QuEChERS-三重四级杆气质联用法测定新疆辣椒酱中15 种农药残留*

曹 续 左书瑞 冯彤彤 古丽米热·努拉吉 陈国通*

1（新疆维吾尔自治区分析测试研究院，新疆乌鲁木齐 830011）2（新疆维吾尔自治区职业病防治院，新疆乌鲁木齐 830011）

新疆辣椒作为我国辣椒产业的一只新军，近年 来发展速度非常快，主要产地在北疆的沙湾县及南疆的焉稽县。新疆现已成为全国重要的红鲜椒和红干椒出口基地。由于新疆地理原因，日照时间长，超标准范围使用农药现象较多。无论对日常消费或是出口都造成较大经济损失。我国在农药残留方面也制定了相关标准，但和发达国家相比，在生产和标准指标方面存在较大差异。

目前常用于农残检测的方法有液相色谱法、气相色谱法、液质联用色谱法、气质联用色谱法。前处理方法主要有液液萃取、固相萃取、QuEChERS等方法，其中QuEChERS 前处理法是目前应用较为广泛的一种，具有高效、便捷、省时、减少试剂使用量的优势。该方法在辣椒酱前处理中的应用报道较少，由于样品中油脂、色素及易挥发性物质含量较多，存在明显的基质干扰效应。

气相色谱法的缺点主要是检测限高和灵敏度比较低。气象色谱-质谱法（GC-MS）是采用离子模式对化合物进行确认，在基质复杂的情况下，对样品的干扰比较大，因此容易出现假阳性。GC-MS/MS 是在GC-MS 的基础上增加质谱，是基于吸附原理研制出来的，将吸附剂加入样品提取液中，通过涡旋震荡的方式与基质干扰物充分接触，将干扰物吸附，从而达到样品净化的目的。本文在QuEChERS 方法的基础上，优化了净化步骤，并与三重四级杆气质联用，为辣椒酱中15 种农药农药残留检测提供了依据。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

丙酮、乙腈，色谱纯，美国Fisher 公司；结晶乙酸钠，分析纯，天津市盛奥化学试剂有限公司；无水硫酸镁，分析纯，上海麦克林生化科技有限公司；石墨化碳（Carbon-GCB），上海安谱实验科技股份有限公司；C18吸附剂，安捷伦科技（中国）有限公司；乙二胺-N-丙基硅烷（PSA），美国Agela 公司；正己烷，扬州市利达化工有限公司。

农药标准品：毒死蜱、乙草胺、对硫磷、丙溴磷、腐霉利、百菌清、高效氯氟氰菊酯、苯醚甲环唑、溴氰菊酯、异菌脲、二甲戊乐灵、五氯硝基苯、三氯杀螨醇、喹禾灵、氯氰菊酯，15 种农药标准品质量浓度均为1 000 μg/mL，农业部环境质量监督检验测试中心。根据标准品的溶解度选用正己烷、丙酮溶剂配制，参照GB/T 23200.8-2008 方法根据检出限的不同配制成质量浓度为20 μg/mL 的标准储备溶液，避光存放于-18 ℃冰箱中。

基质匹配标准溶液：用空白样品提取液配制质量 浓 度 为0.005 μg/mL、0.01 μg/mL、0.05 μg/mL、0.1 μg/mL、0.5 μg/mL、1.0 μg/mL 的混合标准溶液，经孔径0.22 μm 微孔膜过滤后供分析。

1.2 仪器与设备

TSQ9000 气相色谱-三重四级杆串联质谱联用仪，美国ThermoFisher；BSA2202S 电子天平，德国Sartorius 公司；K15 高速离心机，德国Sigma 公司；MS 3 涡旋混匀器，德国IKA 公司；Millipore 超纯水系统。

1.3 仪器条件

1.3.1 色谱条件

色谱柱：TG-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；柱温：40 ℃，保持1.5 min，以25 ℃/min 升至180 ℃，保持1.5 min，以5 ℃/min 升至280 ℃，保持1.5 min，以10 ℃/min 升至300 ℃，保持10 min；进样口温度：270 ℃；进样体积：1.0 μL；载气：高纯氮气（99.99%）；进样方式：不分流进样；流速：1.0 mL/min。

1.3.2 质谱条件

离子源温度230 ℃；传输线温度280 ℃；电子轰击电离子能量70 eV，灯丝电流35 μA；氮气纯度99.999%，碰撞气流速率1.5 mL/min。

1.4 样品前处理

称取15 g 样品于离心管中，加入5 mL 的水和15 mL（0.1%乙酸+乙腈），涡旋混匀1 min。样品冷冻10 min 后，加入6.0 g 无水MgSO4、1.5 g 结晶CH3COONa，迅速加盖涡旋混匀1 min，冰浴超声提取20 min，于9 500 r/min 低温离心3 min。冷冻10 min 后，取8.0 mL 上清液，移入含1.2 g MgSO4、0.64 g PSA、0.2 g C18、0.4 g 石墨化碳黑（GCB）的15 mL 具塞离心管中，锅旋混匀1 min，然后在低温环境下9 500 r/min 离心1 min，上清液用有机滤膜过滤后，供GC-MS/MS 测定。

2 结果与讨论

2.1 仪器条件优化

在电子轰击离子源的模式下，采取SCAN 模式，将0.2 μg/mL 混合标液进行测定，得到色谱图，然后确定各组分的保留时间。在NIST 检索库，确定所有目标化合物的丰度，将质量数较大的离子作为试验的母离子，再将产物离子采取扫描的方式进行选择，在5ev 和40 eV 条件下调节碰撞能量。然后分别选取能量碰撞后丰度较高的两个子离子作为定性离子和定量离子，并确定最佳的碰撞能量。随后对质谱条件进行优化，然后对0.2 μg/mL 混合标液、辣椒酱样品和辣椒酱样品加标进行测定，得到离子流图（图略）。

2.2 提取溶剂的选择

由于一次性分析样品中的15 种化学农药，化学农药目标数量比较多，并且每种化学农药的结构存在较大差异，因此本试验选择了5 组非极性混合溶剂和极性混合溶剂进行优化。5 组溶剂分别为正己烷-丙酮（体积比1∶1）；正己烷-丙酮（体积比9∶1）；石油醚-丙酮（体积比1∶1）；乙腈；丙酮。试验结果显示，由于百菌清极性较大，因此前3 组非极性混合溶剂对百菌清的提取效果较差；采用乙腈提取的15 种农药回收率均在正常的试验范围之内。此外，辣椒酱含有的色素种类比较丰富并且色素含量也比较多，由于丙酮溶出的色素含量和种类较多，会对农药残留的检测造成很大的干扰，而且对仪器稳定性的影响也非常显著。因此，选取乙腈作为试剂提取剂应用到Qu ECh ERS 方法中。百菌清在酸性介质中的提取效率最高，另外百菌清的离子化需要在弱酸性环境下才能够进行，因此本文选取1%的乙酸试剂对溶液进行弱性酸化，然后采取乙腈-乙酸的试剂（浓度为1%）作为提取溶剂。

2.3 吸附剂的选择优化

N-丙基乙二胺（PSA 粉）的交互作用主要是通过弱阴离子的相互作用来实现的，其对碳水化合物和干扰物中脂类物质的去除能力非常强，但是去除色素和维生素的能力较差，其对中性氧化铝吸附石墨化碳粉和维生素的能力要比色素的吸附效果强2～3 倍。辣椒酱中的色素含量比较高，因此需要先排除色素的干扰。中性氧化铝可以去除大部分的脂溶性色素，弥补活性碳粉的不足。本试验将石墨化碳粉、PSA 粉、中性氧化铝按一定比例充分混匀，采取固相萃取的方式对吸附剂进行选择优化，将干扰物质的干扰降到最低。本文比较了3 种净化材料，第一种是50 mg 中性氧化铝+70 mgPSA+100 mgGCB，第二种是50 mg 无水硫酸镁+100 mgPSA，第三种是50 mg PSA+100 mg GCB，对上述3 种净化剂研究结果显示，第二种净化剂对百菌清的回收率较低，这说明石墨化碳粉对百菌清的吸附作用非常强。第三组净化材料来源比较单一，对辣椒酱样品的净化能力不强，而且辣椒酱的色素和杂质比较多，因此对色谱柱的保护能力差。第一组净化材料对辣椒酱的色素吸附效果比较强，而且可以降低基质效应，同时得到符合要求的回收率，净化后溶液呈现浅黄色。因此选取第一组的作为净化材料。

2.4 检测方法的线性范围、检出限

在空白辣椒酱中添加3 种水平的混合标准溶液（分别是0.02 mg/kg、0.05 mg/kg、0.20 mg/kg），按照1.4 样品萃取与净化的方法对样品溶液进行净化，然后进行6 次重复处理，结果见下页表1。由表1可知，在质量浓度为0 μg/mL～2.0 μg/mL 的线性范围内，15 种农药的回收率在74.9%～113.7%之间，其中辣椒酱加标水平为0.05 mg/kg 时，6 次的平行检测结果标准差的值在10%，重现性良好。

表1 15 种农药标准曲线相关系数和线性范围情况

2.5 实际样品测定

本试验选择了市场中销售的新疆辣椒酱30 份进行了农药残留的检测，结果显示有20 份市售的辣椒酱合格；其余10 份辣椒酱，检测出了氯氰菊酯和溴氰菊酯2 种农药，检出率为33.33%；另外检测出百菌清的辣椒酱样品有8 份，3 份辣椒酱中检出高效氯氟氰菊酯。

3 结论

本研究采用优化改进后的QuEChERS 方法对新疆辣椒酱样品进行前处理，处理过程中已将大部分色素去除，经仪器分析发现，经前处理后辣椒酱中的杂质对目标化合物的干扰程度不高，用定性和定量的方法检测辣椒酱中农药残留结果更准确。结合气相色谱-串联质谱技术，对新疆辣椒酱中的15种农药残留情况进行综合检测。该方法操作简便并且回收率高，适合大批量辣椒酱样品中15 种农药残留的检测。