QuEChERS-HPLC-MS/MS測定18種農藥在5種食用菌中的基質效應

摘 要：研究18種農藥在5種食用菌基質中產生的基質效應。以杏鮑菇、平菇、銀耳、香菇、雙孢菇為研究對象，分別添加0.05、0.10、0.20 μg· mL-13個濃度水平的18種農藥，采用QuEChERS結合HPLC-MS/MS方法進行測定，最終以基質標準點與溶劑標準點峰面積比評估18種農藥在5種食用菌中產生的基質效應。結果表明：18種農藥在5種基質中主要表現為基質減弱效應，且不同添加水平對農藥基質效應強度影響不顯著。甲拌磷和辛硫磷在杏鮑菇中的基質效應最為顯著，|ME|最高值分別為47.9%和35.81%，多菌靈在杏鮑菇、平菇和銀耳中的ME范圍在-33.30%～-22.25%，阿維菌素在杏鮑菇和香菇中的ME范圍在-28.44%～-20.11%，3羥基克百威和甲拌磷亞砜在香菇中的ME范圍分別在-26.82%～-23.90%和-34.37%～-24.28%，滅多威在杏鮑菇中的ME范圍在-32.68%～-27.20%，均為中等基質效應。雙孢菇中18種農藥均表現為弱基質效應。采用HPLC-MS/MS測定杏鮑菇等5種食用菌中阿維菌素等18種農藥殘留時，除阿維菌素、多菌靈、滅多威、3羥基克百威、甲拌磷亞砜、甲拌磷、辛硫磷外，其余農藥可忽略基質效應，僅需配制溶劑標準曲線進行定量。

關鍵詞：基質效應;食用菌;農藥殘留;高效液相色譜-串聯質譜;QuEChERS

中圖分類號：S 481.8?? 文獻標志碼：A?? 文章編號：0253-2301（2021）12-0078-07

DOI： 10.13651/j.cnki.fjnykj.2021.12.013

Determination of Matrix Effects of 18 Pesticides in 5 Edible Fungi by QuEChERS-HPLC-MS/MS

RUAN Bi-yuan

（Ningde Agricultural Product Quality and Safety Inspection and Testing Center， Ningde， Fujian 352100， China）

Abstract： The matrix effect of 18 pesticides on 5 edible fungi substrates was studied in this paper. By taking pleurotus mushroom， oyster mushroom， tremella， mushroom and double spore mushroom as the research objects， they were added with 18 pesticides at the concentrations of 0.05， 0.10 and 0.20 μg·mL-1， respectively. The methods of QuEChERS combined with HPLC-MS/MS were used for the determination， and finally the matrix effects of 18 pesticides in the five edible fungi were evaluated by the peak area ratio of substrate standard point to solvent standard point. The results showed that the 18 pesticides mainly showed the substrate weakening effect in 5 substrates， and different supplemental levels had no significant effect on the matrix effect intensity of pesticides. The matrix effect of phorate and phoxim in pleurotus mushroom was the most significant， and the maximum value of | ME | was 47.9% and 35.81%， respectively; The ME of carbendazim in pleurotus mushroom， oyster mushroom and tremella ranged from -33.30% to -22.25%; The ME of abamectin in pleurotus mushroom and mushroom ranged from -28.44% to -20.11%; The ME of 3-hydroxycarbofuran and phorate-sulfoxide in mushroom ranged from -26.82% to

-23.90% and -34.37% to -24.28%， respectively; The ME of methomyl in pleurotus mushroom ranged from -32.68% to -27.20%， with medium matrix effect. All of the 18 pesticides in double spore mushroom showed weak matrix effect. When HPLC-MS/MS was used to determine the residues of 18 pesticides in 5 kinds of edible fungi， including pleurotus mushroom， oyster mushroom， tremella， mushroom and double spore mushroom， in addition to abamectin， carbendazim， methomyl， 3-hydroxycarbofuran， phorate-sulfoxide， phorate and phoxim， the matrix effect of other pesticides could be ignored， and only the standard curve of solvent was prepared for quantification.

Key words： Matrix effect; Edible fungi; Pesticide residues; HPLC-MS/MS; QuEChERS

食用菌富含豐富的多糖、氨基酸、蛋白質和礦物元素等對人體有益的營養物質，具有特殊的食用價值和藥用價值[1-2]。“十三五”期間，我國食用菌產業生產總值突破了3000億元，躍居國內農業生產的第5位，成為我國農業經濟中的重要組成部分[3-4]。然而，食用菌生產周期短、環境相對封閉，病蟲害一直是影響食用菌生產和品質的主要因素[5]。目前，食用菌專用農藥較少，生產中大多使用水果蔬菜農藥，加之菇農農藥使用不規范，極易造成食用菌農藥超標，影響產品質量，危害人體健康[6]。開展農藥殘留檢測是確保食用菌質量安全的有效途徑，也是監管部門執法的有利依據。

基質效應（matrix Effect，ME）是指樣品中除目標分析物以外，其他成分對待測物測定值的影響，即基質對分析方法準確測定分析物能力的干擾[7]。在農藥殘留的檢測過程中，基質效應嚴重影響著待測物的信號響應值，進而影響最終檢測結果的準確性，無法為監管部門提供強有力的技術支持，為此進行基質效應的研究十分必要。許文娟等[8]利用液相色譜串聯質譜法測定5種蔬菜中17種氨基甲酸酯類農藥的基質效應，發現大蔥等5種常見蔬菜對17種氨基甲酸酯農藥存在不同程度的基質效應，且多數呈基質抑制效應;賈曉菲等[9]利用氣相色譜研究了20種有機磷農藥在蔬菜、水果、茶葉、谷物中的基質效應，發現茶葉中的基質效應較蔬菜、水果、大米基質大;高娜等[10]利用HPLCMS/MS測定不同蔬菜中農藥多殘留的基質效應，發現經QuEChERS方法凈化后，可以使30種蔬菜中基質效應較強農藥的基質效應顯著減弱。然而，目前針對食用菌中農藥的基質效應的研究較少，尤其是使用HPLCMS/MS研究不同種類食用菌中農藥基質效應文獻并不多見。

本研究采用QuEChERS前處理結合HPLCMS/MS 檢測方法，以杏鮑菇等5種常見食用菌為材料，探討基質效應對18種農藥殘留檢測的影響，為食用菌的質量控制以及相關的食品安全監管提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗以杏鮑菇、平菇、銀耳、香菇、雙孢菇為研究對象，均來自中心日常檢測中無農藥殘留的陰性樣品。

1.2 儀器與試劑

1.2.1 儀器 LCMS8050高效液相色譜串聯質譜儀（日本島津制作所）、PL602E百分之一電子天平（梅特勒托利多國際有限公司）、318KS高速冷凍離心機（德國Sigma公司）、EVAP111氮吹儀（美國Organomation公司）、移液器（德國 VITILAB公司）（20～1000）μL。

1.2.2 試劑 乙腈、甲醇（色譜級，上海安譜公司）、NaCl（分析純，上海安譜公司），18種農藥標準品（100 μg·mL-1，農業部環境保護科研監測所）、凈化試劑包（59825056分散固相萃取凈化管，安捷倫科技有限公司）。

1.2.3 標準溶液 單標工作液：分別吸取氧樂果等18種農藥100 μg· mL-1 標準品0.1 mL于10 mL容量瓶中，用甲醇定容，配置成1.0 μg·mL-1的單標工作液。

混合標準儲備液：吸取氧樂果等18種農藥100 μg·mL-1 標準品0.5 mL于10.0 mL容量瓶中，用甲醇定容，配置成5.0 μg·mL-1的混合標準儲備液。

溶劑標準工作液：吸取適量的混合標準儲備液，用甲醇水（1+1，V/V）逐級稀釋0.01、0.05、0.10、0.20、0.30 μg·mL-15個濃度的工作液（B），用于標準曲線測定。

基質標準工作液：吸取適量的混合標準儲備液，分別用5種陰性基質液逐級稀釋成0.05、0.10、0.20 μg·mL-13個濃度的基質標準工作液（A）。

1.3 試驗方法

1.3.1 樣品前處理 稱取10 g（精確至0.01 g）陰性樣品于50 mL離心管中，加入20 mL的乙腈，混合后超聲提取20 min，加入5 g NaCl，混合后離心（5000 r·min-1）3 min。吸取10 mL的上清液，加入凈化試劑包中，振蕩1 min后離心 （5000 r·min-1）3 min，取上清液5 mL，40℃ 氮吹至干，加入5 mL甲醇水（1+1，V/V）溶液，漩渦振蕩，過0.22 μm有機濾膜，備用。

1.3.2 色譜條件 流動相A：0.1 %甲酸水，流動相B：乙腈。梯度洗脫程序：0～1 min，10%B;1～3 min，10%B～50%B;3～7min，50%B～75%B;7～8 min，75%B～95%B;8～11 min，95%B;11～13 min，10%B。流速：0.4 mL·min-1;色譜柱 C18 （2.1 mm×100 mm，2 μm ）;柱溫：40℃;進樣體積：5 μL。霧化氣流量：3 L·min-1;干燥氣流量：10 L·min-1;加熱氣流量：10 L·min-1;接口溫度：300℃;脫溶劑管（DL）溫度250 ℃;加熱塊溫度400 ℃;ESI 電噴霧離子源，正負離子模式，多反應監測（MRM）。

1.3.3 質譜檢測條件 逐一用1.2.3中配制的1.0 μg·mL-1的單標工作液，用全掃描（SCAN）正負離子模式，掃面范圍50～1000 m/z，找到信號最強的化合物離子和相對應的離子模式，確定保留時間。用單一掃描（SIM）模式進一步確定前體離子，再對前體離子進行不同電壓下的產物離子掃描，剔除雜質峰的干擾。進而確定定量離子對、定性離子對以及碰撞電壓，最終獲得該化合物的多反應監測（MRM）的方法。分別對1.2.3中配制的溶劑標準工作液和基質工作液進行進樣，每個水平重復3次。

1.3.4 基質效應評價 試驗采用同濃度下基質標準工作液（A）和溶劑標準工作液（B）的峰面積的相對比值來評價基質效應[11]。

ME=（A峰面積B峰面積-1）×100%

當ME>0時，為基質增強效應;當ME<0時，為基質減弱效應。|ME|≤20%，表現為弱基質效應，20%<|ME|< 50%，表現為中等基質效應，|ME|≥ 50%，表現為強基質效應。

2 結果與分析

2.1 質譜檢測參數的優化

經試驗，優化得到氧樂果等18種農藥最佳的離子對、碰撞能、掃描模式等質譜條件（表1），且在10 min內各農藥分離度良好（圖1）。其中除蟲脲和滅幼脲負離子掃描模式下離子響應值高于正離子掃描模式，其他農藥均正離子掃描模式響應高于負離子掃描模式。

2.2 18種農藥在5種食用菌中的基質效應比較

通過1.3.4的基質效應計算公式，計算出5種食用菌基質中的ME值，統計數據RSD均小于5%，表明數據具有較好的穩定性（表2）。18種農藥在5種食用菌基質中存在不同程度的基質效應，大多數農藥ME<0，表現為基質減弱效應;個別農藥ME>0，存在可忽略的基質增強效應。甲拌磷和辛硫磷在杏鮑菇中的基質效應最為顯著，|ME|最高值為47.9%和35.81%，多菌靈在杏鮑菇、平菇和銀耳中的ME范圍在-33.30%～-22.25%，阿維菌素在杏鮑菇和香菇中的ME范圍在-28.44%～-20.11%，3羥基克百威和甲拌磷亞砜在香菇中的ME范圍分別在-26.82%～-23.90%和-34.37%～-24.28%，滅多威在杏鮑菇中ME范圍在-32.68%～-27.20%，均為中等基質效應。氧樂果、噻蟲嗪、克百威、吡蟲啉、樂果、甲萘威、甲拌磷砜、除蟲脲、滅幼脲、啶蟲脒在5種食用菌基質中|ME|≤ 20%，均表現為弱基質效應。

2.3 食用菌基質種類對基質效應的影響

對3種濃度水平下18種農藥在5種食用菌中呈現弱、中、強基質效應的數量進行分析。由表2和圖2可知，不同食用菌基質對農藥的基質效應影響不同。在杏鮑菇、平菇、銀耳、香菇、雙孢菇中的ME分別為-47.29%～8.30%、-25.53%～12.00%、-33.3%～10.44%、-34.37%～7.75%和-14.68%～14.34%。在杏鮑菇和香菇中的中等基質效應數量最多，分別為15個和10個，占比27.8%和18.5%。在杏鮑菇中甲拌磷、滅多威和辛硫磷以及在香菇中的阿維菌素、氯吡脲、3羥基克百威、樂果、甲拌磷亞砜和啶蟲脒呈現的基質減弱效應比在其他基質中更強。在雙孢菇中的農藥呈現的基質效應均為弱基質效應。由此可知，18種農藥在杏鮑菇和香菇中產生的基質效應最強，在雙孢菇中產生的基質效應最弱。

2.4 農藥不同添加水平對基質效應的影響

由表3可知，在5種食用菌基質中添加水平為0.05、0.10、0.20 μg·mL-1的18種農藥，呈現中等基質效應的數量分別為10、10和13個，占比為11.1%、11.1%和14.4%。18種農藥中有16種農藥在3種添加水平下呈現中等基質效應的數量相同，僅有添加水平為0.20 μg· mL-1 的3羥基克百威和氯吡脲呈現中等基質效應的數量略有不同。表明在5種食用菌基質中，不同的添加水平對18種農藥產生的基質效應強度影響不顯著。

3 討論與結論

HPLCMS/MS憑借其高效、快速、準確等特性，已廣泛運用于農藥殘留檢測領域，而樣品中的基質效應成為廣大檢測人員不可避免的一大問題[12-13]。本研究以5種食用菌基質為試驗對象，研究了18種農藥組分在5種食用菌基質中的表現，結果表明杏鮑菇等5種食用菌對18種農藥主要表現為基質減弱效應;阿維菌素、多菌靈、滅多威、3羥基克百威、甲拌磷亞砜、甲拌磷、辛硫磷在部分食用菌基質中表現出顯著的基質減弱效應;18種農藥在杏鮑菇和香菇中產生的基質效應最強，在雙孢菇基質中產生的基質效應最弱;不同的添加水平對18種農藥呈現的基質效應強度影響不顯著。有研究表明，含水量較高的蔬菜受基質效應的影響較小，食用菌可能由于具有較高的含水量而使其呈現可忽略的基質效應[14]。此外，有研究表明有機磷農藥由于具有P=O或P=S等極性基團，這些基團

具有共軛給電子能力致使化合物極性變大，加之化合物空間結構的影響，會表現出較強的基質效應[15]，這在本研究中也有所體現，如甲拌磷、辛硫磷在杏鮑菇中表現出較強的基質效應，但樂果、甲拌磷砜僅表現出可忽略的弱基質效應，猜測農藥的基質效應不僅受官能團及空間結構的影響，還可能受到樣品基質的影響。

利用HPLCMS/MS進行日常農藥檢測分析時，大多數農藥在食用菌中均表現為可忽略的基質效應，利用QuEChERS方法對樣品進行提取、凈化即可將基質效應控制在可接受范圍內，因此可以通過配制溶劑標準曲線進行定量分析，既方便快捷，又可以準確定量，但檢測時如出現阿維菌素、多菌靈、滅多威、3羥基克百威、甲拌磷亞砜、甲拌磷、辛硫磷等農殘時，仍應該通過配制基質標進行定量，以保證結果的準確性。

參考文獻：

[1]楊志強，王向東，程素媛.大力扶持食用菌發展促進農村產業結構調整[J].中國食用菌，2015，34（4）： 83-84.

[2]曹德賓.功能蘑菇研究成功——食用菌發展的新趨勢[J].農業知識，2014（29）：37-39.

[3]管煒，黃偉，許國蓮.基于食用菌產業服務鄉村振興的運營模式分析[J].中國食用菌，2021，40（7）：84-91.

[4]楊娟，宋春艷，鄭秀國，等.我國食用菌產業發展路徑與建議——基于新結構經濟學理論的分析[J].上海農業學報，2021，37（2）：127-133.

[5]陳舒奕，鐘茂生，江曉芬，等.液相色譜串聯質譜法測定食用菌中20種農藥殘留[J].福建農業學報，2016，31（12）：1334-1339.

[6]雷艷宜，韓文節，歐志鵬，等.QuEChERS結合質譜法測定食用菌中13種農藥殘留[J].食品安全質量檢測學報，2021，12（16）： 6544-6551.

[7]林濤，樊建麟，黎其萬，等.果蔬中烯酰嗎啉基質效應的研究[J].食品安全質量檢測學報，2015，6（6）： 2283-2287.

[8]許文娟，王振剛，丁葵英，等.QuEChERS/液相色譜串聯質譜法測定5種蔬菜中17種氨基甲酸酯類農藥的基質效應研究[J].分析測試學報，2017，36（1）：54-60.

[9]賈曉菲，張益文，張憶萍，等.20種有機磷農藥在4種不同植物源性食品中的基質效應研究[J].安徽化工，2020，46（6）：83-86.

[10]高娜，孫程鵬，許炳雯，等.液相色譜串聯質譜法測定不同蔬菜中農藥多殘留的基質效應[J].食品科技，2021，46（4）：310-317.

[11]許炳雯，葛祥武，劉雪紅，等.蔬菜水果中有機磷農藥的基質效應分析及檢測方法選擇[J].食品安全質量檢測學報，2020，11（23）：8784-8792.

[12]胡婷婷，韓穎，趙巍巍，等.QuEChERS-HPLC-MS/MS法快速篩查與確證人參花中14種農藥殘留[J].化學試劑，2021： 1-13.

[13]陳其煌.QuEChERS高效液相色譜串聯質譜法測定柑橘中13種磺酰脲類除草劑殘留[J].福建熱作科技，2021，46（3）：18-23.

[14]王小喬，楊志敏，俞賓年，等.基質效應對蔬菜中18種有機磷農藥殘留檢測的影響[J].現代食品，2019（14）： 138-141.

（責任編輯：柯文輝）

收稿日期：2021-11-10

作者簡介：阮碧媛，女，1990年生，助理工程師，主要從事農產品質量檢測工作。

基金項目：寧德師范學院資助項目（FMRC202003）