气相色谱-三重四极杆串联质谱法测定蔬菜中40 种农药残留

2023-10-29 05:25:24董浩云贾彩霞
食品安全导刊 2023年17期

董浩云,贾彩霞,李 建

(常州检验检测标准认证研究院,江苏常州 213000)

近年来,食品安全已经成了人们关注的重要话题。其中,蔬菜因其种类繁多、营养丰富、口感鲜爽而备受追捧,是人们餐桌上必不可少的佳肴。然而,在蔬菜的种植过程中,为了防治病虫害,保证蔬菜的产量和品质,使用农药是一种必要手段[1]。但是,若长期过量使用农药,会导致蔬菜中农药的残留量超标,其对食品的安全性和人们的身体健康会造成严重影响,因此,国家出台了《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》(GB 2763—2021),对蔬菜中各类农药的残留限量进行了规定限制[2]。

目前,常见的农残检测技术包括分光光度法、酶抑制法、气相色谱法、高效液相色谱法、液相色谱-串联质谱法、气相色谱-串联质谱法等[3]。气相色谱-串联质谱法的灵敏度较高,离子对选择好,可以满足日常的农残检测。但是,随着进样的增加,样品基质会对进样口和离子源造成污染,影响仪器的灵敏度和准确度。虽然可以通过更换衬管、切割色谱柱、清洗离子源等方法来维护仪器,但这些方法无疑会增加检测成本,因此,前处理过程中需要对样品进行净化[4]。在《食品安全国家标准 植物源性食品中208 种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱- 质谱联用法》(GB 23200.113—2018)中,选择QuEChERs 前处理法,萃取包中的无水硫酸镁脱水效率高,可提升农药提取率,PSA 能有效消除脂肪、有机酸等杂质,净化效果显著[5]。通过参考不同蔬菜中农药残留检测方法,对黄瓜基质中多种农药分析的线性、定量限、精密度等进行了验证分析。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

QuEChERs 萃取包(安捷伦):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;QuEChERs净化管(安捷伦):900 mg 硫酸镁,150 mg PSA;坛墨农药混标(100 μg·mL-1)和坛墨外环氧七氯B 内标(100 μg·mL-1);乙腈(色谱纯,CNW)。

1.2 仪器与设备

GCMS-TQ 8040 NX气相色谱仪-三重四极杆串联质谱仪(Shimadzu 岛津);AOC 20i Plus 自动进样器(Shimadzu 岛津);TGL21 台式高速冷冻离心机(长沙英泰仪器有限公司);KQ-400KDE 数控超声波清洗仪(昆山超声仪器有限公司);MS-3 涡旋振荡器(德国IKA)。

1.3 实验方法

1.3.1 标准溶液配制

(1)内标使用液。准确移取外环氧七氯B 内标溶液(100 μg·mL-1),乙腈稀释定容为质量浓度10 mg·L-1的内标使用液。

(2)标准溶液。准确移取农药混标(100 μg·mL-1)1 mL,用乙腈稀释配制成质量浓度为10.0 mg·L-1的混合标准中间液备用,然后分别吸取适量10.0 mg·L-1的混合标准中间液,用空白基质逐级稀释配制成质量浓度为0.005 mg·L-1、0.010 mg·L-1、0.020 mg·L-1、0.050 mg·L-1、0.100 mg·L-1、0.200 mg·L-1、0.500 mg·L-1的基质标准工作溶液,在进样小瓶中各加入20 μL 内标使用液,分别加入1 mL 上述各浓度的基质标准工作溶液,涡旋混匀后待上机测定。

1.3.2 样品前处理

称取10.00 g 样品于50 mL 塑料离心管中,加入10 mL 乙腈、QuEChERs 萃取盐包(内含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,振荡1 min,6 000 r·min-1离心5 min。吸取5 mL 上清液至QuEChERs 净化管(内含900 mg 硫酸镁及150 mg PSA)中,涡旋1 min,6 000 r·min-1离心10 min,上清液过0.22 μm 有机滤膜后,吸取1 mL 于2 mL 进样小瓶中,加入20 μL的内标使用液,涡旋混匀,待上机测定。

1.3.3 仪器条件

(1)气相色谱条件。色谱柱:Agilent DB-5ms(30 m×0.25 mm,0.25 µm);载气:高纯氦气;载气流速:1 mL·min-1;进样方式:不分流进样;进样口温度:280 ℃;进样量:1 μL;程序升温:初始柱温80 ℃,保持1 min,以40 ℃·min-1升温至120 ℃,再以6 ℃·min-1升温到280 ℃,再以12 ℃·min-1升温到300℃,保持3 min。

(2)质谱条件。电子轰击源:80 eV;离子源温度:280 ℃;传输线温度:280 ℃;溶剂延迟:3 min;多反应监测模式,参考《食品安全国家标准 植物源性食品中208 种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》(GB 23200.113—2018),每种化合物选择一对定性离子对和一对定量离子对,每组所需要检测离子对按出峰顺序,分时段分别检测。

2 结果与分析

2.1 方法优化

乙腈是强极性的溶剂,穿透性强,能有效提取样品中的农残,且不会像丙酮等试剂溶解过多的杂质,因此本方法选择乙腈作为最终溶剂。同时,省略了氮吹后乙酸乙酯复溶的过程,可避免氮吹和复溶过程中造成的农残损失,也使得前处理更简单快速。通过分析40 种农残的出峰时间,以6 ℃·min-1升温到280 ℃可保证一些菊酯类农残的分离度,而300 ℃保持3 min 可以对检测器高温烘烤,保证一些高沸点杂质快速流出色谱柱。此升温程序分离效果理想,比GB 23200.113—2018 中缩短10 min 的分析时间。

2.2 标准曲线与定量限

按1.3.1 配制的多种农药混合基质标准曲线上机检测,最终结果表明,40 种农药残留在0.005 ~0.500 mg·L-1线性关系良好,相关系数R2在0.990 0 ~0.999 9,同时,以S/N≥10 确定方法定量限均低于GB 23200.113—2018 中10 μg·kg-1的要求,具备检测可行性。为检测中筛选方便,所以统一将定量限定为10 μg·kg-1。详细结果见表1。

表1 40 种农药的线性方程、相关系数、定量限

2.3 精密度和回收率

本方法用内标法定量,以黄瓜为空白基质进行加标回收实验,添加水平分别为0.01 mg·kg-1、0.02 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1,每 个 质 量 分 数 水 平 均以相同方法处理6 份,以其相对标准偏差(Relative Standard Deviation,RSD)验证方法精密度,以平均回收率验证方法准确度,回收率见表2。3 个水平加标回收率范围在60%~130%,精密度RSD 均小于15%,添加水平较低时,农残易受基质影响,回收率跟精密度也会相对偏高,需单独优化方法[2]。

表2 40 种农药残留加标回收率及精密度表

3 结论

本文采用QuEChERs 前处理法,结合GC-MS/MS 对黄瓜基质中40 种农药残留进行分析,优化了国标中现有方法和仪器条件,从线性、回收率、精密度等方面展开验证,证实了本方法在日常农残检测中的可行性。该方法具有前处理简单快速,分析准确度高、重复性好等优点,通过PSA 净化样品,可减少仪器污染,节约仪器维护成本。但是,各种农药性质存在差异,仍需在实际检测过程中不断调整优化。