气相色谱-质谱联用快速检测柑橘中55种农药多残留*

张耀海，赵其阳，焦必宁，周志钦

1(西南大学柑橘研究所，重庆，400712) 2(西南大学园艺园林学院，重庆，400716)

气相色谱-质谱联用快速检测柑橘中55种农药多残留*

张耀海1，2，赵其阳1，焦必宁1，周志钦2

1(西南大学柑橘研究所，重庆，400712) 2(西南大学园艺园林学院，重庆，400716)

建立了固相萃取-气相色谱-质谱法快速检测柑橘中55种农药多残留的分析方法。样品用乙腈均质提取，盐析除水液液萃取，石墨炭黑-氨基串联柱净化后用气相色谱-质谱仪(GC-MS)分析。采用选择离子监测模式(SIM)，以保留时间和特征离子定性、峰面积定量。方法的检出限(S/N=3)为0.0038～0.066 mg/kg，方法回收率为45.0%～137.5%，相对标准偏差 ＜20%。

气相色谱，质谱，柑橘，农药残留

目前，我国柑橘种植面积和产量分别达到191万km2和2059万t(2007年)，均位居世界第一位。然而，我国的柑橘质量安全、出口贸易形势却不容乐观，突出表现为农药残留超标率高，而且欧盟、日、美等发达国家均制订越来越多、要求日益严格的农残限量标准。农药多残留分析技术以快速、简便、监测项目范围广的特点成为今后农残检测的一个发展方向和研究热点[1-3］。固相萃取(SPE)技术在近年来得到迅速的发展[4］，我国于2006年颁布了《GB/T 19648-2006水果和蔬菜中500种农药及相关化学品残留的测定气相色谱-质谱法》的国家标准，规定了苹果、柑橘、葡萄、甘蓝、芹菜和西红柿中500种农药及相关化学品残留的测定气相色谱-质谱法。在国家标准的基础上，本文建立了气相色谱-质谱联用(GC-MS)快速检测柑橘中多种农药残留的方法，通过一次样品处理和一次气相色谱-质谱联用仪测定，在45 min内即可完成有机氯、有机磷、菊酯类、氨基甲酸酯4大类、55种农药残留的定性和定量分析。与现有的国家标准相比，新方法在实际应用中效果更好，更适合大量柑橘鲜果样品的筛选和检测。

1 实验部分

1.1 仪器

美国Agilent 7890-5975气相色谱-质谱联用仪。

1.2 主要试剂

乙腈、甲苯、环己烷，均为色谱纯(德国，CNW公司);无水氯化钠为优级纯(上海国药集团化学试剂有限公司)。

石墨炭黑-氨基复合柱:6 mL，均为0.5 g(天津博纳艾杰尔科技有限公司)。

1.3 农药标准工作溶液

敌敌畏、敌百虫、甲拌磷、α-六六六、乐果、β-六六六、γ-六六六、地虫硫磷、嘧霉胺、δ-六六六、百菌清、氯唑磷、抗蚜威、甲基对硫磷、甲基毒死蜱、杀螟硫磷、马拉硫磷、倍硫磷、三氯杀螨醇、毒死蜱、对硫磷、三唑酮、水胺硫磷、喹硫磷、稻丰散、杀扑磷、p，p＇-DDE、噻嗪酮、p，p＇-DDD、o，p＇-DDT、三唑磷、p，p＇-DDT、克螨特、亚胺硫磷、溴螨酯、丁硫克百威、联苯菊酯、甲氰菊酯、双甲脒、氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯、溴氰菊酯和嘧菌酯均为1000 mg/L级，购自农业部环境保护科研监测所。

杀虫脒(97.5%)、唑螨酯(97.5%)、噻螨酮(99.0%)、苯硫威(96.5%)、杀螨酯(98.0%)、抑霉唑(96.0%)、咯菌腈(98.5%)、杀螨特(90.0%)、肟菌酯(99.0%)和哒螨灵(99.0%)标准品，均购自德国Dr.Ehrenstorfer GmbH公司。

1.4 柑橘样品

共计77个样品，其中27个甜橙、32个宽皮柑橘、6个柠檬、10个柚子和2个金柑。

1.5 仪器条件

1.5.1 色谱条件

所用色谱柱为HP-5MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，柱温采用程序升温，初温70℃，保持2 min后以25℃/min升至150℃，再以3℃/min升至200℃，再以8℃/min升至280保持10min。进样口温度为250℃，脉冲无分流进样1.5 min，载气为氦气。

1.5.2 质谱条件

MS电离方式为EI，电子能量70eV，离子源温度230℃，质谱扫描范围35～500amu，质谱分析用数据库为NIST 2008质谱库。

1.6 GC的样品前处理

1.6.1 样品制备

取不少于1000 g柑橘样品(柠檬和金柑样品全果处理，其他样品均取可食部分)，用干净纱布轻轻擦去柑橘样品表面附着物，采用对角线分割法，取对角部分，将其切碎，充分混匀放入食品加工器中粉碎，制成待测样，放入分装容器中备用。

1.6.2 提取

准确称取20.00 g试料放入具塞三角瓶中，加入40.00 mL乙腈，高速匀浆3 min后，过滤，滤液收集到装有8～12 g氯化钠的100 mL具塞量筒中，盖上塞子，剧烈振荡2 min，在室温下静止1 h，使乙腈相和水相充分分层。

1.6.3 净化

配制足够的淋洗液:V(乙腈)∶V(甲苯)=3∶1(每个样品用量约为30 mL)从100 mL具塞量筒中准确吸取20.00 mL乙腈溶液，60℃下电热板蒸发至近干，加入2.0 mL淋洗液。

用5.0 mL淋洗液预淋石墨炭黑-氨基串联柱，并弃去预淋液，在预淋液的液面快到达柱吸附层表面时，立即倒入2.0 mL样品溶液。用2.0 mL淋洗液洗涤装样品溶液的容器，液面快到达柱吸附层表面时，倒入洗涤液，重复3次。剩下约20 mL淋洗液一次性倒入容器，分多次倒入柱子中，最后将柱子中的溶液全部吹出。将收集液用淋洗液50℃下电热板蒸发至近干，环己烷定容至2.00 mL用于气-质联用的上机测定。

2 结果与讨论

2.1 样品前处理条件的选择

在农药提取的通用性上，乙腈通用性强:能溶解大多数农药，可溶入的油脂量极少，而其他杂质适中，是最优选择[5］。加入NaCl再次均质，利用NaCl的盐析作用使水相和有机相分离，以除去水和水溶性杂质，同时还可减少提取液中的干扰基质含量并提高待测组分在有机相中的分配比。柑橘既含有油脂，又含有色素等其他杂质，使用石墨炭黑-氨基复合柱，只需一次过柱，能除去柑橘提取液中的绝大部分杂质。

2.2 待测农药的定性和定量离子的选择

通过全扫描质谱得到每种农药的保留时间，根据各农药保留时间划分时间段，在每一个时间段尽量减少所检测目标化合物的数量。在每种农药的质谱图中，选择3～4种离子作为定性、定量离子，其中一种丰度较高的离子做定量离子、2～3种特征离子作为定性离子，根据保留时间和离子丰度比定性，根据定量离子的峰面积定量，55种农药定性、定量离子见表1。在上述气相色谱-质谱条件下，获得选择离子色谱图(图1)。

表1 选择离子监测待测农药的定量离子、定性离子、浓度及方法回收率和检出限

续表1

图1 混标溶液的色谱图(选择离子监测模式)

2.3 检出限、回收率和精密度

在空白柑橘果肉样品中添加55种农药的混合标样，使样品中各农药含量为表1中浓度的1/5，重复进行6次实验，得出各农药的平均回收率及相对标准偏差。结果表明，绝大多数农药的平均回收率在60%～137.5%，相对标准偏差＜20%。其中乙酰甲胺磷、甲基对硫磷和杀螟硫磷的回收率较差，均低于60%，可能是溶剂提取不完全造成的。以信噪比S/N=3确定方法检出限，见表1，方法的检出限(S/N=3)为0.0038～0.066 mg/kg。

2.4 方法的适用性

本文所建立的柑橘中多种农药残留的快速检测方法，与现有的国家标准相比，在样品净化、进样方式上进行了改进。在样品净化过程中，使用石墨炭黑-氨基复合柱，只需一次过柱，不仅能除去柑橘提取液中的绝大部分杂质，而且使操作更加简便;采用脉冲不分流模式，样品进柱的速度更快，衬管不容易过载，对于浓度低、进样体积偏大和容易分解的样品，可在一定的程度上提高灵敏度。因此本方法对大量柑橘鲜果样品的筛选和检测具有较强的针对性和适用性。

2.5 样品测定结果

69个果肉样品检测出11种农药，杀扑磷、唑螨酯、哒螨灵、毒死蜱和三氯杀螨醇的检出率较高，检出率均高于5%(表2所示)。

表2 果肉样品的检测结果

8个全果样品检测出17种农药，杀扑磷、水胺硫磷、克螨特、毒死蜱、哒螨灵、氯氟氰菊酯、甲氰菊酯、三唑磷、三氯杀螨醇和噻嗪酮等10种农药检出率较高，检出率均高于20%(表3所示)。

3 结论

本文建立了柑橘中55种农药残留的气相色谱-质谱检测方法。通过一次样品处理和一次气相色谱-质谱联用仪测定，在45 min内即可完成有机氯、有机磷、菊酯类、氨基甲酸酯4大类、55种农药残留的定性和定量分析。本方法的回收率为45.0%～137.5%，相对标准偏差 ＜ 20%，检测限在0.0038～0.066 mg/kg，符合多残留分析要求，可以满足实际工作的需要。同时甲基对硫磷和杀螟硫磷的回收率还没有达到要求，说明在处理样品时还没有达到完全兼顾，方法还需要进一步改进。

表3 全果样品的检测结果

[1]Julie F，Francois S，Jennifer S.Multiresidue method for the determination of residues of 251 pesticides infruits and vegetables by gas chromatography/mass spectrometry and liquidchromatography with fluorescence detection[J］.JAOAC Int，2000，83(3):698-713.

[2]Omote M，Harayama K，Sasaki T et al.Analysis of simultaneous screening for 277 pesticides in malt and beer by liquid chromatography with tandem mass spectrometry[J］.J Am Soc Brew Chem，2006，64(3):139-150.

[3]Michelangelo A，Steven J L，Darinka S et al.Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and“dispersive solid-phase extraction”for the determinationof pesticide residues in produce[J］.JAOAC Int，2003，86(2):412-431.

[4］傅若农.国内气相色谱近年的进展[J］.分析试验室，2007，26(2):100-122.

[5]苏建峰，胡朝阳，陈劲星等.气相色谱-质谱联用快速检测毛豆中103种农药多残留[J］.分析试验室，2009，28(6):84-89.

ABSTRACTA method for the rapid determination of 55 pesticide residues in citrus by gas chromatography-mass spectrometry(GC-MS)with solid-phase extraction was proposed.The samples were extracted with acetonitrile，separated with liquid-liquid partitioning.The clear supernatant liquid purified by solid phase extraction was used for GCMS analysis.Determinations were performed by using selected ion monitoring(SIM)mode and external standard method was used in the quantification.Under the optimal conditions，the detection limits(S/N=3)were in the range of 0.0038～0.066 mg/kg.Tests for recovery were made by addition of mixed standards and the results were 45.0%～137.5%，and the relative standard deviations were less than 20%.

Key wordsgas chromatography(GC)，mass spectrometry(MS)，citrus，pesticide residues

Rapid Determination of 55 Pesticide Residues in Citrus by Gas Chromatography with Mass Spectrometry Detection

Zhang Yao-hai1，2，Zhao Qi-yang1，Jiao Bi-ning1，Zhou Zhi-qin2
(1Citrus Research Institute，Southwest University，Chongqing 400712，China;2 College of Horticulture and Landscape Architecture，Southwest University，Chongqing 400716，China)

博士，副研究员(焦必宁研究员为通讯作者，E-mail:zqzhoubj@yahoo.com)。

*国家“十一五”科技支撑计划项目(2007BAD47807);现代农业产业技术体系建设功能科学家岗位;柑橘学重庆市市级重点实验室开放基金(CKLC200803)和重庆市自然科学基金(CSTC 2009BB1136)资助

2009-12-30，改回日期:2010-05-12