LC-ESI-MS/MS同时测定粮谷中9种农药残留的研究

余 义，刘 莎，周 玉

（黄鹤楼酒业有限公司，湖北 武汉430050）

农药是指农业上用于防治病虫害及调节植物生长的化学药剂，广泛用于农林牧业生产、环境和家庭卫生除害防疫、工业品防霉与防蛀等方面。农药品种很多,根据农业生产上常用农药的毒性综合评价分为高毒、中等毒、低毒3类。农药中毒轻者表现为头痛、恶心、腹痛等，重者出现痉挛、昏迷，甚至死亡。习惯性头痛、乏力、多汗、记忆力减退、脱发等均是有毒粮食果蔬的隐性作用，是引发各种癌症等疾病的预兆；长期食用受污染粮食果蔬，是导致癌症、动脉硬化、胎儿畸形、早衰等疾病的重要原因；一个值得注意的倾向——癌症的发病率越来越高，且日趋年轻化，这很大程度上与食用受污染的粮食果蔬有关。并且农药流失到环境中，将造成严重的环境污染，有时甚至造成极其危险的后果。如污染大气、水环境，造成土壤板结；增强病菌、害虫对农药的抗药性；杀伤有益生物；野生生物和畜禽中毒等。因此，世界各国家和地区都对这一系列农药在食品中的残留量制定了严格的标准[1-4]。

近年来，农药残留的现场快速检测技术发展迅速，如酶抑制法[5]、比色法[6-8]、酶联免疫法[9]、生物传感器法[10-12]等，但快速检测方法使用范围相对较狭窄，存在易出现假阳性、重现性差、难以定量检测等缺点。而传统检测方法，如气相色谱法[13-14]、气/液色谱-质谱联用法[15-17]、高效液相色谱法[20]等，具有灵敏度高、重复性好、更精准、适用范围更广的优点，在农残检测的实际应用中占据十分重要的地位。

1 材料与方法

1.1 材料、试剂

原料：高粱，本厂生产自用。

标准品：氧乐果、敌敌畏、马拉硫磷、乙嘧硫磷、甲拌磷、甲基嘧啶磷、乙硫磷、醚菊酯、甲氰菊酯，浓度均为100 μg/mL（规格1 mL，储存温度0～4℃，农业部环境保护科研监测所）。

试剂：乙腈（色谱纯，美国Baker公司）；乙酸（分析纯，天津市天力化学试剂有限公司）；硫酸镁、氯化钠（分析纯，上海凌峰化学试剂有限公司）；吸附剂Cleanert PSA、萃取柱Cleanert S C18-N（博纳艾杰尔科技）。

1.2 仪器与设备

Agilent 1260LC-Agilent 6460安捷伦三重串联四级杆质谱仪(安捷伦科技有限公司）；Agilent ZORBAX SB-C18安捷伦色谱柱（2.1×50 mm，1.8 μm，安捷伦科技有限公司）；有机滤膜(孔径0.22 μm，天津津腾)；全玻璃微孔过滤器(规格1000 mL，天津津腾实验设备有限公司)；WH-3旋涡振荡器（常州德欧仪器制造有限公司）；TD5离心机（长沙英泰仪器有限公司）。

1.3 实验方法

1.3.1 标准溶液配制

9种农药标准溶液用乙腈稀释配制成10 μg/mL的混合标准溶液，使用时用乙腈稀释成0.05 μg/mL、0.10 μg/mL、0.20 μg/mL、0.50 μg/mL、1.00 μg/mL的标准工作液。

1.3.2 样品前处理

提取：称取10 g原料（精确到0.01 g）于50 mL塑料离心管中，加10 mL水振荡1 min后静置30 min，加入20 mL乙腈、3 g硫酸镁、2 g氯化钠，漩涡混匀1 min，5000 r/min离心5 min，取上清液于50 mL塑料离心管，加入0.15 g硫酸镁、0.03 g PSA、0.02 g C18-N，5000 r/min离心3 min，上清液待净化。

净化：用一次性注射器吸取适量均质样品，经0.22 μm的有机滤膜过滤于样品瓶，供上机测定。

1.3.3 色谱条件

色谱柱：Agilent ZORBAX SB-C18色谱柱(2.1×50 mm，1.8 μm)；流动相：A为0.1%乙酸溶液，B为乙腈；柱温箱：30 ℃；进样量：5 μL；流速：0.2 mL/min；采用等度洗脱，流动相体积比：A∶B=30%∶70%。

1.3.4 质谱条件

离子源：电喷雾离子源；扫描方式：正离子扫描；检测方式：多反应检测模式；干燥气体温度：350℃；干燥气体流速：8 L/min；喷雾电压：206.8 kPa。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件和质谱条件的优化

2.1.1 质谱条件的优化

采取直接进样的方式，将目标物标准溶液注入质谱，分别进行正离子模式和负离子模式全扫描检测，得到一级质谱图和准分子离子峰，再用惰性气体氮气攻击该母离子，获得其二级质谱图及相应的子离子。结果表明，在正离子模式下响应值及灵敏度均高于负离子模式，因此，本方法选择正离子电离模式。利用多反应监测模式（MRM)）对选定的定性离子和定量离子对碎裂电压、碰撞能、保留时间、碰撞池加速电压等质谱参数进行优化，使各监测离子丰度和信号达到最佳。正离子模式下的质谱分析参数见表1。

2.1.2 色谱条件的优化

分别以0.1%乙酸-甲醇、0.1%乙酸-乙腈、2 mmol/L乙酸铵-甲醇作为流动相进行样品分离。结果表明，用0.1%乙酸-乙腈作为流动相时，物质分离度、峰形、响应值以及保留时间的稳定性均优于0.1%乙酸-甲醇、2 mmol/L乙酸铵-甲醇，故本方法最终选用0.1%乙酸-乙腈为流动相进行洗脱。图1是9种农药在优化的色谱和质谱条件下的MRM色谱图。

2.2 线性范围及检出限

表1 9种农残的质谱参数

表2 样品中2个水平加标下9种农药的回收率、精密度、相关系数和检出限

图1 9种农残的多反应监测色谱图

线性范围及检出限参照靳贵英等[19]的方法，9种农残标准工作液，按2.1进行分析，以浓度（X）为横坐标，峰面积（Y）为纵坐标建立标准曲线，以性噪比（S/N）为3确定检出限（LOD），结果见表2。

结果表明，9种农残在0.05～1.00 μg/mL范围内具有良好的线性关系，相关系数均大于或等于0.99618，检出限在0.005～0.02 mg/kg之间，满足相关食品安全国家标准中对粮食中农药残留限量及分析方法的要求。

2.3 精密度和回收率

精密度和回收率参照刘畅[21]的方法，采用在空白样品中添加0.10 mg/kg和0.50 mg/kg两个水平的农药混合标准溶液，同时制备平行样品，按照1.3.2进行样品前处理，测定后进行加标，计算其回收率和精密度，结果见表2。

由表2可知，9种农药的平均回收率为81.3%～102.8%，相对标准偏差为0.6%～4.8%，说明该方法结果准确可靠。

3 结论

本研究利用液相色谱-质谱联用仪分析了粮食中的9种农药残留的分子信息，利用多反应监测模式的液相色谱-质谱联用仪技术，建立了一个快速、稳定、灵敏的可定性定量检测农残的方法。该方法可在15 min内完成，其前处理能有效去除色素、杂质等的干扰。在0.05～1.00 μg/mL浓度范围内具有良好的线性关系，相关系数为0.99618～0.99988，加标回收率在81.3%～102.8%之间，相对标准偏差均小于10%，最低检出限为0.005～0.02 mg/kg。但目前其适用范围还需深入研究，从而为农产品中多种农药残留快速同时检测技术的发展提供有效的理论基础和技术支持。