優(yōu)化的QuEChERS-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定韭菜中31種農(nóng)藥殘留

李浩林, 李桐桐, 董玉英, 禾麗菲, 李北興, 慕 衛(wèi)*,

(1. 山東農(nóng)業(yè)大學(xué) 植物保護(hù)學(xué)院 農(nóng)藥毒理與應(yīng)用技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 泰安 271018；2. 山東省肥城市白云山學(xué)校，山東 泰安 271699)

多年生的韭菜由于連作栽培導(dǎo)致其病蟲害逐年加重，嚴(yán)重影響韭菜的產(chǎn)量和質(zhì)量[1-2]。目前，使用化學(xué)防治依然是控制韭菜病蟲害的主要手段。韭菜的生長(zhǎng)期較短，藥劑使用劑量增加以及使用時(shí)間不當(dāng)?shù)染鶗?huì)增加其安全間隔期的控制難度，導(dǎo)致韭菜面臨農(nóng)藥殘留超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重影響食品安全[3]，因此亟需建立高效、快速的分析方法以檢測(cè)韭菜上的農(nóng)藥殘留量，評(píng)估和防范其農(nóng)藥使用風(fēng)險(xiǎn)。在韭菜前處理過程中會(huì)形成大量的共萃物，產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)，影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性。而層析法凈化、滲透凝膠色譜凈化和固相萃取凈化法等對(duì)基質(zhì)的去除效果均不理想[4]，在對(duì)目標(biāo)化合物的殘留檢測(cè)過程中可能產(chǎn)生嚴(yán)重的基質(zhì)效應(yīng)，影響測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性[5-6]。QuEChERS技術(shù)操作簡(jiǎn)便，分析速度快，溶劑使用量少，污染小，在農(nóng)藥多殘留分析中已被廣泛應(yīng)用。超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法可以同時(shí)檢測(cè)多種農(nóng)藥的含量，且分析速度快，溶劑使用量少，污染小[7]。鑒于此，本研究選擇了韭菜生產(chǎn)中可能使用頻率較高的農(nóng)藥作為檢測(cè)對(duì)象，結(jié)合基質(zhì)特點(diǎn)，通過優(yōu)化傳統(tǒng)的 QuEChERS法，采用UPLC-MS/MS 建立了韭菜上31種農(nóng)藥殘留的分析方法，并利用該方法對(duì)市場(chǎng)上的韭菜樣品進(jìn)行了監(jiān)測(cè)分析。

1 材料與方法

1.1 藥劑與試劑

31種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品純度均不低于98%，購(gòu)自中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心(表1)；甲醇和乙腈均為色譜純(德國(guó)Dr. Ehrenstorfer公司)；乙二胺-N-丙基硅烷(PSA) (美國(guó) Agilent 公司)；多壁碳納米管 (8～20 nm)和氯化鈉(分析純) (天津市凱通化學(xué)試劑有限公司)；無水硫酸鎂為分析純 (上海阿拉丁生化科技股份有限公司)；試驗(yàn)用水為蒸餾水。

1.2 儀器與設(shè)備

UPLC-XEVO TQ-S micro 超高效液相色譜-串聯(lián)四極桿質(zhì)譜儀 [配電噴霧離子源 (ESI) 和Masslynx 4.1工作站]、ACQUITY UPLC TM BEH C18色譜柱 (2.1 mm × 100 mm，1.7 μm)(美國(guó)Waters公司)；BSA124S 萬分之一電子天平 (德國(guó)Sartorius公司)；TDL-40B 高速離心機(jī) (上海安亭科學(xué)儀器廠)；T-25 樣品勻質(zhì)機(jī) (德國(guó) IKA 公司)；KQ-500DE 數(shù)控超聲波清洗器 (昆山市超聲儀器有限公司)；QL-901 渦旋混勻器 (江蘇海門麒麟醫(yī)用儀器廠)。

1.3 樣品前處理

將日光溫室種植的未施用過任何農(nóng)藥的韭菜樣品和購(gòu)自山東省泰安市超市及蔬菜批發(fā)市場(chǎng)的樣品分別充分勻漿，并準(zhǔn)確稱取10 g (精確至0.01 g)于50 mL離心管中，加入20 mL乙腈，混勻，加入4.0 g無水硫酸鎂和1.0 g氯化鈉，漩渦振蕩3 min，于4 000 r/min 下離心 2 min；取1.5 mL上清液，置于預(yù)先加有50 mg PSA、150 mg無水硫酸鎂和5.0 mg選擇性多壁碳納米管的2 mL離心管中，漩渦振蕩3 min，于4 000 r/min下離心4 min；取上清液，過0.22 μm微孔濾膜，于 ?20 ℃保存，待UPLC-MS/MS 分析。

1.4 檢測(cè)條件

色譜條件：Waters ACQUITY UPLC TM BEH C18色譜柱 (2.1 mm × 100 mm,1.7 μm)；柱溫 35 ℃；進(jìn)樣體積2 μ L；流動(dòng)相為A (0.1% 甲酸 +2 mmol/L 乙酸銨溶液) +B (甲醇)，流速為0.30 mL/min。A和B按照如下梯度程序進(jìn)行洗脫：0.00 min，90 : 10；8.00 min，2 : 98；10.00 min，2 :98；10.01 min，90 : 10；12.00 min，90 : 10。

質(zhì)譜條件：電噴霧離子源正離子電離模式(ESI+)；毛細(xì)管電壓 3.0 kV；脫溶劑氣溫度 350 ℃；碰撞氣為氬氣，壓力 0.2 kPa；多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM)，外標(biāo)法定量 (表1)。

表1 31種農(nóng)藥在 UPLC-MS/MS 多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下的檢測(cè)條件Table 1 Multiple reaction monitoring conditions for the determination of 31 pesticides using UPLC-MS/MS

1.5 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制、標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制及基質(zhì)效應(yīng)

1.5.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 分別準(zhǔn)確稱取一定量的31種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，用乙腈溶解并定容至10 mL，配制成質(zhì)量濃度為500 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，于?20 ℃保存，備用。

分別準(zhǔn)確移取1.0 mL標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液于100 mL容量瓶中，用乙腈稀釋并定容，配成質(zhì)量濃度為10 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，于4 ℃保存。準(zhǔn)確移取適量混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用乙腈逐級(jí)稀釋，配制成質(zhì)量濃度分別為5、10、50、100、250、500和1 000 μg/L的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。

按1.4 節(jié)的條件測(cè)定，以標(biāo)準(zhǔn)溶液中待測(cè)農(nóng)藥的峰面積為縱坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.5.2 基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制 取勻漿后的韭菜空白樣品，按1.3 節(jié)的方法進(jìn)行前處理，制得空白韭菜基質(zhì)溶液。將 1.5.1 節(jié)的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用空白韭菜基質(zhì)溶液稀釋成質(zhì)量濃度為 5、10、50、100、250 和 500 μg/L 的系列基質(zhì)匹配混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。按1.4 節(jié)的條件測(cè)定，以標(biāo)準(zhǔn)溶液中待測(cè)農(nóng)藥的峰面積為縱坐標(biāo)，對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.5.3 基質(zhì)效應(yīng) 采用標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率比值 (slope ratio)[8]來評(píng)價(jià)基質(zhì)效應(yīng) (Me)[9]。當(dāng)Me在0.8～1.2之間表示基質(zhì)效應(yīng)可以接受，Me越接近1，基質(zhì)效應(yīng)越弱；當(dāng)Me大于1 時(shí)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)；當(dāng)Me小于1 時(shí)為基質(zhì)抑制效應(yīng)。

1.6 添加回收試驗(yàn)

向空白韭菜樣品中分別進(jìn)行0.01、0.1 和1 mg/kg 3個(gè)水平的添加回收試驗(yàn)，每個(gè)水平重復(fù)5次，按1.3節(jié)進(jìn)行樣品前處理，按1.4節(jié)條件進(jìn)行測(cè)定，計(jì)算添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。

2 結(jié)果與討論

2.1 多壁碳納米管用量對(duì)31種農(nóng)藥添加回收率的影響

本研究在固定PSA用量為50 mg、無水MgSO4用量為150 mg條件下，考察了多壁碳納米管用量分別為0、2.5、5、10、15和20 mg對(duì)目標(biāo)物回收率的影響。結(jié)果表明，當(dāng)多壁碳納米管用量為2.5～10 mg時(shí)，回收率均在70%～110%，符合殘留試驗(yàn)要求，同時(shí)為了提高凈化效果，避免對(duì)儀器造成污染 ，綜合考慮凈化效果與回收率，本研究最終選擇選擇性多壁碳納米管用量為5 mg。

2.2 基質(zhì)效應(yīng)、標(biāo)準(zhǔn)曲線

樣品基質(zhì)對(duì)所檢測(cè)的31種農(nóng)藥存在明顯的基質(zhì)抑制效應(yīng)，Me值范圍為0.17～0.80，均小于0.8，故采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量。以峰面積對(duì)農(nóng)藥質(zhì)量濃度作線性回歸，31種農(nóng)藥在5～500 μg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于 0.995。

2.3 定量限、準(zhǔn)確度和精密度

在0.01、0.1和1 mg/kg 3個(gè)添加水平下，31種農(nóng)藥在韭菜基質(zhì)中的平均回收率在70%～104%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在2.2%～11%之間，表明所建立的方法具有良好的準(zhǔn)確度和精密度，滿足韭菜中常用農(nóng)藥多殘留分析的檢測(cè)要求[10]。以最低添加水平作為方法的定量限 (LOQ) ，則31種農(nóng)藥的定量限均為0.01 mg/kg。

2.4 實(shí)際樣品檢測(cè)

采用本研究建立的分析方法，在山東省泰安市的超市和菜市場(chǎng)隨機(jī)購(gòu)買15份韭菜樣品進(jìn)行分析。結(jié)果表明：其中有1份樣品檢出吡蟲啉，含量為0.010 mg/kg；1份檢出腐霉利，含量為0.016 mg/kg，其他樣品均未檢測(cè)到農(nóng)藥殘留。在定量檢測(cè)過程中對(duì)目標(biāo)峰同時(shí)進(jìn)行了子離子確證 (product ion scan，PIC) 定性掃描，明確了結(jié)果的可靠性。根據(jù) GB 2763—2019中對(duì)韭菜中農(nóng)藥殘留限量(MRL)的規(guī)定[11]，吡蟲啉的MRL值為1 mg/kg，腐霉利為0.2 mg/kg，表明所有購(gòu)自市場(chǎng)的韭菜中農(nóng)藥的殘留量均未超標(biāo)。

3 結(jié)論

本研究在 QuEChERS 方法的基礎(chǔ)上，通過優(yōu)化多壁碳納米管的用量，建立的凈化方法切實(shí)可行，樣品前處理操作簡(jiǎn)便、溶劑消耗少，分析時(shí)間短，結(jié)合 UPLC-MS/MS建立的韭菜中31種農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)方法具有良好的靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度，能夠滿足目前對(duì)韭菜上常用農(nóng)藥多殘留的檢測(cè)需要。