气相色谱-质谱联用法测定蔬菜中47种农药的基质效应研究

◎ 李晓东，张志龙，王雪娇，张彦飞，杨喜强

（甘肃省产品质量监督检验研究院，甘肃 兰州 730070）

在农药检测过程中，受基质中非目标成分干扰导致的目标化合物不能被准确测定的现象称为基质效应[1-2]，采用QuEChERS前处理结合气相色谱-质谱联用法（GC-MS/MS），是目前蔬菜水果中农药残留检测的重要方法，测定过程中，基质效应会影响检测结果的准确性，而基质匹配标准溶液校正法能有效补偿基质效应[3]。在日常检测工作中，检测人员要对大批种类繁多的样品进行多种农药残留分析测定，因而采用基质匹配标准溶液校正时，很难获得与待测样品完全一致的不含目标农药的空白基质。因此，在保证准确性的前提下，为了提高日常检测效率，研究多种农药在不同蔬菜中的基质效应，探索用适合基质替代进行测定具有实际意义。为研究不同蔬菜中多种农药检测的基质效应，本文选择9种蔬菜作为基质，对QuEChERS- GC-MS/MS法检测47种农药过程中的基质效应进行观察。

1 材料与方法

1.1 仪器和试剂材料

仪器设备：气相色谱质谱联用仪（8890B-7000D，安捷伦公司）；高速离心机（KH30R-Ⅱ，湖南凯达科学仪器有限公司）；水浴氮吹仪（N-EVAP112，Organomation 公司）；电子天平（TD2002C，天津天马衡基仪器有限公司）。

标准物质与耗材：47种农药标准物质（坛墨质检科技股份有限公司）；乙酸乙酯（HPLC 级，天津科密欧化学试剂有限公司）；乙腈（HPLC 级，天津科密欧化学试剂有限公司）；萃取盐包（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，上海安谱实验科技股份有限公司）；净化管（900 mg 硫酸镁，150 mg PSA，45 mg GCB, 50 mL，上海安谱实验科技股份有限公司）。

蔬菜样品：番茄、菠菜、芹菜、辣椒、小油菜、上海青、油麦菜、茄子、结球甘蓝，均为不含47种目标农药的普通市售蔬菜。

1.2 实验过程

1.2.1 空白基质溶液制备

提取：称 10 g 样品于 50 mL 离心管，加入 10 mL乙腈和萃取盐包，1 颗陶瓷均质子，盖上离心管盖，剧烈振荡 1 min， 4200 r/min 离心 5 min。净化：吸取6 mL 上清液加入净化管，涡旋混匀 1 min， 4200 r/min离心 5 min，吸取上清液即为空白基质溶液。

1.2.2 标准溶液配制

溶剂标准工作溶液：准确吸取一定量的混合标准溶液，用乙酸乙酯稀释成浓度为 0.005、0.01、0.05、0.1、0.2、0.5、1.00 μg /mL 的系列溶剂标准溶液。

基质标准溶液：取同种空白基质溶液 6 份，每份1 mL，氮吹后以系列溶剂标准溶液 1 mL复溶，配制成为系列浓度与溶剂标准工作溶液相同的基质标准溶液。

1.2.3 仪器条件

色谱柱：HP-5MSUI (30 m×0.25 mm×0.25 μm)；氦气流量：1 mL/min；色谱柱程序升温：40 ℃保持1 min，以40 ℃/min升温至120 ℃，再以5 ℃/min升温至240 ℃，后以12 ℃/min升温至300 ℃，保持6 min；进样口温度：280 ℃；离子源温度：280 ℃；传输线温度：300 ℃；进样方式：不分流进样；进样量：1 μL； MRM检测。

1.2.4 标准曲线绘制

分别对两组标准溶液进行 GC-MS/MS 上机测试，以质量浓度为横坐标、定量离子对的峰响应面积为纵坐标，通过外标法绘制标准曲线。

2 结果与分析

2.1 基质效应情况

结合图1，采用溶剂标准溶液定量时，47种农药在9种基质中主要表现出基质增强效应，基质增强效应占比为83.22%；表现基质抑制效应的情况有71种，占比16.78%。观察基质效应的强弱，弱基质效应占比45.15%，中等基质效应占比28.84 %，强基质效应占比26.00 %，显著影响结果准确性的中等强度基质效应和强基质效应占比较高，共为54.84 %，实际检测中，中等强度基质效应和强基质效应易导致假阳性和假阴性结果出现。结果表明，采用QuEChERS-GC-MS/MS法测定9种蔬菜基质中47种农药时，采用溶剂标准溶液定量受基质效应影响较大。对此，应采用适合的基质标准溶液校准，对基质效应进行补偿，提高结果准确性。

图1 47种农药在不同蔬菜样品中的基质效应图

2.2 不同种类农药的基质效应

不同种类农药在各蔬菜基质中表现出不同的基质效应，在9种蔬菜基质中，α-六六六、β-六六六、γ-六六六、δ-六六六、甲霜灵、三氯杀螨醇、艾氏剂、毒死蜱、甲拌磷亚砜、三唑酮、氟虫腈、腐霉利、狄氏剂、p,p'-滴滴伊、o,p'-滴滴涕、p,p'-滴滴涕、乙螨唑等农药主要表现弱基质效应；敌敌畏、治螟磷、二嗪磷、氯唑磷、抗蚜威、甲基嘧啶磷、联苯菊酯、甲氰菊酯、腈苯唑等主要表现为中等强度的基质效应，在部分情况下，也表现弱基质效应；灭线磷、甲拌磷、乐果、甲基毒死蜱、甲基对硫磷、马拉硫磷、硫环磷、三唑醇、杀扑磷、三唑磷、戊唑醇、伏杀硫磷、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、苯醚甲环唑等，主要表现中等强度基质效应和强基质效应，其在检测中测定结果的准确性受基质效应影响大，需采用基质标准溶液定量。有机氯农药主要表现出弱基质效应，测定结果受基质效应影响有限，但联苯菊酯、腈苯唑、氯氟氰菊酯、氯氰菊酯、苯醚甲环唑等表现中等强度基质效应和强基质效应的情况也较多；有机磷农药主要表现中等强度基质效应和强基质效应，测定结果受基质效应影响较大，而有机磷农药中毒死蜱和甲拌磷亚砜等也表现出较多的弱基质效应，毒死蜱在7种基质中表现弱基质效应，只在菠菜和小油菜中表现中等强度基质效应。杀螟硫磷、甲拌磷砜、甲基异柳磷、二甲戊灵在各不同基质中表现的基质效应差异较大，从弱基质效应到强基质效应均有表现，证明相同农药在不同蔬菜基质中的基质效应表现是不同的，且差异较大，不同种类农药的基质效应也不同，即使在同一种基质中，不同种农药的基质效应也不同。

2.3 不同蔬菜基质中农药的基质效应

在9种基质中，47种农药表现出基质增强效应的情况不同，如杀螟硫磷在芹菜、茄子、结球甘蓝中表现弱基质效应；在番茄、辣椒、油麦菜中表现中等强度基质效应；在菠菜、小油菜、上海青中则表现强基质效应。在多数基质中，各农药主要表现基质增强效应，番茄、茄子和结球甘蓝中表现出基质减弱效应的农药种类较其他基质多，有22种农药在番茄中表现基质减弱效应。其中，中等强度基质效应5种、强基质效应3种，表明番茄中受基质减弱效应影响较大；茄子和结球甘蓝中表现基质减弱效应的农药分别为13种和10种，主要为弱基质效应，对定量结果影响有限。菠菜、芹菜、辣椒、小油菜、上海青、油麦菜基质中表现中等强度基质效应和强基质效应的农药比例均超过55 %，定量结果受基质效应影响较大；番茄、茄子、结球甘蓝基质中表现中等强度基质效应和强基质效应的农药种类比他基质中明显较少，表明不同基质环境下基质效应的强弱也不同。

3 结语

本研究选取了9种蔬菜为研究基质，使用QuEChERS-GC-MS/MS法同时测定47种农药的基质效应，共观察了423种不同情况下的基质效应，发现以溶剂标准溶液定量时，在供试的9种蔬菜基质中，47种农药主要表现基质增强效应，占比83.22%；中等强度基质效应和强基质效应情况较多，占比54.84%，表明测定中基质效应普遍存在，且严重影响测定结果的准确性。由于蔬菜基质和农药种类不同，基质效应存在明显差异，不同种类农药在同种蔬菜基质中的基质效应不同，不同蔬菜基质中农药的基质效应也不相同；大多数有机氯农药在蔬菜基质中呈现弱基质效应，大多数有机磷农药呈现中等强度和强基质效应。因此，使用气相色谱-串接质谱法测定蔬菜中农药残留时，应尽量采用合适的基质标准溶液定量，以降低基质效应对测定结果准确性的影响。