酿酒用原料中343种农药残留快速筛查方法的研究

叶华夏，安明哲，李 曦，谢正敏，张 倩，魏金萍

（五粮液股份有限公司,四川宜宾644000）

白酒酿造主要使用的原辅料为小麦、高粱、大米、糯米、玉米、稻壳，而这些原辅料在生产储存过程中，使用的农药种类主要为杀虫剂、有机氯、有机磷、杀菌剂、除草剂、熏蒸剂等。这些农药的使用会直接或间接地残存于酿酒原料中，为酿酒生产过程带来不良影响。近年来，食品安全风险评估日益受到众多国家监管机构的重视，我国在粮食农药残留的安全性问题研究和评估方面尚不够完善，尤其缺少对粮食中多种农药残留快速筛查的技术方法。

酿酒粮食中使用的农药品种很多，酿酒所用的原料粮食数量更是巨大，欲对农药残留进行检测，首先必须对样品中农残进行快速筛查，确定其中农药残留的种类，再根据筛查结果进行针对的定量分析，才能提高检测效率，满足生产需要。因此，在白酒生产中制定一种通用可行的粮食中农药残留快速筛查方法作为基础标准，用于酿酒原料食品安全风险监控，对整个行业都有非常重要的实际意义。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂及仪器

样品：公司生产用酿酒原料。

表1 全自动化前处理方法仪器及型号

试剂：浓度为0.1 mg/mL的标准储备液；乙腈，色谱纯；氯化钠，分析纯；甲醇，色谱纯。

耗材：50 mL离心管、注射器（2 mL）、填有5 mg多壁碳纳米管、15 mg PSA、15 mg C18和150 mg无水硫酸镁的IC小柱、0.2 μm有机系滤膜。

仪器设备：粉碎机、电子天平（0.01 g）、振荡器、离心机、固相萃取柱装置、氮气吹干装置、均质器、三重四级杆气相色谱串联质谱联用仪Agilent Technologies,Inc.7890B-7000C。

1.2 前处理方法

1.2.1 样品的制备

取待测样品经粉碎机粉碎后，过20目筛，混匀制成待测样，放入容器中备用。

1.2.2 前处理方法一

1.2.2.1 提取

将1.2.1制备好的待测样品准确称量5.0 g装入50 mL离心管中，加入3.0 mL超纯水、5.0 mL乙腈，振荡提取2 min后再加3 g氯化钠，再振荡30 s后以3800 r/min离心5 min，使乙腈相和水相分层。

1.2.2.2 净化

准确量取1.2.2.1中的乙腈提取液1 mL于50 mL离心管中，用填有5 mg的多壁碳纳米管、15 mg PSA、15 mg C18和150 mg无水硫酸镁的IC小柱进行净化，并过0.2 μm有机系滤膜于进样瓶中上机检测。

1.2.3 前处理方法二

全自动化前处理方法，具体仪器见表1。

1.2.3.1 提取

称20 g制备好的样品（精确至0.01 g），准确加入40 mL乙腈（色谱纯），15000 r/min均质提取1 min。加入5 g NaCl，15000 r/min均质提取1 min，4000 r/min离心5 min，准确量取上清液20 mL于60 mL AUTO EVA 60氮吹管中，50℃下吹至3 mL以下，待净化。

1.2.3.2 净化

将GCB/NH2柱接在固相萃取装置上，加入约2 g无水硫酸钠于柱上方，下接收集管；活化柱子：约5 mL乙腈+甲苯（3+1）；活化后将浓缩液转移至固相萃取柱上方，1次6 mL乙腈+甲苯（3+1）分3次清洗鸡心瓶后转移到固相萃取柱上，洗涤串联柱：25 mL乙腈+甲苯（3+1），将浓缩液转移至氮吹管中，用5 mL正己烷分3次洗涤鸡心瓶，合并，40℃氮吹至0.5 mL，再加入5 mL正己烷，吹至1 mL并过0.2 μm有机系滤膜于进样瓶中上机检测。

1.3 仪器条件

1.3.1 色谱条件

色谱柱：HP-5MS UI Agilent 30×0.25 mm×0.25 μm。进样口温度：280℃。

载气：氦气纯度≥99.999%。恒压模式：校正后气压位17.6 psi。进样量：1 μL。

进样方式：不分流进样。He淬灭气体：2.25mL/min。N2碰撞气体：1.5 mL/min。

升温程序见表2。

表2 色谱升温程序

保留时间锁定：甲基毒死蜱锁定至16.59 min。

1.3.2 质谱条件

电离方式：EI；扫描方式：MRM；电离能量：70 eV；离子源温度：300℃；传输线温度：280℃；四级杆温度：180 ℃；溶剂延迟：2.5 min。

1.4 定性筛查

关注样品中出现的质谱峰，对其进行解析,对出现的农残进行进一步的确认，对发现的农药残留用定量方法针对性测定含量。农药组分的保留时间、前级离子、产物离子、碰撞能量见表3。

2 结果与分析

2.1 保留时间锁定

在建立同时分析多个化合物的分析方法过程中，如何准确快速地确定每个化合物的保留时间是分析者需要解决的首要问题。更为重要的是，多数实验室通常并不具备长期储存几百种甚至近千种标样的能力，当进行农残等有害物筛查时，分析者需要一个有效的方法以便在缺乏标样的情况下依然能够确认化合物的保留时间，从而为食品安全风险评估的筛查结果提供有力的定性依据。安捷伦软件具有的保留时间锁定(RTL)功能能够快速准确定位多化合物保留时间。当不同GC-MS系统使用相同型号色谱柱和相同的柱箱升温程序时，通过RTL功能可以确保同一化合物在所有仪器上具有相同的保留时间。当进行多化合物分析时，可通过RTL功能锁定某一个化合物的保留时间即可完成对其他化合物保留时间的准确定位[1]。

表3 343种农药的质谱MRM采集参数

续表3 343种农药的质谱MRM采集参数

续表3 343种农药的质谱MRM采集参数

续表3 343种农药的质谱MRM采集参数

本方法用粮食中常见农残甲基毒死蜱作为参照，按照前面的方法设定好GC参数后，将甲基毒死蜱的保留时间锁定至16.593 min，其余300多种需要监测的化合物的保留时间即可通过查询MRM数据库而获得，无需购买标准品分析。本文随机选择了43种农残标样进行了验证，结果见图1。从图1可以看出，无论是前部、中部还是后部出峰的化合物，其保留时间的实测值和标准值均十分相近，且绝大部分化合物的差异值小于0.1 min，差异最大的不超过0.6 min。说明即使在缺乏大量标样的情况下，借助安捷伦的RTL功能和MRM数据库信息依然可以准确地定位化合物的出峰时间，并将其作为食品安全风险评估筛查结果的有力定性依据。

2.2 酿酒粮食中农残的筛查

随机选取苯锈啶、噻呋酰胺、丁苯吗啉、生物苄呋菊酯4种农残配制混标在粮粉基质中进行了100 μg/kg浓度水平的加标实验，本方法对此浓度下所添加的农残均实现了可靠的定性定量检出，结果见图2。

由图2可知，4种加入的农残都被筛查出了相应的色谱峰，经过定性软件解析，确认了定性结果，本方法对所添加的农残均实现了可靠的定性检出，验证了方法针对粮食农残快速筛查分析的适用性。

图1 经保留时间锁定后的采集方法实测的化合物RT值与数据库RT值的比较结果

为了进一步验证所建343种化合物分析方法在各种基质中的适用性，除了上述样品外，还另外分析了小麦、高粱、糯米、玉米和大米5种粮食，对检出的农残用定量方法[2]进行了定量。表4汇总了对5种粮食中343种农残的筛查结果，可以看出只有个别的农药残留被检出，而且其含量也远低于国家限量标准。

3 结论

本方法使用的GC-MS-MS仪器具有优异的灵敏度，高速的MRM速率使得仪器可以同时监测更多的化合物和离子对，显著提高分析效率和稳定性，能更好地满足农残分析需求。使用安捷伦农残MRM数据库中的离子对信息，能够快速、灵活地创建定制化的采集方法，独有的保留时间锁定功能不仅可以提高方法创建的便捷性、准确性，还可在缺乏标样的情况下提供可靠的保留时间定性依据，对大量的样品检测时先进行定性筛查，再根据筛查结果进行针对的定量分析，从而提高检测效率，节约分析成本。

图2 苯锈啶等4种农残混标加标筛查结果

表4 5种粮食农残筛查结果

参考文献：

[1]吴嘉嘉,曹喆.应用7000C GC/MS/MS气相色谱-三重串联四极杆质谱联用仪一针进样分析多种植物性食品中865种农药残留和环境污染物[J].环境化学,2016,35(6)：1317-1320.

[2]叶华夏,谢正敏,张倩,等.气相色谱-三重四级杆质谱联用法测定酿酒用原辅料中108种农药残留[J].酿酒科技,2017(1)：102-107.