QuEChERS/氣相色譜- 串聯質譜法測定寧夏菜薹中39 種農藥殘留

黃艷華，馬少興，李文婷，劉敦華

（1. 寧夏大學 農學院，寧夏 銀川 750000；2. 吳忠市農產品質量安全檢測中心，寧夏 吳忠 751100）

菜薹在寧夏種植情況良好，因其纖維含量少、糖分高、品質柔嫩、風味獨特、口感好而廣受港澳市民的喜歡[1-2]，被中國香港特區授予“信譽市場”的36 家內地供港蔬菜中，寧夏就有10 個。目前，寧夏很多縣（市、區） 都有供港蔬菜種植基地，專業合作社達30 多家，種植面積達6 700 hm2[3-4]。隨著種植面積的擴大，病害也越來越嚴重，農藥使用也越來越頻繁，在實際檢測過程中發現苯醚甲環唑、啶蟲脒等農藥在菜薹中的檢出率達到90%。在實施的國家限量標準GB 2763—2019 中，直接對菜薹的限量標準只有64 項，而香港直接對菜薹的限量標準有75 項[5-7]，我國的限量標準存在標準數量低、涉及農藥品種少、不能滿足風險防控管理要求等缺點。因此，建立一種簡單快速、準確測定菜薹中農藥多殘留的檢測方法，可以為蕓薹類蔬菜的國家限量標準提供參考，完善我國的農藥殘留限量體系。

目前，專門針對菜薹中農藥殘留檢測的研究論述較少[8-9]，楊娟等人[10]采用氣相色譜- 火焰光度檢測器（FPD） 法檢測分析了3 種有機磷農藥，但該方法檢測器的靈敏度較低，農藥成分以保留時間定性，檢測風險較高。現階段，以QuEChERS 前處理結合LC- MS/MS[11-14]或GC-MS/MS[15-17]的檢測方法較新，提取中多采用無水硫酸鎂除水，PSA、C18、GCB 凈化[18-22]。潘碧樞等人[23]采用乙腈結合超聲提取，經PSA、無水硫酸鎂凈化后離心，上清液溶劑轉換，后采用三重四極桿氣質聯用儀檢測，實現了楊梅中19 種農藥的快速檢測。但QuEChERS 法在濃縮殘留農藥的同時也濃縮了雜質，需根據不同樣品優選吸附劑的種類及用量[22]。基于QuEChERS-GC-MS/MS技術，通過試驗條件優化了PSA 及GCB 的用量，建立了同時檢測菜薹中39 種農藥殘留的分析方法，以滿足蕓薹類蔬菜中農藥殘留多的檢測需要。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

環己烷、乙腈、正己烷、丙酮，均為色譜純，賽默飛世爾科技有限公司提供；無水硫酸鎂、氯化鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸氫二鈉、乙酸，均為優級純，天津市科密歐化學試劑有限公司提供；N- 丙基乙二胺（PSA）、石墨化炭黑（GCB），博納艾杰爾公司提供；39 種農藥標準品質量濃度1 000 μg/mL，農業部環境保護科研監測所提供。

GCMS-TQ8040 型氣相三重四極體色譜質譜儀，島津儀器有限公司產品；224-1CN 型電子天平，德國賽多利斯科學儀器有限公司產品；T25 型勻漿機，艾卡（廣州） 儀器設備有限公司產品；BYDCY-36Y 型氮吹儀，上海秉越電子儀器有限公司產品；VORTEXMIXTERTX4 型旋渦混勻器，意大利VELP 公司產品；HC-3618R 型高速冷凍離心機，安徽中科中佳科學儀器有限公司產品。

1.2 試驗方法

1.2.1 標準溶液的配置

準確吸取39 種農藥標準品100 μL～10 mL 于棕色容量瓶中，用正己烷溶解并定容至刻度，得到10 μg/mL的標準儲備液。準確移取標準儲備液，用正己烷逐級稀釋成質量濃度為0.010，0.020，0.050，0.100，0.200 μg/mL 的系列標準溶液。空白基質溶液氮氣吹干，加入1 mL 相應質量濃度的混合標準工作溶液復溶，過0.22 μm 微孔濾膜，得到基質混合標準工作溶液，應現配現用。

1.2.2 樣品制備

取代表性菜薹樣品約3 kg，按四分法取樣，破壁攪拌備用。樣品來源于寧夏青銅峽市寧夏昌盛豐蔬菜種植現代農業公司種植基地。加標樣品選擇空白菜薹樣品，稱取10.00 g，加入100 μL 的10 μg/mL標準儲備液，加標樣品各組分含量為0.1 mg/kg。

1.2.3 提取

稱取10.00 g 菜薹樣品于50 mL 離心管中，用質量分數為1%的乙酸- 乙腈溶液10 mL 提取，勻漿2 min，置于冰箱中-20 ℃下冷凍10 min，加入無水硫酸鎂4.0 g，氯化鈉1.0 g，檸檬酸氫二鈉0.5 g，檸檬酸鈉1.0 g，渦旋振蕩1 min，以轉速8 000 r/min離心5 min。

1.2.4 凈化

取上清液4 mL 于15 mL 離心管中，分別加入無水硫酸鎂700 mg，PSA 150 mg，GCB 粉末30 mg，渦旋振蕩1 min，以轉速8 000 r/min 離心5 min，吸取1.0 mL 上清液，于50 ℃下水浴氮吹至近干，用正己烷溶解定容至1 mL，過0.22 μm 濾膜，供GC-MS/MS 測定。

1.2.5 色譜條件

色譜柱：SH-RXi-5SiI MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm） 石英毛細管柱；升溫程序：50 ℃保持1 min，以25 ℃/min 升至125 ℃，以10 ℃/min 升至300 ℃保持15 min；進樣口溫度250 ℃；進樣方式：不分流進樣，進樣量1.0 μL；載氣：高純氦氣，純度大于等于99.999%；流速1.6 mL/min。

1.2.6 質譜條件

離子源溫度200 ℃，四極桿溫度150 ℃，接口溫度250 ℃；離子化方式：電子轟擊源（EI），電子能量70 eV；掃描方式：MRM 全掃描模式，各化合物的保留時間、定量離子對、定性離子對及相對應的碰撞電壓見表1。

菜薹提取液中39 種混合農藥色譜圖見圖1，質譜參數見表1。

圖1 菜薹提取液中39 種混合農藥色譜圖

1.3 數據處理

所有試驗均進行3 次重復，所得數據采用Origin 8.0 進行作圖，結果以回收率平均值±標準偏差表示。

2 結果與分析

2.1 提取溶劑的選擇

果蔬中的農藥殘留提取溶劑大多采用乙腈、乙酸乙酯、正己烷、丙酮等單一溶劑，或者乙腈酸性溶液等。試驗分別采用乙腈、1%乙酸乙腈、丙酮∶環己烷（1∶2） 作為提取溶劑，比較不同的提取液的提取效果。結果顯示，采用丙酮∶環己烷（1∶2）作為提取液時，雜峰較多，且乙酰甲胺磷未檢測到峰，其他農藥的回收率為50.8%～113.4%；采用乙腈作為提取液時，回收率為52.8%～120.9%；采用1%乙酸乙腈作為提取液時，回收率為60.9%～139.6%，樂果、克百威、六六六等回收率明顯高于乙腈和丙酮∶環己烷（1∶2）。原因也是樂果、克百威、六六六等農藥在弱酸性的基質條件下較為穩定，因此試驗采用1%乙酸- 乙腈提取。

表1 質譜參數

不同提取溶劑的回收率見圖2。

2.2 提取方式的選擇

圖2 不同提取溶劑的回收率

試驗對比了3 種處理方式對提取效果的影響，分別是：①加混合鹽（4.0 g 無水硫酸鎂，1.0 g 氯化鈉，1.0 g 檸檬酸鈉，0.5 g 檸檬酸氫二鈉） 后直接振蕩；②勻漿后加混合鹽再振蕩；③勻漿后，置于冰箱中-20 ℃下冷凍10 min，加入混合鹽再振蕩。結果表明，勻漿提取后農藥的回收率比不勻漿高；勻漿冷凍后加混合鹽比勻漿后不冷凍直接加混合鹽的回收率要高。因為無水硫酸鎂在吸水過程中放熱劇烈，易對乙酰甲胺磷、百菌清等熱敏感農藥造成損失，冷凍后再加入混合鹽放熱比較溫和，不會導致熱不穩定性的農藥分解，同時可以提高提取效率。

不同提取方式的回收率見圖3。

試驗采用提取方式③，勻漿后置于冰箱中-20 ℃下冷凍10 min，加入無水硫酸鎂4.0 g，氯化鈉1.0 g，檸檬酸鈉1.0 g，檸檬酸氫二鈉0.5 g，振蕩離心。

2.3 凈化條件的優化

QuEChERS 法常用的凈化劑有PSA，C18，GCB等。PSA 可以吸附樣品基質中的脂肪酸、碳水化合物、酚類、有機酸及少量的色素，GCB 可以去除甾醇類、色素、非極性干擾物等，C18 去除脂肪等干擾物，因為菜薹基質色素含量高而脂肪含量極少，因此不考慮C18 用量。取離心后上清液4 mL，添加水平0.1 mg/kg，考查PSA，GCB 的用量對目標化合物回收率的影響。

2.3.1 PSA 用量的優化

PSA 基質分散劑的主要成分為N- 丙基乙二胺，有2 個氨基，pKa 值分別為10.1 和10.9，比NH2柱有更強的離子交換能力。因為PSA 的極性吸附作用，用量過多會使農藥中的-OH，-NH，-SH 形成氫鍵，造成對這些農藥的吸附。試驗采用標準加入法分別對PSA 使用量為90，120，150，180，220，250 mg的凈化效果進行了試驗。結果顯示，隨著PSA 用量增加，不同農藥的回收率呈現先上升后下降的趨勢，在PSA 用量為150 mg 時，回收率達到最好。說明在150 mg PAS 下對目標物的萃取率較高，隨著PSA 用量增加，會對目標物產生吸附或阻礙萃取劑對目標物進行萃取，因此試驗選擇PSA 用量為150 mg。

不同PSA 用量對部分農藥回收率的影響見圖4。

2.3.2 GCB 用量的優化

石墨化碳黑分子結構為6 個碳原子構成的平面六角結構，可以除去樣品中的色素，但在凈化基質的同時，添加量過多，會對五氯硝基苯、百菌清等平面結構的農藥造成吸附。試驗采用標準加入法分別比較了GCB 用量為10，20，30，40，50，60 mg的回收試驗。結果表明，對于色素含量較高的菜薹，GCB 用量為30 mg 時就能使溶液變得較為澄清，且目標農藥的吸附較少，目標農藥的回收率都能達到70%以上，隨著GCB 用量的增多，溶液變得更為澄清，但對六六六、百菌清、五氯硝基苯等農藥的吸附也越多，回收率呈現下降趨勢。所以，試驗選擇GCB 用量為30 mg。

圖4 不同PSA 用量對部分農藥回收率的影響

不同GCB 用量對部分農藥回收率的影響見圖5。

圖5 不同GCB 用量對部分農藥回收率的影響

2.4 方法的線性范圍

配制0.010，0.020，0.050，0.100，0.200 μg/mL的基質混合標準溶液，在優化的條件下進行測定。以被測物峰面積對其質量濃度建立工作曲線。結果表明，39 種農藥目標分析物在0.010～0.200 μg/mL 的線性范圍內，相關系數R2在0.992～0.999，方法的檢出限（LOD，S/N=3） 和定量限（LOQ，S/N=10） 分別為0.1～2.5 μg/kg 和0.3～8.0 μg/kg。在已知不含目標農藥的陰性菜薹樣品中分別添加0.010，0.050，0.100 mg/kg 的目標農藥，同時做空白基質對照，按上述優化后的方法分別進行6 次平行測定，計算各農藥的平均回收率和相對標準偏差（RSD）。

39 種農藥的線性方程、相關系數、檢出限、定量限及3 個水平的添加平均回收率和相對標準偏差見表2。

從表2 可看出，平均回收率范圍為71.9%～118.7%，相對標準偏差（RSD） 為1.00%～9.79%，符合農藥殘留的分析要求。

表2 39 種農藥的線性方程、相關系數、檢出限、定量限及3 個水平的添加平均回收率和相對標準偏差

2.5 實際樣品的測定

對吳忠市其他基地的20 份菜薹按照試驗所建立的方法進行檢測。檢出農藥有啶蟲脒2 份，含量為0.12 mg/kg 和0.23 mg/kg；苯醚甲環唑、氯氰菊酯各1 份，含量分別為0.08 mg/kg 和0.04 mg/kg，檢出含量均小于GB 2763—2019 中最大殘留限量值（啶蟲脒0.4 mg/kg，氯氰菊酯1 mg/kg，苯醚甲環唑未規定），3 種農藥為普通殺菌劑和殺蟲劑，其余農藥均未檢出。

3 結論

建立了QuEChERS 結合GC-MS/MS 法同時測定菜薹中39 種禁限用和高風險農藥多殘留的定量測定和確證方法，該檢測方法能較好地排除復雜基質干擾，方法快速簡便、靈敏度高、重現性和穩定性好，適用于菜薹中農藥多殘留的快速批量檢測。該方法的檢出限（LOD） 為0.1～2.5 μg/kg，定量限（LOQ）為0.3～8.0 μg/kg，加標回收率為71.9%～118.7%，可滿足菜薹中多種農藥殘留檢測需要。