QuEChERS-液相色谱串联质谱法测定茶叶中10种农药残留
罗纪军
（蚌埠市出入境检验检疫局，安徽蚌埠 233000）
摘 要：该文建立了一种液相色谱-串联质谱法（LC-ESI-MS/MS）快速准确测定茶叶中10种农药残留含量。通过设计一系列实验对样品前处理进行了优化分析研究，茶叶样品经加入适量水活化，乙腈提取，QuEChERS法净化后，采用HPLC-ESI-MS/MS检测分析，外标法定量。本方法的检出限为5μg/kg，在0.001～0.2mg/kg范围内线性关系良好（相关系数r>0.99），茶叶样品平均添加回收率在75%～95%。该方法简便、高效、准确，各项技术指标均能满足国内外有关茶叶中农药残留限量要求，能够用于茶叶中10种农药残留的定性定量分析。
关键词：QuEChERS；农药残留；高效液相色谱-串联质谱
中图分类号 S517.1 文献标识码 A 文章编号 1007-7731（2014）24-132-03
Determination of Multi-residue of Pesticide in Vegetables by QuEChERS-HPLC-MS/MS
Luo Jijun
（Bengbu Entry-exit Inspection and Quarantine Bureau，Bengbu 233000，China）
Abstract：A new method using of ultra-performance liquid chromatography-electrospray ionization tandem mass spectrometry for the analysis of multi-residue of pesticide has been developed.Sample preparation and HPLC-MS/MS analytical conditions are examined and optimized critically by use of a series of experiments in this study.Samples are extracted by acetonitrile，then cleaned up，and ultimately adopted LC-ESI-MS/MS method for qualitative and quantitative analysis .Limits of quantification（LOQ）and limits of detection（LOD）was 1μg/kg.The method showed good linearity（r>0.99）；The average recoveries were from 70% to 75% .The method is simple，efficient，sensitive，accurate and can meet the requirements of determination for residue of pesticide in vegetables.
Key words：QuEChERS；Pesticide residues；LC-ESI-MS/MS
进入21世纪以来，随着全球工业化进程的飞速发展和人口的急剧增加，农药已被广泛应用于农业生产中。但由于当前农药的生产和使用范围管理制度仍不太完善，高毒农药生产和使用没有得到有效合理的控制，滥用农药现象仍广泛存在且比较严重，造成了各种农产品中的农药残留超标问题。近年来不断有媒体报道了茶叶中存在的农药残留问题，这也反映出人们对茶叶中的农药残留问题越来越受关注[1]。
当前，国家对农药残留问题越来越重视，也在不断完善农药的生产和使用管理制度。而建立快速、准确、高效的农药残留分析检测技术，可以为监控农药残留提供技术支持，目前检测茶叶中农药残留的方法主要有气相色谱、液相色谱等。由于茶叶中基质复杂，多达数百种化学成分，因此对茶叶中农药多残留检测分析研究，已经成为国际上食品安全检测技术研究的难点和热点。目前广泛使用的前处理方法主要有溶剂提取、固相萃取，但都存在操作过程复杂，使用大量有机溶剂等问题；此外，有机溶剂价格昂贵、易挥发、不稳定，易对人类健康和环境产生不利影响。
QuEChERS（QuEChERS来源于Quick、Easy、Cheap、Effective、Rugged and Safe的缩写，即为“快速、简易、廉价、有效、稳定、安全”的萃取方法）前处理方法简易快捷，在各领域农药分析中的应用日益增多，但大部分报道都是利用气质方法对农药残留进行检测分析，而针对茶叶中农药残留液相色谱串联质谱法检测的研究报道并不多[2-3]。为此，本文拟建立一种快速准确测定茶叶中10种农药残留含量的液相色谱串联质谱法，为茶叶中农药残留的监控提供有力的技术支持。
1 材料与方法
1.1 主要仪器和试剂 液相色谱串联质谱仪（6490 Triple Quad LC/MS，美国安捷伦公司）；离心机（HERMLE Z-323 K，德国）；氮吹仪（Organomation Associates，Jnc，美国）；超声波清洗器（KQ5200 DE，昆山市超声仪器有限公司）；混匀器：（IKA MS 3basic，德国）；Milli-Q去离子水发生器（Millipore公司，美国）。甲醇、乙腈、甲酸（色谱纯，TEDIA，USA）；试验用水为Milli-Q去离子高纯水；有机微孔过滤膜（孔径0.22μm）；50mL聚丙烯离心管；多菌灵、吡虫啉、啶虫脒、氯唑磷、灭多威、克百威、涕灭威、甲萘威、抗蚜威和残杀威等10种农药的标准品溶液均购于农业部环境保护检测所。
1.2 样品前处理
1.2.1 提取 称取0.5g粉碎茶叶试样（精确至0.01g）于10mL具塞塑料离心管中，加入2mL水浸泡2h，再加入2mL乙腈，室温下水浴超声20min后，加入2g氯化钠，10 000r/min离心10min待净化。
1.2.2 净化 有机相中取1mL加入含有150mg无水硫酸钠、25mg PSA粉末和25mg C18固相吸附剂的2mL离心管中，涡旋后10 000r离心2min。取0.5mL上清液加入0.5mL 0.1%甲酸溶液混匀，过0.22μm有机相滤膜后供LC-MS分析。
1.3 仪器分析条件
1.3.1 液相色谱条件 色谱柱：Agilent ZORBAX SB C18柱，1.8μm，50mm×2.1mm（内径）或相当者；柱温：35℃；流速：0.30mL/min；进样量：10μL；流动相：A，0.1%甲酸水溶液；B，乙腈；梯度洗脱条件见表1。
表1 流动相及梯度洗脱条件
[时间（min）＼&流速（mL/min）＼&A（%）＼&B（%）＼&0＼&0.3＼&90＼&10＼&1＼&0.3＼&80＼&20＼&3＼&0.3＼&60＼&40＼&5＼&0.3＼&40＼&60＼&5.01＼&0.3＼&10＼&90＼&7＼&0.3＼&10＼&90＼&7.01＼&0.3＼&90＼&10＼&9.00＼&0.3＼&90＼&10＼&]
1.3.2 质谱分析条件 离子源：电喷雾离子源（ESI+）；扫描方式：正离子扫描；检测方式：多反应监测模式；干燥气温度：300℃；干燥气流速：10L/min；雾化器压力；40psi；毛细管电压：3 000V；对于所有的目标化合物，其最佳的碰撞电压以及相应的定性离子对、定量离子对、保留时间及碰撞能量见表2。
表2 多反应监测（MRM）条件
[农药中文
名称＼&英文
名称＼&监测
离子对＼&锥孔电压
（eV）＼&碰撞电压
（eV）＼&灭多威＼&Thiodicarb ＼&163.2>106＼&380＼&5＼&163.2>88＼&380＼&10＼&克百威＼&Carbofuran＼&222.2>165.2＼&380＼&15＼&222.2>123＼&380＼&25＼&涕灭威＼&Aldicarb＼&213>98＼&380＼&5＼&213>89＼&380＼&10＼&甲萘威＼&Carbaryl＼&202.1>145.1＼&380＼&5＼&202.1>127.1＼&380＼&20＼& 氯唑磷＼&Isazofos＼&314>162＼&380＼&10＼&314>120＼&380＼&20＼& 吡虫啉＼&Imidacloprid＼&256>209＼&380＼&10＼&256>1175＼&380＼&15＼&抗蚜威＼&Pirimicarb＼&239.2>182.1＼&380＼&15＼&239.2>71.9＼&380＼&20＼&啶虫脒＼&Acetamiprid＼&223.2>126＼&380＼&15＼&223.2>56.1＼&380＼&20＼&残杀威＼&Propoxur＼&210.1>168.1＼&380＼&5＼&210.1>111＼&380＼&10＼&多菌灵＼&Carbendazim＼&192.1>160.1＼&380＼&15＼&192.1>132.1＼&380＼&30＼&]
2 结果与分析
2.1 样品提取条件优化 本方法研究的是茶叶中农药残留的测定，传统方法和文献报道较多的提取溶剂有丙酮、石油醚、二氯甲烷等或者它们的混合溶剂。通过对比试验发现，用丙酮提取时，提取杂质较多，需要净化步骤多；而用乙腈提取，杂质少，净化简单。针对QuEChERS方法的商品化的净化管种类比较多，在参考其他文献的基础上最终选择了含有150mg无水硫酸钠、25mg PSA粉末和25mg C18固相吸附剂的2mL商品化离心管，经过加标实验能够满足检验要求。因此本试验选择商品化净化管直接净化，这样就省去了称取净化管中所需试剂的时间，大幅缩短了实验时间，提高检验效率。
2.2 仪器条件的选择 在液相色谱串联质谱分析中，色谱的分离和质谱数据的采集是同时进行的。为了使每个组分都能够得到有效分离和鉴定，以便获得最大的灵敏度，要选择合适的液相和质谱分析条件，特别是质谱条件。色谱条件有色谱柱类型、流动相组成、流动相大小、柱温、进样体积等。质谱条件有离子源、离子化模式、离子源温度、雾化气流量、质量扫描范围、检测模式等。这些都要根据目标物的情况进行优化分析，得出最优的仪器条件，获得高灵敏度。MRM色谱见图1。
图1 标准样品多反应监测（MRM）色谱（浓度为20μg/L）
2.3 线性关系、回收率、精密度与检出限 按照优化好的测定条件，配制一系列不同浓度的混合标准溶液进行测定，以各组分定量离子的峰面积和浓度绘制标准工作曲线，线性关系和相关系数见表3。结果表明，在0.001～0.2mg/kg范围内，10种农药质量浓度和定量离子的峰面积有良好的线性关系。采用在空白样品中添加标准物质的方法，分别对不同茶叶样品中10种农药残留进行6个水平的回收率实验，每个水平进行6次重复实验，平均相对标准偏差为2.78%～5.26%。10种农药残留的检出限均为5μg/kg。
表3 10种农药在茶叶样品中的线性关系、添加回收率、RSD和检出限
[农药
名称＼&回收率（%）＼&精密
度（RSD）＼&检出限（μg/kg）＼&线性
范围
（mg/kg）＼&线性
方程
Y=ax+b＼&相关
系数
R2＼&灭多威＼&71＼&3.17＼&5＼&0.001～0.2＼&Y=20571x+17949＼&0.9982＼&克百威＼&75＼&4.23＼&5＼&0.001～0.2＼&Y=136208x+248344＼&0.9931＼&涕灭威＼&70＼&4.37＼&5＼&0.001～0.2＼&Y=5687x-1063＼&0.9890＼&甲萘威＼&71＼&2.78＼&5＼&0.001～0.2＼&Y=24836x+46562＼&0.9870＼&氯唑磷＼&72＼&2.45＼&5＼&0.001～0.2＼&Y=541614x+1739345＼&0.9714＼&吡虫啉＼&74＼&4.56＼&5＼&0.001～0.2＼&Y=34687x+46800＼&0.9965＼&抗蚜威＼&80＼&5.12＼&5＼&0.001～0.2＼&Y=196819x-36663＼&0.9999＼&啶虫脒＼&85＼&3.58＼&5＼&0.001～0.2＼&Y=147407x+118856＼&0.9973＼&残杀威＼&76＼&4.63＼&5＼&0.001～0.2＼&Y=62725x+125106＼&0.9912＼&多菌灵＼&83＼&5.26＼&5＼&0.001～0.2＼&Y=559413x-250567＼&0.9999＼&]
3 结论
本文建立了一种液相色谱串联质谱（HPLC-ESI-MS/MS）法快速、准确测定了茶叶中10种农药残留。该方法与传统方法相比较起来，具有快速、灵敏、准确和操作简单的特点，能够很好的应用于各种茶叶中的农药残留分析检测，从而为茶叶中农药残留的有效监控提供了技术支持。
参考文献
[1]顾亮，丁磊.液相色谱串联质谱法测定茶叶中氨基甲酸酯类物质研究[J].现代农业科技，2012，15：286-287.
[2]郭春景，王建忠，郝晓莉.利用QuEChERS法测定甘蓝、草莓中7种农药残留的实验条件优化探索[J].质谱学报，2013，2（34）：121-127.
[3]王连珠，周星，黄小燕，等.基于QuEChERS提取方法优化的液相色谱-串联质谱法测定蔬菜中51种氨基
甲酸酯类农药残留[J].色谱，2013，12（31）：1167-1175.
（责编：张宏民）
