QuEChERS-氣相色譜質(zhì)譜法檢測蘋果中氟蟲腈及其代謝物殘留量

于飛飛，鄶鵬 ，王麗麗 ，王學亮，閻華國，蔡燕萍

1. 山東藥品食品職業(yè)學院醫(yī)療器械系（威海 264200）；2. 威海市食品藥品檢驗檢測研究院（威海 264200）；3. 國家海產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心（山東）（威海 264200）；4. 浙江工業(yè)大學食品科學與工程學院（杭州 310014）；5. 國家遠洋水產(chǎn)品加工技術(shù)研發(fā)分中心（杭州）（杭州 310014）

氟蟲腈，商品名為銳勁特，是一種苯基吡唑類廣譜殺蟲劑，氟蟲腈引入我國后，被大范圍用于防治水稻、蔬菜和果樹等作物的害蟲，但是其在土壤和水中降解緩慢，大量進食含有高濃度氟蟲腈的食品，會損害肝臟、甲狀腺和腎臟[1-6]。GB 2763—2019《食品安全國家標準 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中，氟蟲腈殘留物為氟蟲腈、氟甲腈、氟蟲腈砜、氟蟲腈亞砜之和，以氟蟲腈表示[7]。而現(xiàn)行氟蟲腈的檢測標準GB 23200.8—2016《食品安全國家標準 水果和蔬菜中500種農(nóng)藥及相關(guān)化學品殘留量的測定 氣相色譜-質(zhì)譜法》僅檢測氟蟲腈，沒有其他3種代謝物，而且樣品前處理過程較為繁瑣，需要3次過柱凈化[8]；GB 23200.113—2018《食品安全國家標準 植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測定》中定量采用內(nèi)標法，也僅檢測氟蟲腈[9]，且方法使用到的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀價格較高，應用不普遍；SN/T 1982—2007《進出口食品中氟蟲腈殘留量檢測方法 氣相色譜-質(zhì)譜法》中氟蟲腈測定低限，能夠滿足限量要求，但該方法同樣未檢測3種代謝物，采用的負化學離子源（CI源）[10]，很多實驗室并未配備。

QuEChERS是一種用于農(nóng)獸藥殘留檢測的樣品制備方法，相關(guān)應用報道較多[11-14]。因其具有簡單、快速、安全等特點，現(xiàn)已成為一種廣泛使用的樣品前處理方式。蘋果作為一種大量種植的水果，在秋季集中上市，基于此開發(fā)一種高效、快速的氟蟲腈檢測方法很有必要。該方法采用QuEChERS前處理結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用儀對蘋果中的氟蟲腈及其3種代謝物進行測定，減少了試劑用量，優(yōu)化了萃取凈化方式，提高了檢測效率，建立了氣相色譜質(zhì)譜法測定蘋果中氟蟲腈及其代謝物殘留量的分析方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

乙腈（色譜純）、乙酸乙酯（色譜純），美國天地公司；QuEChERS樣品萃取試劑盒A（型號5952-5650）、QuEChERS樣品凈化試劑盒B（型號5952-5056），美國安捷倫公司。氟甲腈、氟蟲腈亞砜、氟蟲腈、氟蟲腈砜，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科研監(jiān)測所，各農(nóng)藥標準品質(zhì)量濃度為1 000 μg/mL。

1.2 儀器與設(shè)備

GCMS-TQ8040氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（日本島津公司）；SQP PRACTUMl102-1CN電子天平（德國Sartorius公司）；G-16C高速冷凍離心機（德國Sartorius公司）；JYL-D020勻漿機（美的集團）；TTL-DCII氮吹濃縮儀（北京同泰聯(lián)公司）；Vortex4漩渦混合器（德國IKA公司）。

1.3 樣品制備

1.3.1 預處理

將蘋果去核及柄后，取約500 g切碎，置于勻漿機中勻漿后，轉(zhuǎn)至聚乙烯塑料袋中-18 ℃冷凍保存。

1.3.2 QuEChERS提取凈化

稱取10 g（精確至0.01 g）蘋果樣品于50 mL具塞離心管中，分別加入10 mL乙腈、萃取鹽包（內(nèi)含4 g硫酸鎂、0.5 g檸檬酸氫二鈉、1 g檸檬酸鈉、1 g氯化鈉）、1顆陶瓷均質(zhì)子，蓋上離心管蓋，劇烈振蕩1 min，以6 000 r/min離心3 min。吸取5 mL上清液到QuEChERS樣品凈化管（內(nèi)含900 mg硫酸鎂、150 mg PSA）中，渦旋混勻1 min后，以6 000 r/min離心3 min，準確吸取2.0 mL上清液到15 mL離心管中，在40 ℃水浴條件下氮氣吹至近干，再加入2.0 mL乙酸乙酯溶解，過0.22 μm微孔過濾膜后，用氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀上機分析。

1.4 標準溶液配制

分別吸取1 000 μL氟蟲腈、氟甲腈、氟蟲腈砜、氟蟲腈亞砜標準品定容至10.0 mL容量瓶中，得到質(zhì)量濃度為100 mg/L標準儲備液；分別吸取100 μL各儲備液定容至10.0 mL容量瓶中，得到質(zhì)量濃度為1.0 mg/L標準混合溶液；精確吸取一定量的混合標準溶液，逐級用乙酸乙酯稀釋成質(zhì)量濃度為0.02，0.05，0.1，0.2，0.5和1.0 mg/L的標準工作溶液，空白基質(zhì)溶液經(jīng)高純氮氣吹干，加入1.0 mL上述標準工作溶液溶解，過0.22 μm微孔過濾膜后，配制成系列基質(zhì)標準混合工作溶液，供氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀上機分析。

1.5 氣相色譜分析條件

色譜柱：SH-Rxi-5Sil（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；進樣模式：不分流進樣；載氣：高純氦氣，純度99.999%；進樣體積：1 μL；流速：1.0 mL/min；進樣口溫度：250 ℃；升溫程序：50 ℃（保持1 min），30 ℃/min升溫至160 ℃，6 ℃/min升溫至230 ℃（保持2 min），30 ℃/min升溫至280 ℃（保持10 min）。

1.6 質(zhì)譜分析條件

離子源：電子轟擊離子源（EI源，70 eV）；離子源溫度：230 ℃；四極桿溫度：150 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；溶劑延遲：5 min；采集模式：選擇離子監(jiān)測，氟甲腈（m/z388，333和390）、氟蟲腈亞砜（m/z351，255和353）、氟蟲腈（m/z367，369和351）、氟蟲腈砜（m/z383，255和385）。

2 結(jié)果與分析

2.1 氟蟲腈及其代謝物總離子流圖

由圖1可以看出，出峰時間及順序分別為氟甲腈14.005 min、氟蟲腈亞砜16.526 min、氟蟲腈16.898 min、氟蟲腈砜19.137 min。在該色譜條件下氟蟲腈及其3種代謝物分離度較高，試驗過程中發(fā)現(xiàn)氟蟲腈亞砜和氟蟲腈總離子流圖出峰時間接近，因此在程序升溫過程中采用前期慢速升溫方式，使它們得以完全分離，后期再快速升溫，以便趕出色譜柱中吸附性較強的殘留物質(zhì)，防止色譜柱污染[15]。

圖1 氟蟲腈及其代謝物總離子流圖

2.2 凈化材料的選擇

考察了適用于一般水果和蔬菜凈化試劑盒A（安捷倫公司，型號5982-5056，內(nèi)含900 mg硫酸鎂和150 mg PSA）和含色素的水果和蔬菜凈化試劑盒B（安捷倫公司，型號5982-5256，內(nèi)含885 mg硫酸鎂、150 mg PSA及15 mg GCB）對氟蟲腈及其代謝物的萃取凈化效率。

GCB（石墨化炭黑）為弱極性吸附劑，對于色素等疏水性物質(zhì)有很好的去除作用，PSA（N-丙基乙二胺）能通過陰離子交換作用去除糖類、蛋白質(zhì)、親脂性色素和極性較強的酸性物質(zhì)。兩種凈化試劑盒凈化效果如圖2所示。結(jié)果顯示其回收率均在80%以上，能夠滿足試驗要求。但同時也可以看出，使用含GCB的試劑盒會降低氟蟲腈及其代謝物回收率，或是由于氟蟲腈及其代謝物極性弱，GCB會對其產(chǎn)生一定吸附，導致氟蟲腈及其代謝物回收率降低。蘋果色素含量低，經(jīng)乙腈提取的樣品顏色淺，使用PSA對樣品中的糖類和親脂性色素等極性物質(zhì)吸附后即可達到良好的凈化效果，且其對氟蟲腈及其代謝物無吸附，因此選擇不含GCB的凈化試劑盒A。

圖2 兩種凈化材料凈化效率比較

2.3 基質(zhì)效應

在氣相色譜質(zhì)譜分析過程中，基質(zhì)會對農(nóng)藥殘留的檢測產(chǎn)生基質(zhì)效應（Matrix effect，ME）。可以用基質(zhì)匹配標準曲線的斜率與溶劑標準曲線的斜率比值來表示，比值與1越接近，基質(zhì)效應相應越小[14]。此次試驗比較了用溶劑配制的標準溶液和用基質(zhì)配制的標準溶液對氟蟲腈及其代謝物定量的影響。試驗結(jié)果表明氟蟲腈及其代謝物在蘋果中存在不同程度的基質(zhì)效應，故采用基質(zhì)標準溶液進行定量分析。

表1 氟蟲腈及其代謝物在蘋果中的基質(zhì)效應

有研究認為氣相色譜是氣相色譜質(zhì)譜分析中基質(zhì)效應的主要來源，以基質(zhì)增強效應為主[16]。基質(zhì)效應尚沒有很好地去除方式，但可以通過一定方法減小其對定量分析的影響。在農(nóng)藥殘留分析中通常采用配制基質(zhì)標準溶液的方式來減小基質(zhì)效應，即將配制好的標準溶液加入到經(jīng)樣品前處理方式處理并氮氣吹干的空白基質(zhì)中。

2.4 線性關(guān)系與檢出限、定量限

蘋果中氟蟲腈及其代謝物在6個不同質(zhì)量濃度（0.02，0.05，0.10，0.20，0.50和1.00 mg/L）下，進樣分析所得的定量離子峰面積與相對應濃度之間的線性關(guān)系如表2所示。分別以3倍信噪比（S/N=3）計算方法檢出限，10倍信噪比（S/N=10）計算方法定量限。從表2可以看出，在0.02～1.0 mg/L質(zhì)量濃度范圍內(nèi)氟蟲腈及其代謝物均具有良好線性關(guān)系（R2＞0.999）。

表2 氟蟲腈及其代謝物線性方程、檢出限及定量限

2.5 方法的準確度與精密度

取空白蘋果樣品，向其中添加氟蟲腈及其3種代謝物，添加水平分別為0.01，0.03和0.1 mg/kg，每個添加濃度6個平行，按照試驗方法進行提取凈化及氣相色譜質(zhì)譜分析，平均回收率及相對標準偏差結(jié)果如表3所示。氟蟲腈及其代謝物回收率為83.1%～94.6%。2.6 蘋果中氟蟲腈及其代謝物含量

表3 氟蟲腈及其代謝物在蘋果中的加標回收率和相對標準偏差（n=6）

通過此次試驗建立的方法，考察了36批市場上購買的蘋果樣品，品種有維納斯、王林、紅富士、威海金、金帥、國光、紅將軍等，結(jié)果均未檢出氟蟲腈及其代謝物。

3 結(jié)論

利用QuEChERS萃取凈化，建立了一種蘋果中氟蟲腈及其3種代謝物的氣相色譜質(zhì)譜檢測方法。在0.02～1.00 mg/kg質(zhì)量分數(shù)范圍內(nèi)，氟蟲腈及其代謝物與對應定量離子峰面積呈良好線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)大于0.999，方法定量限為0.01 mg/kg；在0.01，0.03和0.1 mg/kg 3個添加水平下，氟蟲腈及其代謝物的回收率在83.1%～94.6%之間，相對標準偏差為1.9%～6.8%。該方法減少了試劑用量和分析時間，實用性強，涵蓋GB 2763—2019中氟蟲腈檢測的3種代謝物，定量限能夠滿足國標限量要求，可以作為蘋果中氟蟲腈及其代謝物的分析方法。