氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定花生油中農(nóng)藥殘留前處理方法評(píng)估

周瑋婧，侯 靖，徐 瑋，王 澍

（武漢食品化妝品檢驗(yàn)所，武漢 430014）

農(nóng)藥因具有防治病蟲(chóng)害的功效，在現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中發(fā)揮著重要作用。然而，因?yàn)椴缓侠淼氖褂茫r(nóng)藥殘留問(wèn)題嚴(yán)重威脅著消費(fèi)者的健康。植物油的精煉過(guò)程可以有效地去除包括農(nóng)藥殘留在內(nèi)的多種有害物質(zhì)，但花生油多采用冷榨工藝，且不經(jīng)過(guò)精煉，因此對(duì)花生油中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)顯得尤為重要。

油脂的存在對(duì)農(nóng)藥殘留的分析產(chǎn)生基質(zhì)干擾［1］，同時(shí)會(huì)對(duì)儀器造成污染；部分有機(jī)氯和菊酯類農(nóng)藥具有較強(qiáng)的親脂性，難以與油脂分離。如何有效地去除油脂，并最大程度上保證親脂性農(nóng)藥的回收，成為植物油中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的難點(diǎn)。傳統(tǒng)去除油脂的方法有濃硫酸磺化法［2］和凝膠柱色譜凈化法［3］，濃硫酸磺化法需要使用強(qiáng)酸，不適用于對(duì)酸不穩(wěn)定農(nóng)藥的檢測(cè)，操作相對(duì)復(fù)雜，產(chǎn)生的廢棄物需要經(jīng)過(guò)處理才能丟棄。凝膠柱色譜凈化法雖然可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，但是凈化時(shí)間較長(zhǎng)，且需要消耗大量有機(jī)溶液，不符合環(huán)保的需求。基質(zhì)固相分散（MSPD）技術(shù)［4］與固相萃取（SPE）技術(shù)［5］也被用于植物油中農(nóng)藥殘留的前處理。QuEChERS（Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged、Safe），是近年來(lái)國(guó)際上新發(fā)展起來(lái)的一種用于農(nóng)產(chǎn)品檢測(cè)的快速樣品前處理技術(shù)，與上述方法相比，QuEChERS 方法因?yàn)楹?jiǎn)單快速、重復(fù)性好等優(yōu)點(diǎn)［6］，越來(lái)越受到人們的重視。

QuEChERS 方法需要根據(jù)基質(zhì)的不同選擇去除干擾物質(zhì)的吸附劑，常見(jiàn)可以去除脂肪類物質(zhì)的吸附劑有C18、乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）、C18與氧化鋯共同鍵合物（Z-Sep+）以及增強(qiáng)型脂質(zhì)去除產(chǎn)品（EMR-Lipid）。其中，C18對(duì)非極性組分有較好的吸附作用，可以去除油脂；PSA 具有弱的陰離子交換能力，可以去除脂肪酸和有機(jī)酸等干擾物［7］。Z-Sep+是將C18與氧化鋯共同鍵合到二氧化硅上，C18與脂肪結(jié)合，氧化鋯作為路易斯酸，可以吸引給電子基團(tuán)的化合物［8］。EMR-Lipid 結(jié)構(gòu)為商業(yè)秘密，有人認(rèn)為其機(jī)制涉及尺寸排斥和疏水相互作用：與脂質(zhì)相關(guān)的長(zhǎng)鏈烴類結(jié)構(gòu)被EMR-Lipid 捕獲，形成的復(fù)合物沉淀出溶液或在最終鹽析步驟中留在水相中［9］。Rafael 等［10］發(fā)現(xiàn)在液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法分析橄欖油中農(nóng)藥殘留時(shí)，使用EMR 凈化在提取效率和基質(zhì)效應(yīng)方面較Z-Sep+和PSA+C18有優(yōu)勢(shì)，Z-Sep+比PSA+C18回收率更高。

本研究采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法作為檢測(cè)方法，通過(guò)選擇出適合花生油中農(nóng)藥殘留檢測(cè)的提取方法，并以回收率和干擾基質(zhì)去除情況為依據(jù)，比較不同除脂吸附劑的凈化效果，為花生油中農(nóng)藥殘留檢測(cè)前處理方法的選擇提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 原料 高油酸花生油為武漢市市售。

1.1.2 試劑與耗材 正己烷、乙腈均為色譜純（德國(guó)Merck 公司）；氯化鈉，分析純（國(guó)藥試劑）；C18粉末、PSA 粉末（中國(guó)CNW 公司）；Z-Sep+凈化管（美國(guó)Supelco 公司）；EMR-Lipid 凈化管（美國(guó)Agilent 科技公司）。

1.1.3 主要儀器 GC7890B 型氣相色譜儀、MS7010型質(zhì)譜儀（美國(guó)Agilent 科技公司），Vortex-GenieⅡ型渦旋混勻器（美國(guó)Scientific Industries 公司），Allegra X-15R型臺(tái)式冷凍離心機(jī)（美國(guó)Beckman公司）。

1.1.4 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì) 甲拌磷、甲基對(duì)硫磷、殺螟硫磷、馬拉硫磷、毒死蜱、伏殺硫磷、殺撲磷、丙溴磷、三氯殺螨醇、聯(lián)苯菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯均為100 μg/mL，美國(guó)O2Si 公司；氟樂(lè)靈、乙草胺、七氯、倍硫磷、對(duì)硫磷、氯丹、苯線磷、氟胺氰菊酯均為100 μg/mL，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所；噻節(jié)因（98.5%）、毒死蜱（99.8%）、腐霉利（99.6%）、醚菌酯（97.3%）、氯菊酯（97.8%）、氟氰戊菊酯（99.0%），德國(guó)Dr.Ehrenstorfer 公司；增效醚（99.0%），天津First Standard 公司。

1.1.5 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制 準(zhǔn)確稱取噻節(jié)因、毒死蜱、腐霉利、醚菌酯、氯菊酯、氟氰戊菊酯和增效醚各10 mg 于7 個(gè)小燒杯中，加入乙腈溶劑并完全轉(zhuǎn)移至7 個(gè)100 mL 容量瓶中，用乙腈定容至刻度，充分混勻，得到濃度為100 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。

1.1.6 標(biāo)準(zhǔn)中間溶液的配制 分別準(zhǔn)確移取1 mL

商品化標(biāo)準(zhǔn)溶液（標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)）和“1.1.5”配制的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液于1 個(gè)25 mL 容量瓶中，用乙腈定容至刻度，充分混勻，得到濃度為4 μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)中間溶液。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品前處理

1）提取。準(zhǔn)確稱取5 g植物油樣品，加入10.0 mL乙腈（提取方法1）；準(zhǔn)確稱取5 g 植物油樣品，加入5.0 mL 正己烷和10.0 mL 乙腈（提取方法2）；準(zhǔn)確稱取5 g 植物油樣品，加入5.0 mL 去離子水和10.0 mL乙腈，并加入2.0 g氯化鈉（提取方法3）；準(zhǔn)確稱取5 g植物油樣品，加入5.0 mL 正己烷、5.0 mL 去離子水和10.0 mL 乙腈，并加入2.0 g 氯化鈉（提取方法4）；準(zhǔn)確稱取2 g 植物油樣品，加入10.0 mL 乙腈（提取方法5）。將樣品渦旋混合1 min，超聲提取30 min，提取液于-20 ℃放置2 h，4 000 r/min 離心10 min，取乙腈層，待凈化。

2）凈化。將1.0 mL 上述提取液加入含50 mg C18粉末的離心管中（凈化方法1）；將1.0 mL 上述提取液加入含50 mg PSA 粉末的離心管中（凈化方法2）；將1.0 mL 上述提取液加入含50 mg C18和50 mg PSA粉末的離心管中（凈化方法3）；將1.0 mL 上述提取液加入含50 mg Z-Sep+粉末的離心管中（凈化方法4），離心管渦旋1 min，4 000 r/min 離心5 min，取上層清液過(guò)0.22 μm 有機(jī)濾膜，待上機(jī)。將5.0 mL 上述提取液加入預(yù)先用5.0 mL 去離子水活化的EMRLipid 凈化管中，渦旋1 min，4 000 r/min 離心5 min，將上層清液移至50 mL 離心管中，-20 ℃下放置0.5 h 后，加入與EMR-Lipid 凈化管配合使用的無(wú)水硫酸鎂，充分振搖搖勻，4 000 r/min 離心5 min，取上層清液過(guò)0.22 μm 有機(jī)濾膜，待上機(jī)（凈化方法5）。

1.2.2 氣相色譜條件 色譜柱：HP-5MS UI 色譜柱（30.00 m×0.25 mm×0.25 μm）；進(jìn)樣口溫度：310 ℃；進(jìn)樣模式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣量：1 μL；載氣：氦氣（純度大于99.999%）；載氣流速：1.2 mL/min；升溫程序：60 ℃保持1 min，以30 ℃/min升至170 ℃，再以8 ℃/min升至310 ℃，保持3 min；傳輸線溫度：310 ℃。

1.2.3 質(zhì)譜條件 電子轟擊源（EI）；電離能量為70 eV；離子源溫度為60 ℃；溶劑延遲時(shí)間為8 min；監(jiān)測(cè)方式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM），離子對(duì)及碰撞能見(jiàn)表1。

表1 各化合物的質(zhì)譜參數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 提取方法的選擇

在空白樣品中加入一定量的標(biāo)準(zhǔn)中間溶液，制成0.1 μg/g 的加標(biāo)樣品，按照“1.2.1”樣品提取方法進(jìn)行前處理。為抵消基質(zhì)效應(yīng)帶來(lái)的影響，采用相同提取方法得到空白基質(zhì)溶液，配制相近質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，峰面積外標(biāo)單點(diǎn)法對(duì)相應(yīng)提取方法獲得的樣品進(jìn)行定量分析，平行測(cè)定3 次，計(jì)算回收率，統(tǒng)計(jì)每種方法化合物的回收情況（圖1）。

由圖1 可見(jiàn)，提取方法1 對(duì)大多數(shù)化合物可以獲得理想的回收率，但是對(duì)于脂溶性較好的低極性化合物，如七氯、三氯殺螨醇、氯丹和氯菊酯，提取方法1 仍無(wú)法獲得60%以上的回收率。減少取樣量，即采用提取方法5，可以提高低極性化合物的回收率，如圖2 所示。

圖1 4 種提取方法回收率比較

圖2 不同樣品量對(duì)提取回收率的影響（n=3）

2.2 凈化方法的選擇

在空白樣品中加入一定量的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，制備0.1 μg/g 的加標(biāo)樣品，按“1.2.1”提取方法5 進(jìn)行提取，按不同凈化方法進(jìn)行凈化。用相同凈化方法得到的空白基質(zhì)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)溶液，采用相近質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，峰面積外標(biāo)單點(diǎn)法對(duì)相應(yīng)的凈化方法獲得的樣品進(jìn)行定量，計(jì)算每種方法樣品的回收率，平行測(cè)定3 次，結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2 可知，5 種凈化方法對(duì)大部分化合物的回收率為70%～120%，但是使用Z-Sep+凈化時(shí)，苯線磷與丙溴磷的回收率很低。ChemSpider 上獲得的化合物L(fēng)ogP與不同凈化方法各化合物回收率見(jiàn)圖3。對(duì)于親水化合物，即LogP較小的化合物，Z-Sep+凈化有較高的回收率；對(duì)于親脂性化合物，即LogP較大的化合物，C18+PSA 凈化回收率相對(duì)較高。

圖3 化合物L(fēng)ogP 與采用不同分散吸附劑凈化時(shí)的回收率情況

表2 采用不同分散吸附劑凈化時(shí)的回收率（Rec.）和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）（n=3） （單位：%）

考察不同凈化方法氟胺氰菊酯定量離子對(duì)（250.0/55.0）共流出化合物干擾情況（圖4），可以看到未凈化情況下，氟胺氰菊酯雙峰左邊有共流出化合物干擾，導(dǎo)致無(wú)法準(zhǔn)確定量。單獨(dú)使用PSA 凈化無(wú)法消除共流出化合物的干擾，使用含C18的材料凈化，可以一定程度減小干擾。而使用EMR-Lipid 進(jìn)行凈化，對(duì)共流出化合物干擾有最好的去除效果，提高了定量的準(zhǔn)確性。

圖4 采用不同分散吸附劑凈化時(shí)氟胺氰菊酯定量離子對(duì)共流出物干擾情況

通過(guò)比較化合物在純?nèi)軇┲械捻憫?yīng)與在凈化后的空白基質(zhì)中的響應(yīng)，計(jì)算不同凈化方法處理后樣品的基質(zhì)效應(yīng)，計(jì)算公式：ME=化合物在凈化后的空白基質(zhì)中的響應(yīng)/化合物在純?nèi)軇┲械捻憫?yīng)×100%，結(jié)果見(jiàn)圖5。由圖5 可知，所有化合物的基質(zhì)效應(yīng)均大于100%，即表現(xiàn)出基質(zhì)增強(qiáng)，對(duì)于部分有機(jī)磷和擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥，單獨(dú)使用C18凈化，基質(zhì)效應(yīng)明顯強(qiáng)于其他凈化方法，說(shuō)明C18對(duì)可引起基質(zhì)增強(qiáng)的樣品基質(zhì)無(wú)法較好地去除，即凈化效果不理想。使用EMR-Lipid凈化，基質(zhì)效應(yīng)相對(duì)最小，凈化效果最佳。

圖5 采用不同分散吸附劑凈化后基質(zhì)效應(yīng)

3 小結(jié)

通過(guò)對(duì)多種提取和凈化方法的研究，發(fā)現(xiàn)樣品直接使用乙腈提取時(shí)，回收率最高，加入正己烷和水，均會(huì)導(dǎo)致回收率降低。減少樣品量，即增加提取溶劑與樣品的比例時(shí)，提取回收率提高。在凈化方法的選擇上，PSA、Z-Sep+與EMR-Lipid 均能一定程度上降低基質(zhì)對(duì)檢測(cè)的干擾，但每種吸附劑都有其特點(diǎn)，需根據(jù)被檢測(cè)化合物的實(shí)際情況進(jìn)行選擇：C18+PSA 對(duì)親脂性農(nóng)藥回收較好，但是凈化效果不如Z-Sep+和EMR-Lipid。Z-Sep+對(duì)親水性較強(qiáng)化合物可以獲得較高的回收率，但是會(huì)導(dǎo)致苯線磷與丙溴磷回收率過(guò)低，可能是因?yàn)檠趸喤c這2 種化合物發(fā)生不可逆吸附作用，故在檢測(cè)這2 種化合物時(shí)不宜采用Z-Sep+凈化。EMR-Lipid 凈化效果最佳，可以最大程度地消除共流出化合物對(duì)定量的干擾并降低基質(zhì)效應(yīng)的影響，但是其操作過(guò)程比較復(fù)雜，且加入無(wú)水硫酸鎂鹽析時(shí)會(huì)大量放熱，使用時(shí)需要注意，可以在鹽析前將樣品充分冷凍，以獲得較高的回收率和重復(fù)性。