QuEChERS-高效液相色谱法测定食品中4种氨基甲酸酯类农药残留

连翠飞，田景升，郭孝辉，牛瑜琦，杨 蕾

（1.河北女子职业技术学院，河北 石家庄050000；2.河北科技大学 生物科学与工程学院，河北 石家庄050000；3.石家庄科技信息职业学院，河北 石家庄050000）

氨基甲酸酯类农药具有广谱性、高效性。由于具有杀虫效果明显、残留期短、分解快、代谢迅速、能显著刺激作物生长等特点，氨基甲酸酯类农药是农作物防治虫害的常用农药[1]。但是由氨基甲酸酯类农药的杀虫机理可知，它能够抑制昆虫进行神经传导乙酰胆碱酯酶的活性，所以它同时又是一种抑制体内胆碱酯酶的神经毒素，具有潜在致癌、致畸、致突变的作用[2-4]。近几年，氨基甲酸酯类农药的过量使用造成人畜中毒现象经常发生，所以许多国家都制定了其在食品中残留量的限量标准，因此对氨基甲酸酯类农药的残留检测非常关注[5-6]。目前常用的氨基甲酸酯类农药有克百威（呋喃丹）、灭多威、仲丁威、抗蚜威、甲萘威等。

农药残留常用的检测方法有气相色谱法[7]、气相色谱-质谱法[8]、高效液相色谱法[9]、高效液相色谱-质谱法[10-11]、超临界流体色谱法[12]等；常用的前处理方法有液液萃取、固相萃取、固相微萃取等。传统的前处理方法比较耗时费力，而QuEChERS（Quick，Easy，Cheap，Effective，Rugged，Safe）法即为“快速、简易、廉价、有效、稳定、安全”的萃取方法[13-16]，该方法是ANASTASSIADES M等[17]于2003年发明的一种用于农产品中多农药残留分析的前处理方法。QuEChERS方法具有技术要求低、操作简单、无需使用大量有机溶剂、分析过程快速等优点。

本试验采用QuEChERS-高效液相色谱（high performance liquid chromatography，HPLC）-二极管阵列检测器（diode array detector，DAD）法，利用二极管阵列检测器（DAD）的可变波长功能，对本实验中选定的4种氨基甲酸脂类农药残留进行分离与检测。旨在为食品中检测氨基甲酸酯类农药残留提供一种更快速、简便的检测方法和技术参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

甲醇（色谱级）：天津市康科德科技有限公司；乙腈（色谱级）：天津市光复精细化工研究所；无水硫酸镁、氯化钠（纯度≥99%）：天津市永大化学试剂有限公司；灭多威标准品（纯度≥99%）、克百威标准品（纯度≥98%）：北京金宝在线科技有限公司；仲丁威（纯度≥99.6%）、抗蚜威（纯度≥99%）：湖南海利化工股份有限公司；N-丙基乙二胺吸附剂（primary secondary amine，PSA）和石墨化炭黑（graphitized carbon black，GCB）吸附剂：Agela Technologies公司；黄瓜、苹果和小米：市售。

1.2 仪器与设备

Waters 1525-2988高效液相色谱仪：美国沃特世科技有限公司；SK5200LHC型超声波清洗器：上海科导超声器有限公司；LD-52A低速离心机：北京雷勃尔离心机有限公司；PHS-3C型pH计：上海精密仪器有限公司；Millipore Synergy_超纯水机：法国Millipore公司。

1.3 方法

1.3.1 样品处理方法

分别称取10.000 g果蔬样品（市售），磨碎或切碎，加入5.000 g无水硫酸镁（谷物中不加）除去过多的水分，用20 mL乙腈溶解，进行提取（分两次提取），定容至30 mL，涡旋混匀后5 000 r/min离心5 min，取5 mL上清液加入1 g无水硫酸镁、0.5 g PSA和0.2 g GCB净化，涡旋混匀后5 000 r/min离心5 min，取1 mL过0.45 μm微孔滤膜，超声脱气后备用[20]。

1.3.2 色谱条件

色谱柱promosilRC18（5 μm，4.6 mm×250 mm）；流动相：甲醇-水溶液（75：25，V/V），流速：1 mL/min；进样量：20 μL；柱温：25 ℃；检测波长范围：190～300 nm。

1.3.3 标准储备液的配制

分别准确称取抗蚜威、仲丁威、灭多威和克百威各150 mg，用甲醇溶解后分别定容于100 mL容量瓶中，储存备用。

2 结果与分析

2.1 检测波长的选择

通过紫外光谱测量可知，克百威、灭多威、抗蚜威和仲丁威的最大吸收波长分别为198 nm、234 nm、260 nm和270 nm。由于本试验采用二极管阵列检测器，为了提高检测灵敏度，充分发挥二极管阵列检测器的优势，依据4种目标物的最大吸收波长，确定检测波长范围在190～300 nm。

图1 4种氨基甲酸酯类农药扫描图Fig. 1 Scintigram of four kinds of carbamate pesticides

2.2 流动相的选择

本试验以甲醇-水作为流动相，考察了不同比例的甲醇和水（体积比分别为70∶30、75∶25、80∶20）对4种氨基甲酸酯类农药保留行为的影响。如图2a所示，流动相中当甲醇与水体积比为70∶30时，4种氨基甲酸酯类农药的保留时间会偏长；如图2b所示，当甲醇与水的比例为75∶25时，4种氨基甲酸酯类农药出峰比较快，而且分离效果好；如图2c所示，当甲醇与水体积比为80∶20时，则4种氨基甲酸酯类农药中，灭多威和克百威不能完全分离。所以本试验选择体积比为75∶25的甲醇-水为流动相。

图2 4种氨基甲酸酯类农药混合标液色谱图Fig. 2 Chromatogram of four carbamate pesticides mixed standard solution

2.3 流速的选择

试验考察了流速对被测物保留行为的影响，分别考察了流速为0.5 mL/min、0.8 mL/min、1 mL/min和1.2 mL/min时四类农药的分离情况。当流速为0.5 mL/min和0.8 mL/min时，被测物出峰时间较长，峰形较宽；当流速为1.2 mL/min时，尽管分析时间大大缩短，但这时柱压较高，分离效果欠佳，而当流速为1 mL/min时，被测物出峰时间较短，分离效果好。故最佳流速为1 mL/min。

2.4 线性关系和检出限

将4种氨基甲酸酯类农药分别配制成质量浓度为1～200 μg/kg的一系列不同浓度的标准溶液，在1.3的色谱条件下进行测定。以物质的质量浓度作为横坐标，被测组分的峰面积（Y）为纵坐标作图，得到线性（X）方程和线性相关系数，并计算检出限，结果如表1所示。

表1 4种氨基甲酸酯线性关系及检出限Table 1 Linear relationships and detection limits of four kinds of carbamate

由表1可知，克百威和抗蚜威的线性范围为2～100μg/kg，仲丁威和灭多威的线性范围为5～200 μg/kg，线性相关系数（R2）≥0.999 8。该方法的检出限在2～5 μg/kg。由于有效地发挥了二极管阵列检测器（DAD）的优势，与相关文献[18-19]比较，对被分析物质检测的灵敏度明显提高。

2.5 回收率试验

表2 加标回收率试验结果Table 2 Results of standard recovery tests

向空白黄瓜、苹果、小米样品基质中分别添加10 μg/kg、20 μg/kg、50 μg/kg 的3个浓度的农药标品，每个浓度设置3个重复。通过基质标准曲线定量，进行回收率实验，结果见表2。由表2可知，以黄瓜为基质的试验结果平均回收率在84.5%～99.3%之间，以苹果基质的试验结果平均回收率在84.7%～95.5%之间，以小米基质的试验结果平均回收率在82.5%～98.0%之间，说明方法的回收率良好。黄瓜基质、苹果基质、小米基质的回收率结果相对标准偏差（relative standarddeviation，RSD）分别为1.63%～2.94%、1.95%～3.30%、1.64%～3.27%，表明该方法可行。

2.6 精密度试验

选取本底中不含有这四种农药的黄瓜、苹果、小米样品，分别按10 μg/kg和20 μg/kg 2个浓度的水平添加，每个水平检测6次，得到方法的精密度结果见表3～表5。由表3可知，黄瓜基质的相对标准偏差（RSD）在1.68%～3.15%之间（n=6），由表4可知，苹果基质的相对标准偏差（RSD）在1.64%～3.30%之间（n=6），由表5可知，小米基质的相对标准偏差（RSD）在1.91%～3.07%之间（n=6）。在3种基质中测定的实验结果相对标准偏差均＜5%，说明方法的精密度良好。

表3 以黄瓜为基质的精密度试验结果Table 3 Precision test results using cucumber as substrate

表4 以苹果为基质的精密度试验结果Table 4 Precision test results using apple as substrate

表5 以小米为基质的精密度试验结果Table 5 Precision test results using millet as substrate

2.6 样品测定

样品按照1.3.1中样品处理方法处理，在1.3.2色谱条件下进行测定。结果表明，在黄瓜、苹果和小米中未检出此4种农药。

3 结论

该研究建立了同时测定4种氨基甲酸脂类农药的高效液相色谱-二极管阵列检测方法。依据保留时间定性，外标法定量。通过对该方法的回收率、精密度等方法学技术指标的研究，表明该方法具有较好的精密度和准确性，样品加标平均回收率在82.5%～99.3%之间，精密度试验结果RSD在1.64%～3.30%之间。且方法的前处理简单，可为定性和定量分析样品中氨基甲酸脂类农药残留提供一种准确有效的检测方法。