UPLC-MS/MS结合改进的QuEChERS方法测定蔬菜中氯虫苯甲酰胺残留

李阳，范学臻

南京市农产品质量检测院（南京 210036）

农产品中杀虫剂的残留和对动物的毒性问题，一直是人们关注的热点。近年来，各种高效、低毒杀虫剂正在改变杀虫剂对环境的影响。其中由美国杜邦公司开发的首个具有新型邻酰胺基苯甲酰胺类化学结构的广谱杀虫剂——氯虫苯甲酰胺已在中国获准登记，并被广泛用于蔬菜、水果和粮食作物上的虫害防治[1-2]。该农药具有快速的胃毒和触杀作用，其杀虫谱广、杀虫活性高、速效性好、对施药人员非常安全，持效期可以达到15 d以上[3]。

目前我国现行有效的氯虫苯甲酰胺检测标准仅有于2020年7月1日实施的SN/T 5221—2019出口植物源食品中氯虫苯甲酰胺残留的测定，国标与农业部相关检测标准尚未出台。现阶段常用检测方法主要采用液相色谱、气相色谱、气相色谱串联质谱法和液相色谱串联质谱法等[4-7]。大多采用乙腈、乙酸乙酯作为提取溶剂，通过匀浆法、振荡法进行提取；净化手段主要采用液液萃取净化、固相萃取净化（弗罗里硅土、氧化铝或氨基填料）或分散固相萃取净化（PAS、C18、GCB吸附剂）[8]。这些仪器及前处理方法不同程度存在着需要使用大量试剂、操作步骤烦琐、不适用于大批量样品快速高效的检测、检测成本较高等问题。此次试验在传统QuEChERS方法上进行了改进，建立了快速、高效、回收率高、重现性好的蔬菜中氯虫苯甲酰胺农药残留的UPLC-MS/MS分析方法。

1 试验部分

1.1 材料与试剂

氯虫苯甲酰胺标准品（质量浓度为1 000 mg/L，购自农业部环境质量监督检验测试中心，天津）；乙腈（色谱纯，美国天地公司）；N-丙基乙二胺（PSA）、石墨化碳黑（GCB）、C18固相吸附剂（安捷伦科技公司）；硫酸镁、氯化钠、柠檬酸钠、柠檬酸氢二钠（分析纯，国药化学试剂厂）。试验用水为电阻率为18.2 MΩ·cm的超纯水。

1.2 仪器与设备

AB Sciex QTRAP 5500超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱仪（美国AB公司）；PL602E电子天平（精度0.01 g，瑞士梅特勒-托利多集团）；Waters ACQUITY UPLC CSH C18柱（粒径1.7 μm，2.1 mm×100 mm）；TG1650-WS离心机（上海卢湘仪）。

1.3 试验方法

1.3.1 标准溶液的配制

吸取0.1 mL 1 000 mg/L的氯虫苯甲酰胺标准品于10 mL容量瓶中，用乙腈稀释至刻度，得到10 mg/L的标准中间液。取适量10 mg/L标准中间液，用空白基质或8∶2水-乙腈溶液稀释成质量浓度分别为0.005，0.01，0.04，0.08，0.12和0.16 mg/L的基质工作液，置于冰箱避光保存。

1.3.2 样品前处理

方法一：称取10 g（精确至0.01 g）样品于50 mL塑料离心管中，加入10 mL乙腈、4 g硫酸镁、1 g氯化钠、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠及1颗陶瓷均质子，盖上离心管盖子，剧烈振荡1 min后于4 200 r/min离心5 min。吸取6 mL上清液于内含900 mg硫酸镁及150 mg PSA（深色样品加入885 mg硫酸镁、150 mg PSA、15 mg GCB）的15 mL塑料离心管中，漩涡混匀1 min后，以4 200 r/min离心5 min。取上清液，过0.24 μm有机滤膜后待UPLC-MS/MS 测定。

方法二：称取10 g（精确至0.01 g）样品于50 mL塑料离心管中，加入10 mL乙腈，盖上离心管盖子，漩涡混匀1 min后加入10 g氯化钠，剧烈振荡5 min后于7 500 r/min离心5 min。取上清液，过0.24 μm有机滤膜后待UPLC-MS/MS 测定。

1.3.3 添加回收试验

向空白样品中分别添加0.01，0.05和0.1 mg/kg水平的氯虫苯甲酰胺标准工作溶液，采用所建立的方法测定添加回收率。每个添加水平设6次重复，同时做空白对照。

2 结果与讨论

2.1 色谱及质谱的条件优化

2.1.1 色谱条件

流动相A为加入体积分数0.1%甲酸的0.1%乙酸铵的水溶液，流动相B为加入体积分数0.1%甲酸的乙腈溶液；进样量1 μL；柱温箱40±5 ℃；梯度洗脱如表1所示。

表1 梯度洗脱条件

2.1.2 质谱条件

扫描方式：电喷雾电离源（ESI+）；气帘气CUR：35 psi；电离电压IS：5 500 V；离子源温度：500 ℃；雾化气GS1：55 psi；加热辅助气GS2：55 psi；碰撞气CAD：medium；采集模式：多反应监测MRM模式。具体监测离子对、碰撞能等质谱采集参数见表2。样品MRM图详见图1。

表2 氯虫苯甲酰胺的质谱分析条件

图1 氯虫苯甲酰胺总离子流图

2.2 不同前处理结果比较

为了比较传统QuEChERS法及改进的QuEChERS法在氯虫苯甲酰胺中的提取效率，试验选取了西红柿、笋瓜、大葱、扁豆、白菜、萝卜、甘蓝7种不同类别的蔬菜，分别添加了0.01，0.05和0.1 mg/kg水平的氯虫苯甲酰胺，经过不同前处理后上机结果，如图2所示。在3种添加水平下，传统QuEChERS法回收率在73%～90%之间，改进的QuEChERS法回收率在73%～112%之间，两者均符合农业部2386号公告要求[9]。在结果保证提取效率前提下，改进后的QuEChERS法更加操作简便、省时省力。

图2 不同样品处理方式对蔬菜中氯虫苯甲酰胺提取效率的影响

2.3 方法线性范围与基质效应

利用改进后的QuEChERS法，提取西红柿、笋瓜、大葱、扁豆、白菜、萝卜、甘蓝7种不同类别的蔬菜作为空白基质配制曲线，同用乙腈和水配制成的相同浓度的标准溶液进行上机比较。以质量浓度（μg/L）为横坐标，定量离子对的峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。

同时通过基质标准工作曲线斜率（mmartix）及乙腈溶剂标准工作曲线斜率（msolvent），计算基质效应（Matrix effect，ME）。ME=（mmartix-msolvent）/msolvent×100%。若ME＞0，为基质增强效应；若ME＜0，为基质抑制效应。当ME的绝对值为0～20%时，表现为可忽略的弱基质效应；当ME的绝对值在20%～50%之间时，表现为中等基质效应；当ME的绝对值大于50%时，表现为较强的基质效应[10-12]。详见表3。除了大葱中氯虫苯甲酰胺表现为基质减弱效应，其他均为基质增强效应，其中西红柿表现出了中等基质效应。在农药残留检测领域常采用标准加入法、同位素内标法、样品稀释和基质匹配标准溶液等方法消除基质效应带来的影响[13]。比较上述方法，由于空白基质相对容易提取，因此试验采用基质标准曲线进行定量分析来提高结果的准确度。

表3 氯虫苯甲酰胺在7种基质中的相关系数及基质效应

2.4 方法回收率、精密度、定量限

7种不同作物添加回收率试验结果及精密度（δRSD）详见表4。结果符合农业部2386号公告要求[9]，当添加水平在0.001～0.01 mg/kg之间时，回收率在60%～120%之间，δRSD≤30%；当添加水平在0.01～0.1 mg/kg之间时，回收率在70%～120%之间，δRSD≤20%；当添加水平在0.1～1.0 mg/kg之间时，回收率在70%～110%之间，δRSD≤15%。根据S/N=10为定量限（Limit of quantitation，LOQ），蔬菜中氯虫苯甲酰胺的LOQ为5 μg/kg。

表4 7种不同作物添加回收率及精密度

3 结论

试验基于传统QuChERS检测方法进行改进，结合UPLC-MS/MS，建立了蔬菜中氯虫苯甲酰胺的检测方法。该方法在前处理阶段更加方便、快捷，使用药剂成本也大大降低，在保证定量准确、回收率符合要求的情况下，大大提高了检测效率，也有效避免了过多的人工操作环节带来的误差及外界污染。