QuEChERS-GC-MS/MS法同时测定葡萄酒中97种农药残留

赵振宇，袁　河，吴建霞，王　莉，楼小华，汪地强

（1.贵州茅台酒股份有限公司技术中心，贵州仁怀564501； 2.贵州省烟草质量监督检测站，贵州贵阳550025）

QuEChERS-GC-MS/MS法同时测定葡萄酒中97种农药残留

赵振宇1，袁河1，吴建霞1，王莉1，楼小华2，汪地强1

（1.贵州茅台酒股份有限公司技术中心，贵州仁怀564501； 2.贵州省烟草质量监督检测站，贵州贵阳550025）

建立了一种葡萄酒中97种农药残留的程序升温气化-气相色谱-三重四极杆串联质谱检测方法。样品经QuEChERS技术提取和净化后，采用GC-MS/MS在选择反应监测模式（SRM）下定性定量。结果表明，（1）97种农药在葡萄酒中的检出限（LOD）为0.6～9.0 μg/L，定量限（LOQ）为1.9～29.9 μg/L；（2）在4～806 μg/L范围内，线性相关系数为0.9967～1.0000；（3）在葡萄酒样品中添加浓度在7.3～201.5 μg/L之间时，平均回收率在85.0%～115.8%之间，RSD在1.9%～18.7%之间；（4）该方法农药种类覆盖广、前处理简便、溶剂用量少，可应用于葡萄酒中97种农药残留的快速筛查与定量分析。

QuEChERS； 程序升温汽化-气相色谱-三重四极杆串联质谱； 葡萄酒； 农药残留

葡萄酒是以新鲜葡萄果实或葡萄汁经完全或部分酒精发酵后获得的酒精饮料［1］。在葡萄的种植过程中，会使用杀菌剂、杀虫剂和除草剂等农药控制病虫草害，农药会随着葡萄酒的发酵迁移到葡萄酒中，因而葡萄酒中常检测到农药残留［2］。常见的葡萄酒多农残检测方法有液液萃取-气相色谱-质谱联用法［3-4］、固相萃取-气相色谱-质谱联用法［5-6］、固相微萃取-气相色谱法［7］以及固相微萃取-高效液相-串联质谱联用法［8］。分析仪器采用气相色谱-质谱联用仪时因基质复杂易产生假阳性结果，分析仪器采用高效液相-串联质谱联用仪时分辨率高，抗干扰能力强，但仪器昂贵，维护成本高；前处理方法采用固相萃取的操作复杂，溶剂用量大，耗时耗力。

本研究采用QuEChERS前处理技术对样品进行处理，利用程序升温汽化-气相色谱-三重四极杆串联质谱技术分析样品。该方法前处理简单快速、灵敏度高、抗干扰能力强，一针进样能实现多种类农药的同时测定，可在葡萄酒品质与安全评价方面发挥积极作用。

1　材料与方法

1.1材料、试剂与仪器

样品：葡萄酒，市售。

仪器设备：Thermo Scientific Trace GC Ultra-TSQ Quantum XLS气相色谱-三重四极杆串联质谱联用仪（美国ThermoFisher Scientific公司）；Talboys/Standard Multi-Tube Vortexer漩涡振荡器（美国Talboys公司）；HITACHI CR22G III高速离心机（日本日立公司）。

试剂：乙腈、甲苯（色谱纯，美国TEDIA试剂公司）；QuEChERS试剂包1（4 g无水硫酸镁，1 g氯化钠，1 g柠檬酸钠和0.5 g柠檬酸氢二钠）、QuEChERS试剂包2 （150 mg无水MgSO4+25 mg乙二胺-N-丙基硅烷，PSA），美国Agilent公司；0.22 μm有机相滤膜（美国Agilent公司）；97种农药标准物质及内标磷酸三苯酯（AccuStandard公司）。

标准溶液配制：用甲苯配制浓度在14.0～30.0 mg/L的混合标准液和20 mg/L内标磷酸三苯酯（TPP）工作液，存于-18℃冰箱中备用。

1.2样品前处理

1.2.1提取

量取3 mL酒样于50 mL离心管中，加入50 μL5 mg/L 的TPP内标工作液，以2000 r/min漩涡振荡5 min，-18℃冷冻10 min，取出后加入QuEChERS试剂包1，立即手持摇匀，2000 r/min漩涡振荡5 min，6000 r/min离心5 min。

1.2.2净化

移取1 mL上清液于含有试剂包2的2 mL离心管中，立即手持振荡，2000 r/min漩涡振荡5 min，6000 r/min离心5 min，取上清液过0.22 μm滤膜后进GC-MS/MS分析。

1.3实验条件

1.3.1色谱条件

进样体积：1 μL；进样模式：PTV不分流进样；Surge压力：150 kPa（1 min）；进样口初始温度：90℃，进样后以10℃/s快速升至280℃；毛细管柱：TR-Pesticide II［（50%苯基）甲基聚硅氧烷，30 m×0.25 mm×0.25 μm+5 m× 0.25 μm Guard+5 m（预柱）］；载气：He，纯度≥99.999%；载气流速：1.2 mL/min；色谱柱升温程序：90℃保持5 min，然后以25℃/min升至180℃，保持15 min，再以5℃/min升至280℃，保持4.5 min；色谱-质谱接口温度：290℃。

1.3.2质谱条件

离子源温度：250℃；发射电流：50 μA；离子源：封闭式EI源；碰撞气压力：1.2 mTorr（Ar）；溶剂延迟时间：7.0 min；扫描模式：MRM（多反应离子监测），采用EZMethod设定方法，Start time设定为目标化合物扫描时间起点，为目标化合物保留时间RT-0.75 min，在End time设定为目标化合物扫描时间终点，为目标化合物保留时间RT+0.75 min。各农药的定性离子对、定量离子对、碰撞能及保留时间见表1。

表1　多反应监测模式下97种农药的保留时间、监测离子对、碰撞能、线性范围、线性相关系数、检出限、定量限、回收率和相对标准偏差（n=6）

续表1　多反应监测模式下97种农药的保留时间、监测离子对、碰撞能、线性范围、线性相关系数、检出限、定量限、回收率和相对标准偏差（n=6）

续表1　多反应监测模式下97种农药的保留时间、监测离子对、碰撞能、线性范围、线性相关系数、检出限、定量限、回收率和相对标准偏差（n=6）

2　结果与讨论

2.1样品前处理

本法前处理采用QuEChERS技术对样品进行快速的提取与净化。提取步骤中，选择极性覆盖范围较广的乙腈作为提取溶剂，其对样品中多种类极性差异较大的农残进行提取的同时，对葡萄酒基质中的色素和其他非极性成分提取较少。加入柠檬酸钠和柠檬酸氢二钠形成缓冲溶液环境有利于农药的稳定从而提高回收率，氯化钠和无水硫酸镁的使用有利于目标组分进入有机相。净化步骤中使用无水硫酸镁除掉多余的水分从而保护仪器，PSA用于去除有机相中的色素以及一些脂肪酸、有机酸等成分，采用该无水硫酸镁加PSA组合净化的试剂包净化后，颜色很深的红葡萄酒提取液可变得清澈透明，效果良好。

2.2质谱条件的选择

该仪器方法中，质谱数据采集模式为SRM模式，SRM参数包括监测离子对、碰撞能和扫描时间窗口等参数。一部分农药的离子对和碰撞能量从Thermo Fisher公司农残库（SRM Transitions）中检索或查询相关文献而得。其余农药，首先通过全扫描获得保留时间和丰度较高、质荷比较大、特征性强的母离子，采用不同的能量轰击母离子，得到不同能量轰击条件下的二级质谱图，从二级质谱图中选择丰度较高、质荷比较大、特征性强的离子作为子离子，并记录对应的碰撞能量，再在记录的碰撞能量附近缩小能级，做二次能量优化得到最佳碰撞能量。扫描时间窗口一般设置为保留时间±0.75 min，个别农药如氯氰菊酯因其同分异构的存在出现4个相连的色谱峰，其出峰时间窗口相对较宽，因此设置其扫描时间窗口为保留时间±1.25 min，确保目标化合物在设定的扫描时间窗口出峰，同时能允许目标化合物的保留时间在一定程度上的偏移。97种农药的离子对、碰撞能、保留时间等参数见表1，在SRM模式下采集的色谱图见图1。

2.3线性关系和方法检出限、定量限

选择空白葡萄酒样品按照1.2所述步骤制备阴性基质溶液，操作时不加内标，用适量阴性基质溶液、混合农药标准溶液及内标工作液，配制成含有等量内标的浓度在4～806 μg/L之间的7个浓度点，以目标物与内标的峰面积比值作为纵坐标，目标物的浓度作为横坐标，作图得到线性范围和线性相关系数；以信噪比S/N≥3时的目标物浓度确认检出限（LOD），以信噪比S/N≥10时的目标物浓度确认定量限（LOQ）。结果显示，在相应的质量浓度范围内，各目标物与内标的峰面积比值与其质量浓度均呈良好的线性关系，相关系数在0.9967～1.0000之间，方法的检出限LOD在0.6～9.0 μg/L之间，定量限LOQ 在1.9～29.9 μg/L之间，各农药的线性范围、线性相关系数、LOD和LOQ见表1。

2.4方法的回收率与精密度

分别在空白葡萄酒样品中添加从低到高3个浓度水平的97种农药标准品，添加浓度在7.3～201.5 μg/L之间，每个水平做3个平行样品，同时做溶剂空白和样品空白对照，按1.2所述方式处理后进仪器分析，每个水平重复测定6次，求平均值。由表1可知，97种农药在3个添加水平的平均回收率在85.0%～115.8%之间，RSD在1.9%～18.7%之间，满足多农残分析方法要求。

图1　97种农药的选择性反应监测总离子流图（葡萄酒基质中）

2.5样品测定

应用建立的方法对从市场采购的10个葡萄酒样品进行97种农药残留测定，有8个样检出烯酰吗啉，含量在16.3～58.2 μg/L之间；有8个样检出甲霜灵，含量在1.3～36.0 μg/L之间；有2个样检出恶霜灵，其含量分别为3.1 μg/L和3.9 μg/L，其余未检出。

3　结论

建立了基于QuEChERS前处理技术的气相色谱-三重四级杆串联质谱法同时测定葡萄酒中97种农药残留的检测方法。该方法农药种类覆盖广、前处理简便、溶剂用量少，适用于葡萄酒中多种农药残留的快速确认和定量检测，能在葡萄酒品质与安全评价方面发挥积极作用。

［1］李华，王华，袁春龙，等.葡萄酒工艺学［M］.北京：科学出版社，2007：15.

［2］Jin B H，Xie L Q，Guo Y F，et al.Multi-residue detection of pesticides in juice and fruit wine:Areview of extraction and detection methods［J］.Food Research International，2012，46：399-409.

［3］王春利，李天宝，刘炜，等.液液萃取-气相色谱-质谱联用快速检测葡萄酒中14种农药残留［J］.酿酒科技，2012（8）：112-115.

［4］De MeloAbreu S，Caboni P，Cabras P，et al.Validation and global uncertainty of a liquid chromatographic with diode array detection method for the screening of azoxystrobin，kresoximmethyl，trifloxystrobin，famoxadone，pyraclostrobin and fenamidone in grapes and wine［J］.Analytica ChimicaActa，2006 （573-574）：291-297.

［5］Soleas G J，Yan J，Hom K，et al.Multiresidue analysis of seventeen pesticides in wine by gas chromatography with massselective detection［J］.Journal of ChromatographyA，2000，882 （1-2）：205-212.

［6］EconomouA，Botitsi H，Antoniou S，et al.Determination of multi-class pesticides in wines bysolid-phase extraction and liquid chromatography-tandem mass spectrometry［J］.Journal of ChromatographyA:2009（1216）：5856-5867.

［7］胡媛，刘文民，周艳明，等.固相微萃取-气相色谱法测定红葡萄酒中残留的有机磷农药［J］.色谱，2006，24（3）：290-293.

Simultaneous Detection of 97 Pesticide Residues in Grape Wine by QuEChERS-GC-MS/MS

ZHAO Zhenyu1，YUAN He1，WU Jianxia1，WANG Li1，LOU Xiaohua2and WANG Diqiang1
（1.Technology Center of Maotai Distillery Co.Ltd.，Renhuai，Guizhou 564501；2.Guizhou Tobacco Quality Supervision&Test Station，Guiyang，Guizhou 550025，China）

A method had been developed for simultaneous detection of 97 pesticide residues in grape wine by programmed temperature vaporizer gas chromatography with tandem mass spectrometry（PTV-GC-MS/MS）.The samples were extracted and purified with QuEChERS，then qualitative and quantitative analysis was performed by GC-MS/MS under multi-reaction monitoring（MRM）mode.The results showed that:（1）The limits of detection（LODs）of 97 pesticide residues were ranged from 0.6 μg/L to 9.0 μg/L，and the limits of quantification（LOQs）of the tested pesticide residues were between 1.9 μg/L and 29.9 μg/L.（2）In the linear range between 4 μg/L and 806 μg/L，the linear correlation coefficients were between 0.9967 and 1.0000.（3）At the spiked levels of 7.3 μg/kg to 201.5 μg/kg in grape wine extract，the average recoveries ranged from 85.0%to 115.8%and the relative standard deviations（RSDs）were between 1.9%and 18.7%.（4）The detection covered a wide range of pesticides，and this method had the advantages of simple and rapid pre-treatment，and solvent saving，and it could be applied for rapid detection of 97 pesticide residues in grape wine.

QuEChERS；PTV-GC-MS/MS；grape wine；pesticide residue

TS262.6；TS261.7；TS261.4

A

1001-9286（2016）09-0105-05

10.13746/j.njkj.2016123

“863计划”项目（2013AA102108）；贵州省重大科技专项合作项目（黔科合重大专项字（2013）6009号）。

2016-04-12

赵振宇（1984-），男，工程师，从事食品安全研究，E-mail：maotaiyuanhe@163.com。

汪地强（1976-），男，有机化学博士，高级工程师，E-mail：moutai2@163.com。

优先数字出版时间：2016-06-03；地址：http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1051.TS.20160603.1618.007.html。