气相色谱串联质谱同时测定牛乳中多种农药残留物定量方法的研究

黄 佩，赵建国

气相色谱串联质谱同时测定牛乳中多种农药残留物定量方法的研究

黄 佩1，赵建国2

(1.四川省地质矿产勘察开发局成都综合岩矿测试中心，成都610081；2.农业部乳品质量监督检验检测中心， 哈尔滨150090)

本文确定了牛乳中检测的52种农药残留污染物。利用气相色谱串联质谱（GC-MS/MS），建立了52种农药残留污染物在牛乳中的分析方法。本文方法改进在于：通过农药残留的传播途径和在牛体内的代谢方式，确定了牛乳中可能存在的52种农药残留污染物，大大缩小了牛乳中农药残留污染物的筛查范围；简化了分组测定，实现一次处理样品，一次进样，可完成52种农残组分的同时测定，简化了其它方法分组测定方式，极大地提高了检测效率和检测通量；对气相色谱条件进行了优化（进样口温度对52种不同组分灵敏度的影响），对质谱条件进行了优化（SRM多选择离子的确定，最佳碰撞能量的确定）。比较了不同样品净化方法对回收率的影响（C18固相小柱萃取法和固相分散萃取法），最终确定C18固相小柱萃取法净化样品。本方法结果表明，本方法52种农残在相应的添加水平下，平均加标回收率（n=6）为60.5%～111.5%，测定结果相对标准偏差（RSD）为1.94%～9.67%，方法的检出限（S/N=3）为0.0007～0.013mg/kg。本文为生鲜牛乳的农药残留指标评价提供了一种简便﹑实用的检测方法。采用本方法测定500个不同地域的生鲜牛乳样品，收到了良好的效果。

气相色谱串联质谱；同时测定；52种农药残留；牛乳

随着人们生活水平的提高，食品安全日益成为人们关注的内容，而随着乳和乳制品进入人们饮食的同时，对乳品安全就成为关注的重点。目前农药种类繁多，建立一种有效的多组分农药残留的分析方法，检验评价生鲜牛乳中农药残留污染物的污染情况，十分必要。通过有效的检测方法，才能正确判断我国生鲜牛乳的农药残留污染现状，为保证我国乳品安全奠定基础。

农药对食品安全的影响[1]，据世界卫生组织（WHO）统计，每年全世界有150多万人死于食物源性致病因子所致的腹泻相关的疾病。食品安全已成为影响广泛而深远的社会问题，农药残留污染扮演着十分重要的角色。食品中的农药残留一般来自三个方面：一是施药后对作物的直接污染，二是作物在污染的环境中对农药的吸收，三是食物链与生物富集效应（如牛奶中的农药残留与牛食用被污染的饲料的相关性）。

农药对乳品安全的影响，近年来我国人均乳消费量达到13.5kg(2013年统计)以上，发展安全牛奶和提高乳制品的质量安全已经变得十分重要。其中随着农药对环境和饲料的污染，存在间接影响乳制品的质量安全。曾经有人做过农残添加试验，考查添加的农残在加工后各类乳产品中的分布情况。结果发现：乳制品中奶油的农药残留量较高，干酪次之，巴氏杀菌乳﹑炼乳﹑灭菌乳﹑乳粉这类加热强度相当的乳制品，其农残水平为中等，而乳清粉﹑乳糖用乳清部分生产的乳制品农残量最低。

目前，检测食品中农药残留的方法主要为气相色谱法和气相色谱质谱法。前者使用仪器成本低，但由于所用方法种类繁多，检测通量和检测效率比较低，不便于多组分的同时测定，并且定性的可靠性较气质联用法差。按照当前的发展趋势，使用高通量的样品提取﹑净化方法，用气质联用仪[2-3]检测乳及乳制品中的农药残留将成为主要手段。

本文采用乙腈提取，固相萃取柱净化，一次性不分组测定牛乳中53种农药残留物，采用基质标加内标，定性﹑定量快速准确，检出限低，方法可靠，能够满足牛乳中多组分农药残留物的分析要求。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

气相色谱质谱联用仪，赛默飞(Thermo)TRACE1310气相色谱仪,GC-MS/MS TSQ 8000质谱仪；旋转蒸发器；超声波振荡器，漩涡振荡器，氮吹仪。

乙腈，甲苯(色谱纯，J＆K科技有限公司)，48种农残及内标品标准物质(农业部环境保护科研检测所)，C18（500mg/6mL）固相萃取柱（上海安普），ODS和PSA固相萃取分散剂（天津科密欧），无水硫酸镁（AR，天津科密欧）﹑氯化钠(AR，天津科密欧)。

牛乳空白样品，从市场购买，经检测不含有所测定的53种农残。

1.2 实验方法

1.2.1 仪器参考条件

载气流速：1.2mL/min

柱箱程序升温：初始温度40℃→保持1.5min→25℃/ min→90℃，保持1.5min→25℃/min →180℃，保持0min→5℃/ min→280℃，保持0min→10℃/min→300℃，保持5min。

进样方式：脉冲不分流进样。

进样量：0.5μμL。

分流流速：30mL/min。

分流时间：0.8min。

脉冲压力250kPa。

EI+电离源。

离子源温度：300℃。

传输线温度：280℃。

碰撞气：氩气。

扫描模式：SRM多选择离子模式。

发射电流：25μA。

1.2.2 组分进样口温度的优化方法

使用同等浓度的标准混合工作液进样，做进样温度～响应值曲线（从230℃～280℃）。

1.2.3 两种样品的前处理方法

样品处理方法[4-12]，方法1为固相分散萃取法：以15g（±0.2g）牛乳为样品于50mL离心管中，加入20乙腈，4g硫酸镁，1g氯化钠，剧烈振摇10min，再超声10min，4200转/ min离心5min，吸取上清液于100mL蒸发瓶中，再用20mL乙腈提取一次，合并提取液，于40℃旋转蒸发至约0.5mL，用5mL正己烷交换两次。最后加入2mL甲苯，40μL内标，超声混合均匀后，250mgPSA和200mgODS吸附剂，超声混合均匀后，过0.45μm滤膜，上机。

牛奶﹑原料乳等液态奶制品：称取15g样品(±0.2g)于50mL具塞离心管中，加入20mL乙腈，1g氯化钠，4g硫酸镁，剧烈震荡10min, 4200转/min离心5min,转移上清液到蒸发瓶中，再次用20mL乙腈提取残留物，同样离心后合并离心液。在40℃温度下，旋转蒸发到约0.5ml。用C18固相萃取小净化浓缩液，乙腈洗脱，正己烷交换两次，加入内标后上机测定。

2 结果

2.1 进样口温度的优化（图1～图5）

由于进样的组分比较多，这些组分的气化温度就存在比较大的差异，在其同时存在下，测定其不同温度下的响应值，最终确定一个通用的进样口温度，最大限度地保证53种农残组分的测定灵敏度。以下是进样口温度-响应值曲线图：图（1）～（5）。从图（1）中，随着温度升高（从230℃～280℃），乙酰甲胺磷和久效磷的响应值下降较多，尤其是乙酰甲胺磷灵敏度降低达到40%，久效磷下降达到25%。其它组 分灵敏度随着进样口温度的升高的下降和上升的幅度均变化不大。最终确定进样口温度为270℃。

图1 甲胺磷等12种组分进样口温度～响应值趋势图

随着进样口温度从230℃升高到280℃，乙酰甲胺磷和久效磷的响应值有较大幅度的降低，分别降低了约40%和25%，其它10种组分的响应值下降不明显。

图2～图4除咪酰胺外，其它41种组分的进样口温度对其响应值的影响并不明显，最后确定最佳进样口温度为270℃。

2.2 定性、定量离子对和碰撞能量的优化

通过仪器AUTOSRM的优化方式，选择各个组分的最佳子离子和最佳碰撞能量（干扰少，灵敏度高的子离子）。最终确定的定性定量离子见表1。

图2 二嗪磷等10种组分进样口温度～-响应值趋势图

图4 硫丹硫酸盐等10种组分进样口温度～响应值趋势图

图5 溴氰菊酯等10种组分进样口温度～响应值趋势图

2.3 两种样品前处理方法加标回收率的比较

通过测定52种农残组分的用以上两种方法测定的加标回收率，得出方法2的回收率明显比方法1高，采用固相分散萃取法净化，甲胺磷﹑乙酰甲胺磷﹑敌敌畏﹑甲萘威﹑久效磷﹑甲霜灵﹑抗蚜威﹑丙环唑和咪酰胺的回收率偏低。两种方法的加标回收率见下表2。

从以上回收率的分析可以得出，方法2采用的C18固相萃取小柱净化方法的回收率明显好于固相分散萃取方法。

2.4 多种农药组分的保留时间、线性方程、相关系数和检出限

本方法用甲苯-丙酮配成农药组分的混标，以环氧七氯为内标物，以农药的质量浓度对农药峰面积与环氧七氯峰面积的比值进行线性回归，结果表明，所选定农药在20～2000ng/ mL范围内呈线性关系，方法的检出限在0.0002mg/ kg～0.022mg/kg之间。方法中所测定组分的保留时间﹑线性回归方程﹑相关系数和检出限见表3。

表1 目标组分的定性、定量离子对及最佳碰撞能量

?

2.5 方法的回收率和精密度

见表2，在给出的添加量下，方法的回收率为60.5～121.0%，方法的重现性为1.49%～7.08%。能很好地满足牛乳中多种农残组分的分析要求。

表2 两种样品前处理方法加标回收率的比较

?

2.6 多种农药组分的分离测定情况

在表1所确定的离子对和碰撞能量条件下，该52种农药组分能够很好的分离，其质谱图如下图6：

图6 52种农药混合标准物质定性定量离子图

在这52种农残组分中，有9组组分存在保留时间上的重合，由于采用二级质谱，对保留时间重合的组分提取不同的二级离子，并进行了优化，有效地避开了相邻组分的干扰，这一点从组分的线性﹑重复性和回收率上可以得到证明。以下是乐果（RT=12.17min），克百威（RT=12.25min）二级选择离子定性定量质谱图，由于选择了不同的离子，使相近的组分峰不产生干扰，保证了定性定量的准确性。

图7 生鲜牛乳样品农残谱图

乐果的定性定量离子质谱图（8）﹑（9）

图（8）

图（9） 乐果3个离子叠加图

克百威的定性定量离子质谱图（10）﹑（11）

图（10）

图（11）克百威3个离子叠加图

对于其他的相邻组分，如七氯-甲霜灵，杀螟硫磷-甲基嘧啶磷，艾氏剂-倍硫磷-毒死蜱，喹硫磷-稻丰散-硫丹-氯丹，敌瘟磷-丙环唑，氟氰戊菊酯—氯氰菊酯等，都可以有效地提取，定性定量。

2.7 样品的测定结果

按照本方法对从5个省区共抽检了500批次生鲜牛乳样品，只有11个样品检出了p,p’-DDE,其含量范围在0.5μg/ kg～1.2μg/kg之间，其含量值远远小于国家规定的限量值0.02mg/kg。其它51种农残组分的含量均未检出。

3 讨论

本文首先确定了牛乳中所测定的农残组分，最大限度地简化了测定的范围。在样品处理方法上比较了分散固相萃取法和C18固相萃取小柱净化法，结果发现后者有更高的加标回收率，并且样品前处理方法也同样便于操作。 上机测定采用基质标加内标的方式，用气相色谱串联质谱测定，优化了进样口的温度，使52种组分都有比较合适的测定灵敏度；同时也优化了碰撞能量和SRM离子对，保证了一次进样可同时分析所列的52种农残组分，排除了相近组分的干扰，提高了测定灵敏度，不需要分组上机测定，极大地节省了分析时间。与其他方法相比[13-17]，本方法简便﹑高效，精密度高，检出限低，为牛乳农残的检测提供了一种快速﹑可靠的分析方法。

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Simultaneous Determination of Multiple Pesticide Residues in Milk by Gas Chromatography Tandem Mass Spectrometry

Huang Pei1, Zhao Jianguo2
( 1.Sichuan Provincial Bureau of Geology and Mineral exploration and development Chengdu Integrated Testing Center Rock and ores, Chengdu 610081,China; Ministry of Agriculture Dairy Quality Supervision and Testing Center, Harbin 150090, China)

In this paper, 52 kinds of pesticide residues in milk were determined.Based on gas chromatography tandem mass spectrometry (GC-MS/MS), 52 methods for the analysis of pesticide residues in milk were established.This improved method is: through the transmission of pesticide residues and metabolism in vivo in cattle, the pollutants may exist 52 kinds of pesticide residues in milk, greatly narrowing the scope of screening of pesticide residue in milk contamination；Simplifies the packet determination, a sample, a sample of 52 kinds of pesticide residues, can be completed at the same time the determination of components, greatly improves the detection efficiency and the detection flux；The conditions of gas chromatography were optimized (the effect of inlet temperature on the sensitivity of the 52 different components), and the conditions of mass spectrometry were optimized.The determination of the best collision energy was determined by SRM.comparison of different sample purification methods to influence the recovery rate (C18 solid-phase extraction and， solid-phase extraction method), and ultimately determine the C18 solid-phase extraction and purification of samples .This method is a sample, a sample of 52 kinds of pesticide residues, can be completed at the same time the determination of components, simplifies the other grouping method determination method,

黄佩，女，大学本科，工程师。从事ICP-AES/MS 化学分析测试方法研究。手机号：13558730365，E-mail：huangpei0106@126.com，单位：四川省地质矿产勘察开发局成都综合岩矿测试中心，地址：四川省成都市人民北路一段二十五号，邮编：610081；

赵建国，Tel：0451-55195545，本科，高级工程师，食品安全和农药残留分析。手机号：13903666767，通讯地址：哈尔滨市南岗区富水路97号，单位：黑龙江省垦区质量技术监督检验检测中心，邮编：150090。greatly improves the detection efficiency and the detection flux.The results show that the method of 53 kinds of pesticide residues in the corresponding addition level, the average recoveries (n=6) ranged from 60.5% to 111.5%, the relative standard deviation of the determination results (RSD) ranged from 1.94% to 9.67%, the detection limit (S/N=3) ranged from 0.0007 to 0.013mg/kg.In the detection of multiple pesticide residues in milk can meet the requirements of components.This paper provides a simple and practical method for the evaluation of pesticide residues in fresh milk.The method is used to determine fresh milk samples from 500 different regions, and has received good results.

gas chromatography tandem mass spectrometry; simultaneous determination; 52 kinds of pesticide residues; milk.

TS255.7 [Document Code] A

10.11967/ 2017150210

TS255.7

A DOI：10.11967/ 2017150210