠滲透色譜-固相萃取凈化-超高效液相色譜-串聯質譜法（GPC-SPE-UPL-MS/MS）定量測定蔬菜中7種氨基甲酸酯類農藥殘留的方法。結果表明，該方法檢出限為 0.12～0.31 μg/kg（S/N=3），加標回收率為80.3%～105.1%，相對標準偏差為1.03%～7.10%，峰面積呈現良好線性關系（r≥0.999 0）。該方法有效去除了樣品中大分子基質干擾，簡化了前處理的操作，分析時間短、檢測性好、靈敏度高，適用于氨基甲酸酯類農藥殘留檢測，同時也為樣品前處理提供了新的思路。另有研究建立了基于石墨烯為填料的固相萃取結合UPL-MS/MS測定果汁樣品中氨基甲酸酯農藥殘留量的方法，樣品前處理12 min沒完成，洗脫液用量僅為1.5 mL。在優化的條件下，獲得了良好的線性關系（R＞0.999） 和較低的檢出限 （0.002 2～0.033 0 ng/mL）。加標回收率為 80.90～124.60%，相對標準偏差小于4.88%，與市售吸附劑相比，石墨烯的萃取效率更高。

3 結語

隨著全球農業生產的發展，植物病害防治越來越重要。目前，植物病害的防治主要依賴農藥來有效控制植物病原物的生長和傳播，但是過量的化學防治帶來的食品健康和環境負面效應不可忽視。因此，農藥殘留的檢測技術引起了廣泛的關注。氨基甲酸酯類農藥是果蔬種植中應用范圍最廣的農藥，可經消化道和呼吸道迅速被機體吸收，能夠抑制機體內乙酰膽堿酯酶的活性，對中樞及外周神經系統具有毒副作用，造成人體慢性中毒。隨著氨基甲酸酯類農藥造成的環境和食品問題的日益突出，建立快速、靈敏、有效、更適合基層實際需要的氨基甲酸酯類農藥殘留檢測方法，仍然是未來研究所關注的重點與熱點。