QuEChERS结合GC-MS/MS检测食用菌中20种有机磷农药的基质效应

蔡振辉

(宁德市农产品质量安全检验检测中心，福建 宁德 352100)

有机磷农药具有高效、广谱、降解快、价格低等特点，被广泛应用于农业生产[1]，但其残留问题也日益凸显，严重影响生态环境，甚至危害人体健康。目前，世界各国通过制定农产品中有机磷农药的最大残留限量加以监督，我国颁布的《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量：GB 2763—2021》[2]也规定了农产品中有机磷农药的最大残留限量。当前，对有机磷农药残留的检测主要有气相色谱法[3]、气相色谱—串联质谱法(gas chromatography-tandem mass spectrometry, GC-MS/MS)[4]和液相色谱—串联质谱法[5]等。其中，GC-MS/MS相比气相色谱—质谱联用法(GC-MS)优势明显，可通过监测多个离子，有效排除假阳性干扰，提高分析的选择性和灵敏度[6-7]。

基质效应指样品中其他成分对待测物测定造成干扰，导致测定时无法对目标组分进行准确定量[8]。基质匹配校准法是目前农药残留检测领域降低基质效应的常用方法，但现实中待测样品种类繁多，难以对不同样品一一配制基质标准曲线[9]。因此，寻找代表性的样品基质并配制标准曲线进行定量分析，成为提高检测效率及准确性的有效手段[10-12]。QuEChERS法是一种方便快捷、经济实用、安全可靠的样品前处理技术，常用于农产品农药的检测[13]。目前，有关食用菌中有机磷农药的基质效应报道不多，且涉及的食用菌种类较少[14-16]。因此，本研究采用QuEChERS结合GC-MS/MS法探讨20种有机磷农药在10种常见食用菌中的基质效应，以期为食用菌中有机磷农药的检测提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

1.1.1 材料 试材分别为香菇(Lentinulaedodes)、秀珍菇(Pleurotusgeesteranus)、蟹味菇(Hypsizygusmarmoreus)、杏鲍菇(Pleurotuseryngii)、鹿茸菇(Lyophyllumdecastes)、金针菇(Flammulinavelutipes)、平菇(Pleurotusostreatus)、双孢菇(Agaricusbisporus)、黑木耳(Auriculariaheimuer)和银耳(Tremellafuciformis)等10种常见食用菌，均为市售。试验前对所有试材进行检测，均未发现待测农药。

1.1.2 试剂 20种有机磷农药标准样品由农业部环境保护科研监测所提供，质量浓度均为100 μg·mL-1。丙酮、乙腈、正己烷均为色谱纯，上海安谱公司；5982-5056分散固相萃取试剂盒，美国Agilent公司。

1.2 仪器与设备

GCMS-TQ8040三重四极杆气相色谱质谱联用仪，日本岛津制作所；3-18KS高速冷冻离心机，德国Sigma公司；EVAP-111氮吹仪，美国Organomation公司；FP3010料理机，德国Braun公司；移液枪(10～100 0 μL)，德国VITILAB公司；PL602E电子天平，METTLER TOLEDO科技有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理 参照文献[17]中有关农药残留检测的方法进行样品前处理。分别将10种食用菌样品充分搅碎、混匀，准确称取10.0 g样品于50 mL离心管，加入20.0 mL乙腈、5.0 g NaCl，充分震荡混匀后超声提取15 min，5 000 r·min-1离心3 min。吸取8.0 mL上清液置于分散固相萃取净化管，振荡1 min后5 000 r·min-1离心3 min，吸取1.0 mL上清液于10.0 mL试管，40 ℃氮吹至近干，加入1.0 mL丙酮与正己烷混合液复溶，收集净化后的空白基质液备用。

1.3.2 GC-MS/MS条件 (1)色谱条件。色谱柱：Aglient DB-5 MS (30 m×0.25 mm，0.25 μm)；梯度升温设置：起始温度50 ℃，保持1 min，以25 ℃·min-1升温至125 ℃，再以10 ℃·min-1升温至290 ℃。(2)质谱条件。EI离子源温度：200 ℃，接口温度：250 ℃，溶剂延迟时间：3.0 min；多反应监测(multiple reaction monitoring, MRM)检测。

1.3.3 标准曲线的绘制 分别使用10种食用菌基质液和丙酮正己烷(体积比为1∶1)将标准物质稀释为25、50、100、200、300、400 μg·L-1的标准曲线工作液，上机进样，以外标法绘制基质标准曲线和溶剂标准曲线。

2 结果与分析

2.1 GC-MS/MS质谱条件的优化

通过GC-MS/MS对20种农药的混合标准溶液(1 μg·mL-1)进行全扫描，扫描范围设置为50～500 amu。依据相对丰度、质荷比等因素确定1～3个离子，并将其作为母离子进行产物离子扫描，获得最佳子离子和优化电压，确定最优MRM扫描质谱条件。经过质谱优化后获得20种农药组分的母离子、子离子和碰撞能量(表1)。

2.2 线性关系与线性范围

分别将25、50、100、200、300、400 μg·L-1供试农药的标准溶液进行GC-MS/MS检测，可获得各标准溶液在设定条件下的总离子流图(total ion chromatogram, TIC)(图1)。对分离的色谱峰进行积分，并以质量浓度为横坐标、定量离子对的峰面积为纵坐标，通过外标法绘制标准曲线。结果显示，20种农药在25～400 μg·L-1范围内具有良好的线性关系，相关系数(R2)范围为0.998～0.999。

A.辛硫磷；B.敌敌畏；C.灭线磷；D.甲拌磷；E.特丁硫磷；F.二嗪磷；G.氯唑磷；H.甲基对硫磷；I.杀螟硫磷；J.马拉硫磷；K.毒死蜱；L.甲拌磷砜；M.甲拌磷亚砜；N.对硫磷；O.水胺硫磷；P.甲基异柳磷；Q.丙溴磷；R.三唑磷；S.亚胺硫磷；T.伏杀硫磷。

2.3 有机磷农药在不同食用菌中的基质效应比较

20种农药在10种食用菌中的基质效应见表2。由表2可知，供试农药总体上表现为基质增强效应，仅特丁硫磷、氯唑磷、甲拌磷亚砜、甲拌磷砜、甲基异柳磷在个别食用菌中表现为基质抑制效应。其中，甲基对硫磷在杏鲍菇、银耳、平菇中表现出强基质效应，基质效应范围在51.54%～62.39%之间；杀螟硫磷在杏鲍菇、银耳中表现强基质效应，分别为55.64%、50.81%；伏杀硫磷在鹿茸菇中表现为强基质效应(50.92%)；亚胺硫磷在10种食用菌中均表现出强基质效应，范围在78.20%～209.12%之间。除亚胺硫磷外，其他农药对10种食用菌基质效应的相对标准偏差(relative standard deviation， RSD)均<10%，表明不同食用菌对供试有机磷农药具有相似的基质效应。

表2 20种有机磷农药在不同食用菌中的基质效应Table 2 Matrix effects of 20 types of organophosphorus pesticides in different edible fungi

由表2还可知，除亚胺硫磷、甲基对硫磷外其他农药的基质效应RSD均<8%。通过考察多种食用菌中亚胺硫磷的基质效应均值与单种食用菌基质效应的关系，同时以RSD值较大的甲基对硫磷为参考筛选代表基质。亚胺硫磷、甲基对硫磷在10种食用菌基质中的平均基质效应值分别为143.16%、43.91%，比对表2中各种食用菌的基质效应，选择双孢菇作为代表基质。

2.4 以双孢菇为代表基质时有机磷农药的基质效应比较

如表3所示，以双孢菇作为代表基质配制标准曲线，有效校正辛硫磷、对硫磷、甲基对硫磷、杀螟硫磷、三唑磷、亚胺硫磷、伏杀硫磷等农药的强基质效应，除甲基对硫磷、亚胺硫磷在个别食用菌中表现为中等基质效应外，其他农药均表现为弱基质效应。以溶剂和双孢菇为参比，比较其他供试基质的强、中、弱基质效应所占比例(图2)。其中，强基质效应由8.0%下降为0，中等基质效应由36.5%降低为2.0%，弱基质效应由55.5%提升为98.0%。由此可知，利用GC-MS/MS检测食用菌中有机磷农药时，将双孢菇作为代表基质配置标准曲线能够有效提高定量分析的准确性。

表3 以双孢菇为代表基质时有机磷农药在不同食用菌中的基质效应Table 3 Matrix effects of organophosphorus pesticides in different edible fungi with Agaricus bisporus being typical matrix solution

A.以溶剂为参比；B.以双孢菇为参比。

3 小结

基质效应是农药定量检测中常见的问题，受多种因素影响。有机磷农药具有P=O或P=S等极性基团，这些基团极易被进样口活性位点吸附，从而加强基质效应[18]。此外，农药化合物的空间结构以及基质中糖类、油脂、蛋白质等含量的不同也会影响基质效应[15]。本研究采用QuEChERS结合GC-MS/MS法探讨20种有机磷农药在10种常见食用菌中的基质效应，结果显示，不同食用菌基质对有机磷农药的基质效应相似，且使用双孢菇作为代表基质配制标准曲线进行定量分析，既保证准确率又可提高效率。