基于QuEChERS—气相色谱—串联质谱法检测大米中多农药残留

孙长花+于智勇+王君+蔡长春+周立+张筱

摘要：建立了基于QuEChERS-气相色谱-串联质谱法测定大米中丙溴磷、稻瘟靈、敌瘟磷、二甲戊灵、氟硅唑、甲草胺、甲基对硫磷、醚菊酯等8种农药残留的方法。采用QuEChERS法进行样品预处理，大米样品用乙腈提取，经PSA和C18粉末和无水MgSO4净化后检测。结果表明，8种农药的线性范围为0.001～1.0 μg/mL，相关系数大于0.99，农药加标回收率为89.4%～105.0%，RSD为1.3%～6.3%。该方法简捷、灵敏、稳定、回收率高，适用于大米中多农药残留的定量检测与定性确证。

关键词：大米；气相色谱-串联质谱法（GC-MS/MS）；农药残留；QuEChERS法

中图分类号： TQ450.2+63文献标志码： A文章编号：1002-1302（2017）23-0191-03

目前，国内外对大米农药残留的检测方法主要是气相色谱[4]、液相色谱[5]、气质联用[6]、液质联用[7]、气相色谱-串联质谱法（gas chromatography-tandem mass spectrometry，GC-MS/MS）[8]，其中GC-MS/MS抗干扰能力更强，能够对多农药残留进行定量与定性检测分析[9]。QuEChERS是由Anastassiades等于2003年开发的一种果蔬样品快速前处理方法[10]。Lehotay等对该方法不断进行改进，开拓了在粮谷等含油量较高食品的前处理中的应用[11-12]。GB 2763—2014《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》中规定大米中8种农药的残留限量分别为丙溴磷 0.02 mg/kg、稻瘟灵10 mg/kg、敌瘟磷0.1 mg/kg、二甲戊灵0.1 mg/kg、氟硅唑0.2 mg/kg、甲草胺0.05 mg/kg、甲基对硫磷0.1 mg/kg、醚菊酯0.01 mg/kg[3]。研究以水稻种植中常用的这8种农药残留为检测对象，建立一种基于QuEChERS-气相色谱-串联质谱法检测大米中多农药残留的方法。

1材料与方法

1.1试剂

NaCl为分析纯，上海生工化学试剂有限公司；PSA、C18粉末、无水MgSO4均购自美国Supulco公司；乙腈、正己烷均为色谱纯，购自德国Merck公司。

农药标准品：丙溴磷、稻瘟灵、敌瘟磷、二甲戊灵、氟硅唑、甲草胺、甲基对硫磷、醚菊酯，标准品纯度均大于98%，均购自德国Dr.Ehrenstorfer公司。

1.2仪器

Trace1300-TSQ8000EVO型气相色谱串联三重四级杆质谱仪，美国Thermo公司；SZ-120型搅拌机，美的生活电器制造有限公司；KQ-600e型超声波清洗机，昆山超声仪器有限公司；AL104型电子分析天平，梅特勒-托利多仪器有限公司；N-EVAP-112型24位氮吹仪，美国Organomation公司；tg16-ws型离心机，湖南省长沙乡赤离心机仪器有限公司；WH-3型微涡旋混合仪，上海分析仪器厂。

1.3溶液的配制

精确称量8种农药标准品各10 mg（精确至0.1 mg），溶解在正己烷中，定容至50 mL，配成200 μg/mL的标准储备液，放冰箱0～4 ℃保存备用。试验当日用正己烷稀释至 5.0 μg/mL 作为农药混合标准储备液。然后用正己烷逐级稀释，配制成0.001、0.002、0.005、0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50 μg/mL系列浓度的标准溶液，进样量1.0 μL。

1.4提取

称取10.0 g磨碎的大米样品（精确到0.01 g）于50 mL具塞离心管中，加入10 mL高纯水，浸泡30 min，加入10 mL乙腈，振荡提取2 min，加入1g NaCl和1 g无水MgSO4，振荡 1 min，3 000 r/min离心2 min。

1.5净化

取2 mL离心管，加入100 mg PSA、100 mg C18和300 mg无水MgSO4，混匀30 s，准确移取1 mL提取液，振荡混匀，过针筒滤膜，氮吹至干，正己烷准确定容至1 mL，供气相色谱-质谱/质谱仪检测。

1.6仪器条件

色谱条件：TG-5MS石英毛细管柱（0.25 μm×0.25 μm×30 m）；恒电流模式下，氦气流量1.2 mL/min；升温程序初始温度80 ℃，保持2 min，以20 ℃/min升至180 ℃，保持 2 min，以3 ℃/min升至230 ℃，保持2 min，以10 ℃/min升至280 ℃，保持2 min；进样口温度250 ℃；不分流；进样量 1 μL。

质谱条件：电离方式EI；电子能量70 eV；离子源温度 280 ℃；GC/MS接口温度280 ℃；溶剂截除时间3 min；质量扫描模式（SCAN）定性，选择反应监测模式（MRM）定量。

2结果与分析

2.1样品提取条件的选择

采用QuEChERS法对大米样品进行前处理。大米是干样品，为了使提取剂和样品充分接触，须要在提取前加入纯水充分浸润大米。8种农药属于不同类型的化合物，分子结构差异较大，极性差异也较大。选择甲醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯作为提取剂，比较提取效果。甲醇在提取8种农药的同时，过多提取大米中的可溶性淀粉和水分，增加净化的负担，并容易造成仪器的污染；丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯作为提取剂时，萃取物中脂肪类杂质含量较高，不利于净化，并且丙酮会过多提取水分，影响回收率。乙腈的溶解性大、穿透力强，对色素、基质中的蜡质和脂肪等非极性成分的提取能力较小，作为提取剂时，可以有效提取目标农药、沉淀蛋白质、并减少杂质干扰，因此，采用乙腈作为提取剂。此外，根据相关文献报道，提取时加入NaCl进行盐析，使提取体系中水与乙腈分层，并加入无水MgSO4吸水，在吸水过程中放热，升高提取体系的温度，有利于农药的提取[13-14]。endprint

2.2样品净化条件的选择

使用GC-MS/MS检测分析样品时，可以不用考慮杂质峰的干扰，但为了避免污染仪器系统和基质效应，样品须要进行适当净化。大米样品基质较复杂，含有米油成分。PSA可以吸附样品基质中的脂肪酸、亲脂性色素和糖类等极性基质成分，而对农药残留物不产生吸附作用。C18粉末对非极性物质有较强的吸附力，可以除去基质中的脂肪和脂类，而对各种农药化合物几乎没有吸附。无水MgSO4能够除水，提高农药的提取率。研究采用QuEChERS法，在样品净化过程中加入100 mg PSA、100 mg C18粉末和300 mg无水MgSO4，净化效果理想。

2.3质谱条件的优化

对三重四极杆质谱条件的优化主要包括母离子、子离子、碰撞能量等几个方面[15]。对8种农药单标溶液进行质谱全扫描，选择有代表性的碎片离子作为母离子，进行碰撞能优化，根据其子离子扫描质谱图，确定最佳的定性和定量离子对。优化后的质谱分析参数见表1。

2.4线性关系

以8种农药的质量浓度（x，μg/mL）和峰面积（y）作标准曲线，得到线性范围、线性方程和相关系数，分析结果见表2。结果表明，在0.001～1.0 μg/mL线性范围内，8种农药质量浓度与峰面积线性相关，相关系数均在0.99以上。

2.5回收率和精密度

向阴性大米样品中添加5.0 μg/mL的农药混合标准储备液，设置3个添加水平，浓度分别为0.001、0.01、0.1 mg/kg，每个浓度重复6次，计算平均回收率及相对标准差（RSD），结果见表3。

从表3可以看出， 8种农药加标浓度为0.001 mg/kg时，回收率为90.4%～102.2%，RSD为2.5%～5.9%；加标浓度为0.01 mg/kg时，回收率为89.4%～103.4%，RSD为

3结论

采用QuEChERS法进行样品预处理，选择乙腈为提取剂，并加入NaCl和无水MgSO4，以PSA、C18粉末和无水MgSO4为净化剂，通过GC-MS/MS检测，建立基于QuEChERS-气相色谱-串联质谱法检测大米中丙溴磷、稻瘟灵、敌瘟磷、二甲戊灵、氟硅唑、甲草胺、甲基对硫磷、醚菊酯的多农药残留检测方法。8种农药的线性范围为0.001～1.0 μg/mL，相关系数大于0.99，农药加标回收率在89.4%～105.0%，RSD为13%～6.3%。方法准确、简单、快捷、稳定、回收率高，适用于大米中上述8种农药残留的定量检测与定性确证。

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