QuEChERS法色質聯用技術檢測加工番茄中99種農藥殘留

QuEChERS法-色質聯用技術檢測加工番茄及制品中99種農藥殘留

　　目前，我國番茄制品產量僅次于美國，是世界第二大加工番茄生產國，年出口量100×104 t，成為我國五大出口蔬菜制品之一，占全球番茄醬的貿易總量已從1999年的7.7%上升到2016年的40%，是世界第一大番茄制品出口貿易國。 
　　隨著加工番茄種植、采收模式的調整，各類殺蟲劑、殺菌劑在番茄種植過程中普遍使用，歐盟、日本等番茄制品主要進口國對番茄醬農藥殘留限量制定了嚴苛的限量標準[1-4]。試驗采用QuEChERS前處理方法，充分利用分散固相萃取的技術原理，建立了適合番茄及番茄制品基質99種農藥的檢測方法，有效提高了工作效率，顯著降低了成本。該方法的精密度、靈敏度及方法檢出限能同時滿足歐盟、日本肯定列表和國標的要求。 
　　1   試驗部分 
　　1.1   儀器 
　　AL01型分析天平（0.1 mg），METTLER TOLEDO公司產品;超高效液相色譜串聯質譜儀;UPLC-MSMS（WATERS）;氣相色譜串聯質譜（AGILENT 5973N，6890）;色譜柱：Waters ACQUITY UPLC HSS T3 1.8 μm（2.1 mm×50 mm）。 
　　1.2   試劑 
　　乙腈（HPLC級）、乙酸銨（HPLC級）、乙酸（HPLC級）、甲酸（HPLC級）、氯化鈉（AR級）、乙酸鈉（AR級）、無水硫酸鎂（AR級）、乙二胺- N -丙基硅烷（PSA）、實驗室用水均為一級水。 
　　農藥標準品包括甲基硫環靈、氧樂果、甲胺磷、敵敵畏等99項農藥標準品，質量濃度均為100 μg/mL。 
　　1.3   標準溶液的配制 
　　混合標準溶液：分別吸取99種農藥標準品200 μL～ 10 mL 容量瓶中，用乙腈定容，配置成2 μg/mL 混合標準溶液。 
　　基質匹配混合標準工作溶液：用空白樣品提取液配成不同質量濃度的基質匹配混合標準工作溶液，用于建立標準曲線。基質匹配混合標準工作溶液應現用現配。 
　　1.4   樣品前處理 
　　（1）樣品制備。取代表性樣品約500 g，勻漿攪拌后備用。 
　　（2）樣品提取。稱取5 g（準確至0.01 g）樣品于50 mL塑料離心管中（若樣品為番茄醬，則需要加入5 mL水），渦旋混勻，準確加入 質量分數為1%的乙酸-乙腈20 mL、4 g氯化鈉和1 g 乙酸鈉;使用恒溫振蕩器振蕩15 min，隨后放入超聲波發生器中超聲提取20 min，超聲過程中需控制水溫上升;超聲結束后以轉速8 000 r/min離心5 min。 
　　（3）樣品除水。吸取全部離心后上清液于50 mL 塑料離心管中，加入6.00 g無水硫酸鎂，放入恒溫振蕩器中振蕩15 min，以轉速8 000 r/min離心5 min。 　　（4）樣品凈化。取12 mL上清液于50 mL塑料離心管中，準確加入1.00 g 無水硫酸鎂和0.250 g PSA（樣品若為番茄醬，則稱取0.400 g PSA），放入恒溫振蕩器中振蕩15 min，以轉速8 000 r/min離心5 min。 
　　（5）樣品濃縮及上機。取上清液8 mL 于玻璃氮吹管中，于35 ℃水浴中氮吹濃縮至1 mL以下，再用乙腈復溶至1 mL;渦旋混勻后過膜上機。 
　　1.5   色譜及質譜條件 
　　（1）液相色譜條件。色譜柱為Waters ACQUITY UPLC HSS T3 1.8 μm（2.1 mm×50 mm Column），柱溫35 ℃，樣品溫度4 ℃，進樣體積3 μL。流動相為乙腈和含0.1%甲酸的乙酸銨水溶液，流速為0.2 mL/min。 
　　流動相梯度條件見表1。 
　　（2）LCMMS條件。正離子模式（EI+），選擇離子掃描（MRM），毛細管電壓3.5 kV，錐孔電壓28 V，離子源溫度120 ℃，脫溶劑氣溫度450 ℃，碰撞氣流量700 L/hr，錐孔氣流量50.0 L/hr。 
　　（3）氣相色譜條件。進樣口溫度250 ℃，程序初始溫度80 ℃，保持1 min，以10 ℃/min 升溫至280 ℃，保持5 min，再以20 ℃/min 升溫至300 ℃，保持3 min。載氣為高純氮，流速為1.0 mL/min，不分流進樣，進樣量1 μL。 
　　（4）質譜條件（GCMS）。電子轟擊電離源（EI），電離能量70 eV，四級桿溫度150 ℃，傳輸線溫度300 ℃，離子源溫度230 ℃，選擇離子掃描，溶劑延遲3 min。 
　　2   結果與討論 
　　2.1   基質匹配曲線的配制 
　　不同農藥在pH值穩定性的不同，配制含有多個農藥標準工作液都是由一定體積的儲備液經適量的乙腈稀釋混合而成。混合標準工作液的濃度應足夠用于配制所需的基質匹配標準溶液。基質匹配標準溶液須用空白樣品的提取液經適當稀釋配制，空白樣品基質的用量不超過定容體積的20%，以避免樣品提取液與基質匹配之間因基質增強效應引起的誤差。 
　　2.2   提取溶劑的選擇 
　　采用0.1%甲酸乙腈提取，是由于所檢測的農藥大多為極性較大的農藥。 
　　2.3   凈化條件 
　　制備均勻的樣品用乙腈提取。低水分含量的樣品（水分含量<80%）在提取前需要加入5 g水。 
　　在提取液中加入氯化鈉劇烈振搖后離心，使固相和液相分離。有機相用分散固相萃取法凈化，凈化過程中加入一定量的硫酸鎂去除有機相中殘留水分。浸提液中加入少量甲酸進行酸化后接著加入吸附劑（如PSA），酸化有助于保持農藥的穩定性，提高分析的靈敏度。 
　　2.4   儀器條件的優化 
　　LC-MS/MS所有農藥質譜參數均采用流動注射的方式，通過調試尋找毛細管電壓、母離子、子離子、錐孔電壓、碰撞能等參數。GC-MS所有農藥均直接采用Agilent 數據庫中農藥質譜參數。 
　　2.5   方法學考查 
　　2.5.1   定性與定量 
　　（1）定性方法。在相同試驗條件下進行樣品測定時，如果檢出的色譜峰的保留時間與標準樣品相一致，并且在扣除背景后的樣品質譜圖中，所選擇的離子均出現，而且所選擇的離子豐度比與標準樣品的離子豐度比相一致（相對豐度>50%，允許±20%偏差;相對豐度>20%～50%，允許±25%偏差;相對豐度>10%～20%，允許±30%偏差;相對豐度≤10%，允許±50%偏差），則可判斷樣品中存在該種農藥或相關化學品。 
　　（2）定量方法。使用響應值較高的離子對為定量離子對，通過基質匹配混合標準工作溶液用外標法定量。 
　　2.5.2   方法的線性范圍與檢出限 
　　使用空白番茄醬樣品的最終凈化液作為基質匹配標準溶液的稀釋液，分別以99種農藥的質量濃度對應的定量離子色譜峰的峰面積繪制基質匹配標準溶液工作曲線，獲得相應的線性方程及相關系數。99種農藥化合物的線性關系良好，相關系數R2>0.98。 
　　99種農藥化合物的基質匹配標準溶液工作曲線和相關系數見表2。 
　　2.5.3   回收率和精密度試驗 
　　為驗證方法的可靠性和重復性，分別進行4個水平的添加回收率試驗，每個水平做6個平行樣品測定，該方法測定番茄醬中99種農藥的平均回收率均在73.6%～118.4%，相對標準偏差（RSD）小于16%。 
　　34種農藥（LC/MSMS）的平均加標回收率和相對標準偏差見表3，65種農藥（GC/MS）的平均加標回收率和相對標準偏差見表4。 
　　3   結語 
　　采用了QuEChERS前處理方法，LC-MS/MS和GC-MS 2臺儀器測定了番茄及番茄醬中99項常見農藥殘留。99種農藥在0.01～0.50 mg/kg含量范圍內線性良好，R2≥0.980，且平均回收率為73.6%～ 118.4%，相對標準偏差≤16%。該方法操作簡單、快速、高效、成本較低，具有較好的靈敏度和精密度，適合在番茄及番茄制品相關生產加工企業中推廣。