氣相色譜-質譜聯用法測定蔬菜中47種農藥的基質效應研究

◎ 李曉東，張志龍，王雪嬌，張彥飛，楊喜強

（甘肅省產品質量監督檢驗研究院，甘肅 蘭州 730070）

在農藥檢測過程中，受基質中非目標成分干擾導致的目標化合物不能被準確測定的現象稱為基質效應[1-2]，采用QuEChERS前處理結合氣相色譜-質譜聯用法（GC-MS/MS），是目前蔬菜水果中農藥殘留檢測的重要方法，測定過程中，基質效應會影響檢測結果的準確性，而基質匹配標準溶液校正法能有效補償基質效應[3]。在日常檢測工作中，檢測人員要對大批種類繁多的樣品進行多種農藥殘留分析測定，因而采用基質匹配標準溶液校正時，很難獲得與待測樣品完全一致的不含目標農藥的空白基質。因此，在保證準確性的前提下，為了提高日常檢測效率，研究多種農藥在不同蔬菜中的基質效應，探索用適合基質替代進行測定具有實際意義。為研究不同蔬菜中多種農藥檢測的基質效應，本文選擇9種蔬菜作為基質，對QuEChERS- GC-MS/MS法檢測47種農藥過程中的基質效應進行觀察。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑材料

儀器設備：氣相色譜質譜聯用儀（8890B-7000D，安捷倫公司）；高速離心機（KH30R-Ⅱ，湖南凱達科學儀器有限公司）；水浴氮吹儀（N-EVAP112，Organomation 公司）；電子天平（TD2002C，天津天馬衡基儀器有限公司）。

標準物質與耗材：47種農藥標準物質（壇墨質檢科技股份有限公司）；乙酸乙酯（HPLC 級，天津科密歐化學試劑有限公司）；乙腈（HPLC 級，天津科密歐化學試劑有限公司）；萃取鹽包（4 g 硫酸鎂、1 g 氯化鈉、1 g 檸檬酸鈉、0.5 g 檸檬酸氫二鈉，上海安譜實驗科技股份有限公司）；凈化管（900 mg 硫酸鎂，150 mg PSA，45 mg GCB, 50 mL，上海安譜實驗科技股份有限公司）。

蔬菜樣品：番茄、菠菜、芹菜、辣椒、小油菜、上海青、油麥菜、茄子、結球甘藍，均為不含47種目標農藥的普通市售蔬菜。

1.2 實驗過程

1.2.1 空白基質溶液制備

提取：稱 10 g 樣品于 50 mL 離心管，加入 10 mL乙腈和萃取鹽包，1 顆陶瓷均質子，蓋上離心管蓋，劇烈振蕩 1 min， 4200 r/min 離心 5 min。凈化：吸取6 mL 上清液加入凈化管，渦旋混勻 1 min， 4200 r/min離心 5 min，吸取上清液即為空白基質溶液。

1.2.2 標準溶液配制

溶劑標準工作溶液：準確吸取一定量的混合標準溶液，用乙酸乙酯稀釋成濃度為 0.005、0.01、0.05、0.1、0.2、0.5、1.00 μg /mL 的系列溶劑標準溶液。

基質標準溶液：取同種空白基質溶液 6 份，每份1 mL，氮吹后以系列溶劑標準溶液 1 mL復溶，配制成為系列濃度與溶劑標準工作溶液相同的基質標準溶液。

1.2.3 儀器條件

色譜柱：HP-5MSUI (30 m×0.25 mm×0.25 μm)；氦氣流量：1 mL/min；色譜柱程序升溫：40 ℃保持1 min，以40 ℃/min升溫至120 ℃，再以5 ℃/min升溫至240 ℃，后以12 ℃/min升溫至300 ℃，保持6 min；進樣口溫度：280 ℃；離子源溫度：280 ℃；傳輸線溫度：300 ℃；進樣方式：不分流進樣；進樣量：1 μL； MRM檢測。

1.2.4 標準曲線繪制

分別對兩組標準溶液進行 GC-MS/MS 上機測試，以質量濃度為橫坐標、定量離子對的峰響應面積為縱坐標，通過外標法繪制標準曲線。

2 結果與分析

2.1 基質效應情況

結合圖1，采用溶劑標準溶液定量時，47種農藥在9種基質中主要表現出基質增強效應，基質增強效應占比為83.22%；表現基質抑制效應的情況有71種，占比16.78%。觀察基質效應的強弱，弱基質效應占比45.15%，中等基質效應占比28.84 %，強基質效應占比26.00 %，顯著影響結果準確性的中等強度基質效應和強基質效應占比較高，共為54.84 %，實際檢測中，中等強度基質效應和強基質效應易導致假陽性和假陰性結果出現。結果表明，采用QuEChERS-GC-MS/MS法測定9種蔬菜基質中47種農藥時，采用溶劑標準溶液定量受基質效應影響較大。對此，應采用適合的基質標準溶液校準，對基質效應進行補償，提高結果準確性。

圖1 47種農藥在不同蔬菜樣品中的基質效應圖

2.2 不同種類農藥的基質效應

不同種類農藥在各蔬菜基質中表現出不同的基質效應，在9種蔬菜基質中，α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、甲霜靈、三氯殺螨醇、艾氏劑、毒死蜱、甲拌磷亞砜、三唑酮、氟蟲腈、腐霉利、狄氏劑、p,p'-滴滴伊、o,p'-滴滴涕、p,p'-滴滴涕、乙螨唑等農藥主要表現弱基質效應；敵敵畏、治螟磷、二嗪磷、氯唑磷、抗蚜威、甲基嘧啶磷、聯苯菊酯、甲氰菊酯、腈苯唑等主要表現為中等強度的基質效應，在部分情況下，也表現弱基質效應；滅線磷、甲拌磷、樂果、甲基毒死蜱、甲基對硫磷、馬拉硫磷、硫環磷、三唑醇、殺撲磷、三唑磷、戊唑醇、伏殺硫磷、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、苯醚甲環唑等，主要表現中等強度基質效應和強基質效應，其在檢測中測定結果的準確性受基質效應影響大，需采用基質標準溶液定量。有機氯農藥主要表現出弱基質效應，測定結果受基質效應影響有限，但聯苯菊酯、腈苯唑、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、苯醚甲環唑等表現中等強度基質效應和強基質效應的情況也較多；有機磷農藥主要表現中等強度基質效應和強基質效應，測定結果受基質效應影響較大，而有機磷農藥中毒死蜱和甲拌磷亞砜等也表現出較多的弱基質效應，毒死蜱在7種基質中表現弱基質效應，只在菠菜和小油菜中表現中等強度基質效應。殺螟硫磷、甲拌磷砜、甲基異柳磷、二甲戊靈在各不同基質中表現的基質效應差異較大，從弱基質效應到強基質效應均有表現，證明相同農藥在不同蔬菜基質中的基質效應表現是不同的，且差異較大，不同種類農藥的基質效應也不同，即使在同一種基質中，不同種農藥的基質效應也不同。

2.3 不同蔬菜基質中農藥的基質效應

在9種基質中，47種農藥表現出基質增強效應的情況不同，如殺螟硫磷在芹菜、茄子、結球甘藍中表現弱基質效應；在番茄、辣椒、油麥菜中表現中等強度基質效應；在菠菜、小油菜、上海青中則表現強基質效應。在多數基質中，各農藥主要表現基質增強效應，番茄、茄子和結球甘藍中表現出基質減弱效應的農藥種類較其他基質多，有22種農藥在番茄中表現基質減弱效應。其中，中等強度基質效應5種、強基質效應3種，表明番茄中受基質減弱效應影響較大；茄子和結球甘藍中表現基質減弱效應的農藥分別為13種和10種，主要為弱基質效應，對定量結果影響有限。菠菜、芹菜、辣椒、小油菜、上海青、油麥菜基質中表現中等強度基質效應和強基質效應的農藥比例均超過55 %，定量結果受基質效應影響較大；番茄、茄子、結球甘藍基質中表現中等強度基質效應和強基質效應的農藥種類比他基質中明顯較少，表明不同基質環境下基質效應的強弱也不同。

3 結語

本研究選取了9種蔬菜為研究基質，使用QuEChERS-GC-MS/MS法同時測定47種農藥的基質效應，共觀察了423種不同情況下的基質效應，發現以溶劑標準溶液定量時，在供試的9種蔬菜基質中，47種農藥主要表現基質增強效應，占比83.22%；中等強度基質效應和強基質效應情況較多，占比54.84%，表明測定中基質效應普遍存在，且嚴重影響測定結果的準確性。由于蔬菜基質和農藥種類不同，基質效應存在明顯差異，不同種類農藥在同種蔬菜基質中的基質效應不同，不同蔬菜基質中農藥的基質效應也不相同；大多數有機氯農藥在蔬菜基質中呈現弱基質效應，大多數有機磷農藥呈現中等強度和強基質效應。因此，使用氣相色譜-串接質譜法測定蔬菜中農藥殘留時，應盡量采用合適的基質標準溶液定量，以降低基質效應對測定結果準確性的影響。