QuEChERS-气相色谱-串联质谱法同时测定豇豆中6种菊酯农药残留

张 群，马 晨，秦安丽，段 云，郇志博，吴 琼

(1.中国热带农业科学院分析测试中心，海南 海口 571101; 2.农业农村部热作产品质量安全风险评估实验室，海南 海口 571101; 3.海南省热带果蔬产品质量安全重点实验室，海南 海口 571101)

0 引 言

豇豆，学名Vignaunguiculata(Linn.) Walp，又名豆角、长豆角等，是营养价值较高的一种蔬菜。豇豆在海南年栽培面积15万亩～20万亩，年总产量20万吨～25万吨，在北运蔬菜产业中具有重要地位和作用[1]。海南高温高湿的环境利于病虫害的发生，而豇豆为花果同期作物，其花期也是收获期，虫害爆发几率更高：据调研发现主产区蓟马至少爆发3～4次，美洲斑潜蝇2～3次。菊酯类农药常用于防治豇豆虫害，如甲氰菊酯对豇豆上二点螨有作用[2]，氯氟氰菊酯、氰戊菊酯和氯氰菊酯等可防治豇豆的豆荚螟[3]、蚜虫[4]和美洲斑潜蝇[4-6]。这些农药中只有氯氰菊酯被登记用于豇豆防治豆荚螟[7]，且我国只对氯氟氰菊酯和氯氰菊酯在豇豆(或豆类)的最大残留限量值规定，分别为0.2 mg/kg[8]和0.5 mg/kg[8]。为了规避潜在健康风险，建立一种同时检测豇豆中菊酯类农药残留量的方法是必要的。

目前菊酯类农药检测方法包括气相色谱法[9-11]、液相色谱法[12]、光谱分析法[13]、免疫分析法[14]和电化学传感器技术[15]等，常用的还是气相色谱法，本文采用一种农产品检测的快速样品前处理技术-QuEchERS法结合气相色谱-串联质谱(gas chromatography-tandem mass spectrometry，GC-MS/MS)检测建立了豇豆中6种菊酯农药含量的快速检测方法，较于传统农药残留检测方法更简单、快速、安全、价格低廉同时可提供高质量农药残留分析，为确保豇豆质量安全提供有效的检测手段。

1 实验部分

1.1 仪器、试剂与材料

气相色谱三重四级杆串联质谱联用仪(Thermo Scientifi Trace 1310-TSQ 9000)；萃取试剂盒 (Agilent，适用欧盟 EN15662方法，盐包：4 g MgSO4、1 g NaCl、1 g 二水合柠檬酸三钠、0.5 g 半水柠檬酸氢二钠；2 mL QuEChERS 分散SPE试剂盒 (25 mg PSA、2.5 mg GCB、150 mg MgSO4)；2 mL QuEChERS 分散SPE试剂盒 (50 mg PSA、150 mg MgSO4)；2 mL QuEChERS 分散 SPE 试剂盒 (25 mg PSA、150 mg MgSO4)；毛细管气相色谱柱 TG-5SILMS (30 m×0.25 mm，0.25 μm，Thermo公司)。

乙腈、丙酮、正己烷(HPLC级，美国Fisher)；其余试剂均为市售分析纯。

豇豆，购于海南市场。甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氟胺氰菊酯、氰戊菊酯标准品，纯度≥99%(天津农业部环境质量监督检验测试中心)。

1.2 试验方法

1.2.1 样品前处理

豇豆的取样量参照CAC/GL 33—1999 《农药最大残留限量符合性测定的推荐取样方法》中植物源性初级食品（小尺寸新鲜产品）的取样量进行采样，取豇豆鲜样约1 000 g，用粉粹机粉碎，混匀，装入洁净的密封罐中，标明编号，于-18 ℃保存。

参照进出口行业标准SN/T 4138—2015 《出口水果和蔬菜中敌敌畏、四氯硝基笨、丙线磷等88种农药残留的筛选检测QuEChERS-气相色谱-负化学源质谱法》称取10.0 g (精确至0.01 g)已制备好豇豆试样于50 mL离心管中，加入10 mL乙腈，用多管涡旋混合器在2 500 r/min涡旋震荡2 min，将试剂盒盐包 (4 g MgSO4、1 g NaCl、1 g 二水合柠檬酸三钠、0.5 g 半水柠檬酸氢二钠)加入萃取管中涡旋2 min，4 000 r/min离心5 min，上清液待净化。

取1.8 mL上清液转入预先加有净化包的2 mL聚丙烯离心管中，用多管涡旋混合器在2 500 r/min涡旋震荡2 min，再用高速离心机在10 000 r/min的转速下离心5 min。取上清液经0.22 μm微孔有机滤膜过滤，待GC-MS/MS检测。菊酯类农药存在异构体，依据GB 2763—2019《食品安全国家标准》中食品中农药最大残留限量： 中农药的残留物定义进行残留检测。

1.2.2 GC-MS/MS检测条件

气相条件：程序升温，初始温度 100 ℃，以25 ℃/min 升温至 250 ℃，以 5 ℃/min 升温至 280 ℃，保持 3 min；总运行时间：15 min；流量：1.0 mL/min；载气：氦气，纯度≥99.999 %；进样量：1 μL；进样口温度：250 ℃；进样方式：不分流进样。

质谱条件：离子源温度：300 ℃；气相质谱接口温度：280 ℃。选择反应监测模式(SRM)条件见表1。

表 1 SRM模式下待测农药的检测条件

1.2.3 标准溶液及基质标准溶液的配制

标准溶液配制：6种待测农药分别用正己烷配制成100 mg/L标准储备液，置于-18 ℃保存。

基质溶液标准品的配制：参照样品前处理方法将空白的样品(未有待测农药检出的样品)配制成基质溶液，用基质溶液对标准储备液进行稀释制成所需的定量标准品混合溶液，现用现配。

1.2.4 准确度与精密度测定

称取3组不含6种农药的空白样品，每组5个重复。在空白样品中，分别添加6种农药的混合标准品溶液，添加浓度为 0.01，0.05，0.10 mg/kg，按照所建立的方法进行检测，进行加标回收试验。

2 结果与讨论

2.1 质谱条件的优化

首先对6种待测农药的单标溶液(1.00 mg/L)进行全扫描，得到待测农药的母离子和保留时间；其次分别对待测农药对应的母离子进行产物离子扫描，得到待测农药的定量离子对和定性离子对；最后，分别优化碰撞能量。优化完毕后，建立待测农药的最优选择反应监测模式(SRM)，基质标准溶液(0.1 mg/L)典型谱图如图 1所示。

图 1 SRM模式下总离子流图

2.2 样品前处理条件优化

2.2.1 提取剂和净化方法的选择

新鲜豇豆嫩荚含叶绿素 160.0 mg/kg、含VC190.0 mg/kg、含有机酸2 g/kg、蛋白质的含量为15 g/kg、可溶性固形物的含量为13.4g/kg[16]。同时考虑到拟除虫菊酯类农药偏弱的极性及豇豆中叶绿素、蛋白质含量高等因素，考察了常用农残提取剂(乙腈、丙酮)及3种常用QuEChERS 分散 SPE试剂 (X.25 mg PSA、2.5 mg GCB、150 mg MgSO4；Y.50 mg PSA、150 mg MgSO4；Z.25 mg PSA、150 mg MgSO4)的提取效果。提取剂和分散SPE试剂对6种农药的提取效果见图2，结果表明，当添加浓度为0.05 mg/kg时，乙腈提取，X净化，6种农药的样品回收率符合《农药登记残留试验准则》中检测方法开发要求(当添加浓度在0.01～0.1mg/kg之间时，平均回收率70%～110%，相对标准偏差(RSD)＜20%)，故选择乙腈提取，QuEChERS 分散SPE试剂(X.25 mg PSA、2.5 mg GCB、150 mg MgSO4)净化。

图 2 提取剂对6种菊酯农药的提取效果

2.3 线性方程、定量限、回收率和精密度

2.3.1 线性方程、检出限及定量限

按1.2.3所述配制的0.001～0.500 mg/L内6个浓度梯度 (0.001 mg/L、0.005 mg/L、0.01 mg/L、0.050 mg/L、0.100 mg/L、0.500 mg/L)的混合基质标准品进样。在1.2.2的检测条件下，以进样浓度(mg/L)为横坐标，峰面积为纵坐标，绘制线性方程(表2)。结果表明，在0.001～0.500 mg/L范围内峰面积与进样浓度呈良好的线性关系，相关系数大于0.99。

表 2 6种菊酯农药的线性方程及决定系数

依照3倍信噪比(S/N)对豇豆中6种菊酯农药的检出限 (LOD)进行计算，得到 LOD为 9×10-5mg/kg；再依据10倍信噪比确定其定量限(LOQ)为3×10-4mg/kg。通过实际添加回收试验，最终确定豇豆中甲氰菊酯、氟氯氰菊酯和氰戊菊酯的定量限为0.003 mg/kg，氯氟氰菊酯、氯氰菊酯和氟胺氰菊酯的定量限为0.001 5 mg/kg，5次试验的平均回收率为75.3%～87.9%，相对标准偏差(RSD)范围5.7%～13.2%。本方法的定量限可以满足我国、欧盟和日本豇豆中6种菊酯农药的最大残留限量(MRL)检测要求。

2.3.2 精密度和回收率

依据豇豆中6种菊酯农药的MRL值以及方法的灵敏度，对豇豆样品设定了0.01 mg/kg、0.05 mg/kg和0.1 mg/kg 3个浓度的添加水平，其平均回收率与相对标准偏差(RSD)见表3。在3个添加浓度水平下，6种菊酯农药残留的平均回收率在89.6%～106.9%之间；5次重复的相对标准偏差在4.0%～11.9%，均能够满足定量检测要求。

表 3 6种农药的加标回收率及其相对标准偏差(n＝5)

3 实际样品分析

利用该方法测定了海南省2018年11月-2019年5月共计52份样品：共检出氯氰菊酯10例，检出率19.2%，检出浓度0.011～0.47 mg/kg；依据我国现有GB 2763—2019标准豇豆上氯氰菊酯的 MRL为0.5 mg/kg，判定豇豆样品中氯氰菊酯的超标率为0%，最高浓度为0.47 mg/kg。共检出氯氟氰菊酯7例，检出率为13.5%，检出浓度0.008～0.12 mg/kg；依据我国现有GB 2763—2019标准豇豆上氯氟氰菊酯的 MRL为0.2 mg/kg，判定豇豆样品中氯氟氰菊酯的超标率为0，最高浓度为0.12 mg/kg。共检出甲氰菊酯3例，检出率为5.7%，检出浓度0.039～0.102 mg/kg；鉴于我国目前尚未制定甲氰菊酯在豇豆中的MRL标准，无法判断；参考较为严格的欧盟MRL标准（0.01 mg/kg），则豇豆样品中甲氰菊酯残留超标率为100%。其他3种菊酯农药(氟氯氰菊酯、氟胺氰菊酯、氰戊菊酯)未有检出。

4 结束语

本研究建立了QuEChERS-气相色谱-串联质谱法同时测定豇豆中6种菊酯农药残留的检测方法。本方法从色谱工作条件、提取剂和净化剂3个方面对实验条件进行优化，使得样品前处理简便快速且回收率高，能够较好地排除基质干扰；检出限及精密度均能满足欧盟等国豇豆中6种菊酯类农药最大残留限量的检测要求，为监管监测提供技术支撑，保障人体健康，回避潜在食用风险。在中国农药信息网查询菊酯类农药在豇豆上的登记情况，结果显示氯氰菊酯和氯氟氰菊酯有登记用于防治豇豆豆荚螟，我国制定的限量标准与之一致，检出未超标。而甲氰菊酯在豇豆上尚未登记，虽有检出，鉴于我国目前尚未制定甲氰菊酯在豇豆中的MRL标准，未能下结论；当参考较为严格的欧盟标准时，则超标100%，故建议相关部门加强农药使用监管。