QuEChEＲS法测定蔬菜中农药残留的关键步骤与应用研究
摘 要: 为研究 QuEChERS 法测定蔬菜中农药残留的关键步骤，以番茄为供试蔬菜，结合气相色谱三重四极杆串联质谱 ( GC-MS /MS) ，研究 10 种有机磷类农药在萃取盐包和乙腈的加入先后顺序、加入萃取盐包后放置时间长短、深浅净化管条件下的回收率，并进行了 QuEChERS 法和 NY/T 761-2008 前处理方法的实验学比较。结果表明，采用先加乙腈再加盐包，即刻进行震摇提取，10 种有机磷农药回收率较好，深色净化管下的精密度较好。因此，QuEChERS 法操作简单、安全、省时，适合大批量定量检测，易在基层检测机构推广应用。
任金萍;， 农业与技术 发表时间：2021-07-29
关键词: QuEChERS; 有机磷类农药; 蔬菜; GC-MS /MS
随着生活水平的日益提高，人们对农产品质量安全越来越重视，为确保吃得安全、吃得放心，国家采取了一系列措施，建立了严格的监管体系和追溯体系，在全国试行食用农产品合格证制度、成立执法部门，同时也颁布了相关法律法规及标准[1]，而检验检测是发现农产品质量安全问题和隐患的重要手段，因此加强对初级农产品农药残留的检测尤为重要。为不断提高检测的准确性，各种前处理技术不断更新与改进，常用的农药残留分析前处理技术主要有固相萃取 ( SPE) 、固相微萃取 ( SPME) 、凝胶渗透色谱 ( GPC) 、微波 辅 助 萃 取 ( MAE) 、超 临 界 流 体 萃 取 ( SFE) 等[2-5]，这些方法中有机溶剂使用量大、操作复杂、费时、不环保，随着抽检数量和抽检频次的增加，已经不适合大批量样品的快速定量检测。
近年 来，QuEChERS 前 处 理 技 术 因 其 快 速、简单、高效、安全等优势，被检验检测机构广泛推广应用，常用的农业部 NY/T 761 - 2008 方法[6] 逐渐被取代，2018 年国家发布了关于 QuEChERS 法前处理测定植物源性食品中 208 种农药及其代谢物的国家标准[7]，可见 QuEChERS 法越来越被重视。目前，检测机构及科研院校对 QuEChERS 法检测蔬菜中农药残留的研究很多[8-11]，主要针对前处理过程中所加的盐、缓冲盐、净化成分及其比例的研究较多，但随着技术的成熟，提取盐包、净化包已经商品化，对日常例行检测中 QuEChERS 法测定蔬菜中农药残留的关键步骤报道较少。因此，本文就 QuEChERS 法的关键步骤进行了大量试验研究分析，结合气相色谱三重四极杆串联质谱 ( GC-MS /MS) ，摸索出了获得最佳回收率的农残前处理方法，以期为检测工作者提供参考，获得更有效的检测技术与准确度。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
选用番茄作为供试蔬菜，为例行检测中未检出样品。
试剂耗材: 提取盐包 ( 内含 4g 硫酸镁加 1g 氯化钠加 1g 柠檬酸钠加 0. 5g 柠檬酸氢二钠) 、浅色净化管 ( 内含 900mg 硫酸镁加 150mg PSA) 、深色净化管 ( 内含 885mg 硫酸镁加 150mg PSA 加 15mg GCB) 、陶瓷均质子，均购于深圳逗点生物公司，乙腈、乙酸乙酯均为色谱级试剂，0. 2μm 有机相微孔滤膜 ( 美国安捷伦) 。
仪器设备: 气相色谱三重四极杆串联质谱 ( GC- MS/MS) 7890B-G7000C、水浴氮吹仪 N-EVAP7M112、天平 PL602E。
标准物质: 杀螟硫磷、二嗪磷、甲基对硫磷、马拉硫磷、倍硫磷、对硫磷、甲基异柳磷、丙溴磷、三唑磷、乙酰甲胺磷等 10 种有机磷农药标准品均购于农业 部 环 境 保 护 科 研 监 测 所 ( 天 津) ，浓 度 均 为 100μg·mL-1 。
1. 2 试验方法
1. 2. 1 仪器条件
色谱 柱: HP - 5MS 毛 细 管 柱 ( 30m × 0. 25mm × 0. 25μm) ; 色谱柱温度: 40℃保持 1min，以 40℃·min-1 程序升温至 120℃，以 5℃ ·min-1 升温至 240℃，以 12℃·min-1 升温至 300℃，保持 6min; 载气: 氦气，纯度≥99. 999%，流速 1. 0mL·min-1 ; 进样口温度: 280℃ ; 进样量: 1μL; 进样方式: 不分流进样; 电子轰击 源: 70eV; 离 子 源 温 度: 280℃ ; 传 输 线 温 度: 280℃ ; 溶剂延迟: 3min; 采用多反应监测 ( MRM) 模式。10 种农药的保留时间、定性离子对、定量离子对见表 1。
1. 2. 2 前处理方法
称取 10g 供试样品于 50mL 塑料离心管中，加入 10mL 乙腈、提取包、1 粒陶瓷均质子，盖上离心管盖，剧烈振荡 1min 后，4200r·min-1 离心 5min。吸取 6mL 上清液加到净化管中，涡旋混匀 1min，4200r·min-1 离心 5min，准确 吸 取 1mL 上 清 液 于 10mL 具 塞 试 管 中， 40℃ 水浴中氮气吹至净干，加入 1mL 乙酸乙酯复溶，过微孔滤膜，用于测定。
2 结果与分析
2. 1 不同添加顺序下回收率比较
采用先加乙腈和先加萃取盐包 2 种添加顺序，分别进行加标 ( 加标量为 0. 1mg·kg -1 ，n = 5) 回收试验，见图 1。结果表明，10 种有机磷农药在先加乙腈的顺序下平均回收率为 85% ～ 101%，相对标准偏差为 2. 7% ～ 9. 7%; 在先加萃取盐包的顺序下平均回收率为 66% ～ 90%，相对标准偏差为 1. 7% ～ 10. 6%。整体上看，10 种有机磷农药在先加乙腈的顺序下的回收率均高于先加萃取盐包顺序下的回收率，其中，杀螟硫磷、马拉硫磷、倍硫磷、丙溴磷、乙酰甲胺磷在先加盐包的顺序下回收率较低，回收率为 63% ～ 79%。
2. 2 加入萃取盐包后放置时间长短的回收率比较
在先加入乙腈再加入萃取盐包的条件下，分别测定样品在加入盐包后迅速震摇、加入盐包后放置 30min、加入盐包后放置 60min 试验条件下的回收率 ( 加标量为 0. 1mg·kg -1 ，n = 5) ，结果见图 2。10 种有机磷类农药的添加回收率在加入盐包后迅速震摇的条件下均高于放置一段时间的回收率，随着放置时间的延长，回收率也相应的降低。10 种有机磷类农药在加入盐包后迅速震摇条件下的平均回收率为 87% ～ 99%，相对标准偏差为 4. 0% ～ 10. 4%; 在加入盐包后放置 30min 条件下的平均回收率为 70% ～ 92%，相对标准偏差为 2. 8% ～ 16. 5%; 在加入盐包后放置 60min 条件下的平均回 收 率 为 68% ～ 89%，相 对 标 准 偏 差 为 1. 0% ～ 10. 5%。
2. 3 深浅净化管的选择及基质效应
选用不同的净化管，10 种有机磷类农药添加回收率结果如表 2 所示。2 种净化方式下 10 种有机磷类农药回收率相差不大，均在 70% ～ 120%范围内，深色净化管下的精密度相对较好一些。本试验中回收率均用番茄基质标计算而得，溶剂标计算的回收率在 118% ～ 256%，10 种有机磷农药均表现为基质增强效应。
2. 4 QuEChERS 前处理与经典方法 NT/T 761-2008 前处理方法比较
QuEChERS 前处理方法与经典方法 NT/T 761-2008 前处理方法比较结果见表 3。QuEChERS 前处理方法与 NT /T 761-2008 前处理相比的优点是操作简单、处理过程快、使用溶剂量少，检测人员接触有机试剂的时间短，安全性较高。2 种前处理方法下 10 种有机磷农药回收率均在范围内，QuEChERS 前处理方法下的精密度较经典方法稍微差一些，但完全可以满足例行定量检测要求。
3 讨论与结论
提取盐包的加入顺序，直接影响到热不稳定农药倍硫磷、杀螟硫磷、乙酰甲胺磷等的回收率，盐包先加入与样品直接接触，在剧烈震荡的过程中剧烈放热，使得热不稳定类农药分解，回收率降低; 也可能是先加盐包，阻碍了目标物与乙腈的充分接触而使回收率降低[12]。通过试验发现，采用 QuEChERS 前处理方法时必须先加入乙腈，可以辅助超声提取，再加入萃取盐包进行震摇提取。
加入萃取盐包后，应该尽快震荡摇动，因萃取盐包中含有无水硫酸镁，用于除去样品基质中的水分，放置时间越久，可能导致水相和有机相过早分离，或者未充分振摇，使乙腈和水分离不完全，造成部分溶于水的极性农药回收率降低。因此，在检测过程中建议边加样品边震荡，不能将样品统一加完后再震荡，以确保定量结果的准确性。
样品净化也是影响结果准确性的关键因素，针对不同的样品和测定项目，需要选择不同的净化包，深色净化管中多出 15mg 石墨化碳黑 ( GCB) ，用于除去样品中的色素，但同时也吸附平面结构农药，导致回收率不高[13]。本试验中测定项目均为有机磷类农药，不含芳香环平面结构，在深浅净化管下的回收率均在范围内，若检测深色样品，且基质较复杂的样品，结合检测项目，建议选择深色净化管。
QuEChERS 前处理方法与经典方法 NT/T 761-2008 前处理方法相比，均有基质效应，因此在定量时一定要配制相对应蔬菜或者同一类蔬菜的基质标，确保定量结果的准确性。QuEChERS 前处理方法对样品的均匀细致程度要求高一些，在样品制备时要尽可能细致、匀称。本试验探讨了 QuEChERS 法测定蔬菜中农药残留的关键步骤，参照本方法，把握住影响回收率的关键步骤，即可满足日常例行定量检测，随着千人批次抽检量的增加，相比传统检测方法，QuEChERS 法操作简单、易掌握、安全、效率高，在基层质检机构可以广泛推广使用。