QuEChERS-氣質聯用-同位素內標法測定大米中208種農藥殘留量

◎ 秦德萍，江 生，楊乾展，黃思瑜，韓 燕，鄭 爽

（1.重慶市食品藥品檢驗檢測研究院，重慶 401121；2.島津企業管理（中國）有限公司，重慶 400010）

大米（亦稱稻米），是我國的主糧產品，稻谷在種植和儲藏過程中不合理使用農藥，可能造成大米中農藥殘留量超標，影響人體的健康。因此，快速測定大米中多種農藥的殘留量具有重要的意義。目前，檢測大米中農藥殘留量的主要儀器方法有氣相色譜法（GC）[1]、氣相色譜-質譜聯用法（GC-MS和GCMS/MS）[2-3]、高效液相色譜法（HPLC）[4]、液相色譜-質譜聯用法（LC-MS和LC-MS/MS）[5-6]等。GC和HPLC是檢測食品中農藥殘留量的常用方法，由于各農藥的化學性質不同和檢測器的定性定量能力有限，需配備多種檢測器，所以同時檢測多種農藥殘留量存在一定局限性。LC-MS/MS和GC-MS/MS能將樣品溶液中多種農藥進行分離和離子化，檢測特定的離子碎片，該過程對目標物凈化要求低，能有效減少基質干擾，具有很高的選擇性、靈敏度和準確度，適合同時對多種農藥殘留量進行定量分析。2018年6月，國家衛生健康委員會、農業農村部和國家市場監督總局聯合發布《食品安全國家標準 植物源性食品中208種農藥及其代謝物殘留量的測定 氣相色譜-質譜聯用法》（GB 23200.113—2018），該國標方法中大米樣品需加入酸化乙腈提取、凈化和濃縮，再用乙酸乙酯復溶后檢測，在試驗過程中發現操作步驟煩瑣，濃縮時間太長，且甲胺磷、乙酰甲胺磷和氧樂果等易分解的農藥在氮吹過程中氮吹溫度不能過高，不能氮吹干，否則回收率偏低。本試驗在國標方法的基礎上，簡化溶劑提取過程，優化了凈化劑的種類和配比，采用氣相色譜-三重四極桿質譜法，建立了QuEChERS-氣質聯用-同位素內標法測定大米中208種農藥殘留量的方法。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

TQ8050NX三重四極桿氣質聯用儀：日本島津公司；VF-1701毛細管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）：美國安捷倫科技有限公司；MSA225S-100-DU天平：德國賽多利斯公司；Multifuge X1R離心機：美國賽默飛世爾科技公司。

208種農殘混合標準溶液（100 μg·mL-1）和環氧七氯B標準溶液（100 μg·mL-1）：天津阿爾塔科技有限公司；C18和PSA固相分散凈化劑：美國安捷倫科技有限公司；乙酸乙酯和乙腈為國產色譜純；氯化鈉和硫酸鎂為國產分析純；富硒米、長粒香米、珍珠米：購于重慶市人和重百超市。208種農藥名稱信息見GB 23200.113—2018。

1.2 試驗方法

1.2.1 標準溶液制備

準確移取208種農殘混合標準溶液0.04 mL，用乙酸乙酯定容到2.0 mL，得到2 mg·L-1208種農殘混合標準貯備溶液，備用。

準確移取環氧七氯B標準溶液1 mL于25 mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容，得到4 mg·L-1內標貯備溶液，備用。

準確移取混合農藥標準儲備溶液0.01 mL、0.02 mL、0.04 mL、0.05 mL、0.075 mL和0.10 mL于1.0 mL容量瓶中，用大米的空白基質溶液定容，加入20 μL內標貯備溶液，得到0.020～0.200 mg·L-1混合農藥標準工作溶液。

1.2.2 樣品處理

大米樣品采用四分法均勻取樣，粉碎后備用。稱取大米粉5.0 g于50 mL塑料離心管中，加入10 mL水渦旋后放置20 min，加8 mL乙酸乙酯+6 g無水硫酸鎂+2 g氯化鈉+1顆陶瓷均質子，渦旋0.5 min后放入冰浴中降溫2 min，振蕩10 min，5 000 r·min-1離心4 min，吸取上清液2.0 mL于10 mL離心管（裝有150 mg無水硫酸+100 mg C18），加入40 μL內標貯備溶液，振蕩0.5 min，靜置5 min，上清液過0.22 μm濾膜，上機檢測。

空白試驗：除不加大米試樣，其余步驟與上述方法一樣。

1.2.3 結果計算

內標法定量，按下式進行計算：

式中：X為樣品中農藥殘留量，mg·kg-1；A為樣液中農藥的質量濃度，mg·L-1；a為空白試驗農藥的質量濃度，mg·L-1；V為樣品的定容體積，mL；m為樣品的稱量質量，g。

1.3 儀器條件

進樣口溫度為280 ℃，離子源溫度為280 ℃，傳輸線溫度為280 ℃，電子轟擊源：70 eV。色譜柱程序升溫步驟：初始溫度為40 ℃保持1 min，40 ℃·min-1升溫至120 ℃，5 ℃·min-1升溫至240 ℃保持10 min，12 ℃·min-1升溫至300 ℃保持6 min。不分流進樣，載氣（氦氣）流速為1.0 mL·min-1，進樣量為1.0 μL，溶劑延遲：6 min。檢測208種農藥的離子質譜條件參照GB 23200.113—2018。

2 結果與分析

2.1 QuEChERS方法的優化

2.1.1 提取溫度的優化

按照國標GB 23200.113—2018，大米樣品加入10 mL水浸潤、15 mL乙腈-醋酸溶液、6 g無水硫酸鎂后，無水硫酸鎂吸水會瞬間釋放大量的熱，導致樣品溶液溫度升高。該過程會導致熱不穩定的農殘分解，比如導致聯苯、敵敵畏等回收率偏低。在試驗過程中發現加入無水硫酸鎂后，若不及時混勻樣品溶液，無水硫酸鎂會吸水結塊，影響吸水效果。本試驗中，在樣品溶液中加入無水硫酸鎂并渦旋0.5 min后，迅速將樣品溶液放入冰浴中，可降低樣品溶液的溫度。

2.1.2 提取溶劑的選擇

按食品安全國家標準對糧谷類樣品進行農藥殘留量的分析時，作為提取農藥的有機溶劑有石油醚、丙酮、乙酸乙酯、乙腈等。本試驗考慮石油醚和丙酮揮發性較強，乙腈在氣相中熱膨脹系數大（不能直接進樣），且甲胺磷、乙酰甲胺磷和氧樂果氮吹溫度不能太高，氮吹不要吹干等條件，選擇的提取溶劑為乙酸乙酯，樣品溶液不需氮吹后即可上機檢測。

2.1.3 凈化條件的優化

在陰性大米樣品中加入0.10 mg·kg-1濃度水平的208種混合農藥標準貯備溶液，放置過夜，作為含有208種混合農藥的陽性大米樣品，用此探索凈化條件。根據大米中含有色素較少的特點，本試驗選擇的凈化劑有C18、PSA。試驗分別對A組（150 mg MgSO4+0 mg C18+0 mg PSA）、B組（150 mg MgSO4+0 mg C18+100 mg PSA）、C組（150 mg MgSO4+100 mg C18+0 mg PSA）、D組（150 mg MgSO4+100 mg C18+100 mg PSA）做對比試驗，每個水平重復3次，考察不同凈化條件對農藥回收率的影響，結果見表1。

表1 不同凈化劑對208種農藥回收率的影響表

A組 農 藥 回 收 率 為46.8%～124.0%，B組 農藥回收率為2.9%～119.4%，C組農藥回收率為61.3%～119.7%，D組農藥回收率為3.5%～118.8%。按照《實驗室質量控制規范 食品理化檢測》（GB/T 27404—2008）[7]，即208種農殘項目的回收率在60%～120%為符合要求，C組滿足實驗室質量控制規范。在乙酸乙酯溶液中，PSA對滅菌磷、乙酰甲胺磷、安硫磷、甲胺磷和氧樂果有不同程度的吸附性，導致其回收率偏低。本試驗選擇150 mg MgSO4+100 mg C18為凈化材料。

2.2 方法的線性范圍、定量限、精密度和準確度

在優化后的試驗條件下，配制一系列含208種農藥的標準溶液（質量濃度為0.02 mg·L-1、0.04 mg·L-1、0.08 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.15 mg·L-1和0.20 mg·L-1），以定量離子峰面積對質量濃度做線性回歸方程。結果表明，各農藥在該質量濃度范圍內有較好的線性關系，相關系數均大于0.99，加標回收率為61.3%～119.7%，相對標準偏差為2.3%～8.7%。本試驗方法中各農藥的定量限（S/N=10）為0.01～0.02 mg·kg-1，與GB 23200.113—2018的定量限一致。

2.3 樣品分析

對購買的3種大米按選定的試驗方法和GB 23200.113—2018進行前處理和檢測，分別做加標回收實驗，比較2種方法的檢測結果。2種方法均未檢出農藥。本試驗方法中208種農藥的回收率均大于60%；GB 23200.113—2008中硫草敵、聯苯、敵敵畏、敵草腈土菌靈、氟蟲腈、蟲螨畏、氯苯甲醚、禾草敵、四氯硝基苯、環草敵和六氯苯回收率均低于50%，其余農藥回收率為60.5%～119.8%。結果表明，本試驗方法可行，能夠完全提取大米中農藥。相比于國標方法，本方法提取劑用量少，成本低，樣品提取液不需濃縮即可上機檢測，避免了熱不穩定的農藥分解，前處理過程簡便，適用于大批量大米樣品中有機磷農藥殘留量的測定。

3 結論

本試驗通過優化QuEChERS方法，建立了QuEChERS-氣質聯用-同位素內標法測定大米中208種農藥殘留量的方法。本方法簡便、準確可靠、實驗成本低，適用于大批量大米樣品中多種農藥殘留量的測定。