三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀測定甜菜中的多農(nóng)藥殘留

前言甜菜 (Beta vulgaris L.) 作為重要的糖料作物，在中國北方種植已有 100 多年的歷史[1]。另外，甜菜具有很高的營養(yǎng)價值，其中含有的甜菜堿和甜菜纖維也具有一定的藥用價值[2, 3]。為提高產(chǎn)量，甜菜種植中廣泛使用肥料和農(nóng)藥等農(nóng)用化學(xué)品。然而，植株中的農(nóng)藥殘留會影響甜菜質(zhì)量和安全。許多國家/地區(qū)（包括中國、美國和日本等）和國際組織均規(guī)定了農(nóng)藥在食品中的最大殘留量 (MRL)。中國新修訂的《食品安全國家標準 食品中農(nóng)藥最大殘留量》(GB 2763-2021) 將甜菜中的大部分農(nóng)藥殘留水平設(shè)定為10–500 µg/kg[4]。檢測甜菜中的農(nóng)藥殘留對于確保食品安全和遵循生產(chǎn)質(zhì)量管理規(guī)范都有著非常重要的意義。此前，已有研究報道了基于氣相色譜和氣相色譜質(zhì)譜檢測甜菜中的農(nóng)藥多殘留分析[5,6]。然而，這些報道中檢測的農(nóng)藥品種為幾種或者幾十種，并未對 200 種以上的農(nóng)藥進行分析。本文介紹了一種用于分析甜菜中 267 種農(nóng)藥的簡便高通量方法，這些目標農(nóng)藥化合物包含《食品安全國家標準 植物源性食品中 208 種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測定 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法》(GB 23200.113-2018)[7] 的 222 種農(nóng)藥和代謝物品種以及 45 種擴項新增的農(nóng)藥及代謝物品種。該方法將 QuEChERS 樣品前處理方法與 Agilent 7000 系列三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)相結(jié)合，操作簡便、靈敏度高、快速、準確，能夠滿足定量分析甜菜中 200 多種農(nóng)藥殘留的要求。

實驗部分試劑和樣品HPLC 級乙腈和乙酸乙酯，購自飛世爾科學(xué)公司（Fair Lawn，USA）；農(nóng)藥標準品，由農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所（天津）提供，用丙酮配制 10 mg/L 混合標準溶液，–20 °C 儲存，備用。儀器和設(shè)備Agilent 7890A 氣相色譜與 Agilent 7000D 三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用，并配備 Agilent 7693 自動進樣器。色譜柱采用 Agilent VF-1701ms（30 m × 0.25 mm, 0.25 µm，貨號 CP9151）。QuEChERS 萃取鹽包（內(nèi)含 4 g 無水 MgSO4；1 g NaCl；1 g 檸檬酸鈉二水合物；0.5 g 檸檬酸二鈉鹽倍半水合物，陶瓷均質(zhì)子）（貨號 5982-5650CH）和 QuEChERS 分散式固相萃取離心管（內(nèi)含 900 mg 無水硫酸鎂、150 mg PSA）（貨號 5982-5056），以及PSA 和無水 MgSO4 的散裝填料，均為安捷倫公司產(chǎn)品。

氣相色譜條件色譜柱： VF-1701 ms, 30 m × 0.25 mm, 0.25 µm柱溫箱升溫程序：在 40 °C 下保持 1 min，然后以 40 °C/min 的速率升溫至 120 °C，以 5 °C/min 的速率升溫至 240 °C，再以 12 °C/min 的速率升溫至300 °C，并保持 11 min載氣： 氦氣流速： 1.0 mL/min進樣口溫度： 280 °C進樣量： 1.0 µL進樣模式： 不分流，1.5 min 后開啟吹掃

質(zhì)譜條件離子源： EI離子化電壓： 70 eV離子源溫度： 280 °C四極桿溫度： Q1 150 °C，Q2 150 °C接口溫度： 280 °C溶劑延遲： 3.0 min222 種農(nóng)藥和代謝物的保留時間和 MRM 參數(shù)基于 GB 23200.113-2018 的規(guī)定[7]，增加的 45 種農(nóng)藥的保留時間和 MRM 參數(shù)列于表1 中。

加標回收率測試通過加標回收率測試來考察方法準確度和精密度。實驗采用 2、5、10、100 和 200 µg/kg 五個加標濃度，并在每個加標濃度下配制五個平行樣，各加標樣品在萃取前于室溫下靜置 30 分鐘。

結(jié)果與討論PSA 凈化材料對農(nóng)藥的吸附目前 QuEChERS 方法中常用的凈化材料包括 C18、GCB 和 PSA。其中 C18 材料在硅膠表面上鍵合有 C18 烷基基團，適用于去除樣品基質(zhì)中的非極性成分（例如脂肪酸等），對農(nóng)藥無吸附作用；GCB 主要用于除去色素；PSA 為一級二級胺，可以凈化乙腈提取液中的糖類、酸性物質(zhì)等極性干擾物，但其在凈化基質(zhì)的同時可能對一些化學(xué)性質(zhì)相似的農(nóng)藥具有吸附作用，造成回收率下降。因此，本研究考察了 267 種農(nóng)藥在不同 PSA 用量（0 mg、30 mg、60 mg、150 mg 和 300 mg）下的回收率，以確定 PSA對目標農(nóng)藥化合物的吸附效應(yīng)。結(jié)果表明，在 267 種農(nóng)藥中，除異狄氏ji醛以外，其他農(nóng)藥化合物在 PSA 材料表面均未發(fā)生明顯的吸附，大部分農(nóng)藥的回收率在 80%–120% 之間。PSA 對異狄氏ji醛的吸附較為嚴重，即使 PSA 用量為 30 mg，所得回收率仍然只有 50% 左右，無法滿足檢測要求。因此，在異狄氏ji醛分析中，不使用 PSA 進行凈化，直接用 900 mg 無水硫酸鎂進行凈化。對于其他農(nóng)藥化合物，則采用 Agilent QuEChERS 分散式固相萃取離心管中 150 mg PSA 的用量和 900 mg 無水硫酸鎂進行凈化。采用全掃描模式對不同用量的 PSA 對空白甜菜基質(zhì)的凈化效果進行了比較，結(jié)果見圖 2。從圖中可以看出，隨著 PSA 用量的增加，基質(zhì)凈化效果逐漸提高，150 mg 和 300 mg 的凈化效果相差不大，所以最終選擇 150 mg 作為除異狄氏ji醛之外的其他農(nóng)藥的 PSA 用量。

線性和定量限由于基質(zhì)效應(yīng)的存在，本方法采用基質(zhì)匹配標準曲線進行定量。在基質(zhì)加標濃度 2–200 µg/kg 的范圍內(nèi)采用內(nèi)標法繪制甜菜基質(zhì)中目標農(nóng)藥化合物的七點校準曲線。結(jié)果顯示，所有農(nóng)藥化合物的線性回歸曲線的決定系數(shù) (R2) 均不低于 0.99，且大部分化合物的 R2 在 0.995 以上，表明該方法在 2–200 µg/kg 的濃度范圍內(nèi)具有良好的線性。農(nóng)藥化合物的定量限基于加標回收率（加標濃度分別為 2、5、10、100 和 200 µg/kg）和相對標準偏差結(jié)果，定義為目標化合物滿足回收率和相對標準偏差要求的低驗證加標濃度，具體信息參照 SANTE 11312/2021[8]。結(jié)果顯示，267 種農(nóng)藥的定量限均介于 2–10 µg/kg 之間，其中 261 種農(nóng)藥的定量限為 2 µg/kg。圖 3 展示了甜菜基質(zhì)中加標濃度為 2 µg/kg 的部分新增農(nóng)藥的MRM 色譜圖，在 2 µg/kg 的低加標濃度下，可以看到化合物的定性定量離子都有很好的峰形，表明方法有很高的靈敏度。

回收率和精密度對甜菜基質(zhì)中的 267 種農(nóng)藥進行加標回收率實驗，并分別對加標濃度 2、5、10、100 和 200 µg/kg 下處于不同回收率和精密度（相對標準偏差）范圍內(nèi)的農(nóng)藥數(shù)量分布進行作圖，如圖 4 所示。從圖中可以看出，267 種農(nóng)藥中的大多數(shù)農(nóng)藥的回收率介于80%–120% 之間，且相對標準偏差小于 10%，表明該方法回收率和精密度良好，滿足 SANTE 11312/2021 的回收率的要求[8]。

結(jié)論本研究建立了同時檢測甜菜中 267 種農(nóng)藥及代謝物的 QuEChERS前處理結(jié)合氣相色譜三重四極桿氣質(zhì)聯(lián)用儀的分析方法。該方法具有良好的線性，添加回收率和精密度良好，絕大多數(shù)農(nóng)藥的定量限為 2 µg/kg，靈敏度高，方法性能滿足農(nóng)藥殘留在農(nóng)作物中的檢測分析要求，具有很好的實際應(yīng)用價值。