南京市农产品质量检测院 陈子潇 张聪 钱丽娟
蔬菜中的农药残留一直是农业质量安全问题中极为重要的问题，目前主要的前处理方法有液液萃取法、固相萃取法、凝胶渗透色谱法、基质分散固相萃取法、QuEChERS技术等[1]。QuECHERS法在2003年开发后应其操作简便、分析农药范围广、精确度和准确度高、回收率高、污染小等原因受到广大关注[2]。以国标GB 23200.113-2018为例，标准中QuECHERS法的前处理需进行净化以去除杂质对检测结果的影响，但各类蔬菜及各种农药均有不同理化性质，应对各检测参数的前处理方法进行进一步研究，以通过不同前处理方法来获得更接近真实值的检测结果[3]。
本文选取10种蔬菜，采用高效气相色谱串联质谱对10种蔬菜中23种农药进行定性定量检测，讨论QuECHERS法前处理是否净化对农药残留回收率的影响，以获得更佳的回收率及准确性。
1.1 仪器与试剂
1.1.1 仪器
安捷伦超高效气相色谱三重四极杆质谱联用仪（Agilent 7890B-7000D，安捷伦科技（中国）有限公司）；
美国Talboys EOFO-945066数显型多管式旋涡混合器（上海安谱实验科技股份有限公司）；
IKA T25 basic ULTRA-TURRAX高速匀浆机(IKA集团)；
TG 1650-WS高速离心机（上海卢湘仪离心机仪器有限公司）；
PL-E（PL602E）电子天平（梅特勒-托利多仪器有限公司）；
移液器：1000μL（美国贝克曼公司）。
1.1.2 试剂
乙腈、丙酮均为HPLC级（美国TEDIA公司）；
氯化钠为分析纯（国药集团化学试剂有限公司）；
QuECHERS前处理包（货号5982-5650购自安捷伦科技有限公司）；
QuECHERS净化包（货号5982-5256购自安捷伦科技有限公司）。
农药分析标准品：甲胺磷、甲拌磷、α-六六六、γ-六六六、δ-六六六、五氯硝基苯、乙烯菌核利、甲基对硫磷、杀螟硫磷、三氯杀螨醇、毒死蜱、对硫磷、三唑酮、水胺硫磷、二甲戊灵、甲基异柳磷、丙溴磷、虫螨腈、联苯菊酯、甲氰菊酯、氯菊酯、醚菊酯、苯醚甲环唑共计23种标准品均为1000mg/L，＞1mL购自农业农村部环境质量监督检验测试中心。
1.2 标准溶液配制
1.2.1 储备液配制
移液枪准确吸取农药标准品0.800mL于25mL容量瓶中，丙酮定容至刻度线，配置成32mg/mL的农药单标，储存于-20℃中保存。
1.2.2 基质曲线的配置
选取干净蔬菜作为空白基质，使用储备液配置成不同浓度梯度的标准曲线，以剔除因蔬菜种类不同而产生的基质效应的影响。
1.3 样品前处理
1.3.1 样品采集
本文选用茼蒿、辣椒、韭菜、苦瓜、丝瓜、苋菜、菊花叶、木耳菜、蕹菜、叶用莴苣等10种蔬菜，经组织搅碎机粉碎，按照GB 23200.113-2018中前处理方法提取后使用7890B-7000D气质联用仪进行分析，确保不含有本次实验涉及的目标农药。
1.3.2 样品农药添加
准确称取蔬菜样品10.0g（精确至0.01g）于50mL离心管中，用移液枪吸取1.1.1中制备的农药单标30.0μL涡旋混匀1min，得到含加标浓度为0.096mg/kg农药的待前处理蔬菜。
1.3.3 未净化待测液的制备
将1.3.2中待处理离心管中加入10.0mL乙腈、2.0g氯化钠，用高速匀浆机在15000r/min匀浆1min，将离心管置于高速离心机中以7500r/min离心3min，取1mL上层提取液经0.22μm有机相滤膜过滤，装入进样瓶得到未净化待测液。
1.3.4 QuEChERS法净化待测液的制备
将1.3.2中获得的待处理离心管中加入10.0mL乙腈，用高速匀浆机在15000r/min匀浆1min，加入QuECHERS前处理包，用旋涡混合器4000r/min涡旋5分钟，将离心管置于高速离心机中以7500r/min离心3min，上层清液即为乙腈层提取液。取1乙腈层提取液6mL，加入到QuECHERS净化包内15mL离心管，管内已预加885mg硫酸镁、150mgPSA及15mgGCB，涡旋混匀1min，将离心管置高速离心机中以7500r/min离心3min，取1mL上清液经0.22μm有机相滤膜过滤，装入进样瓶得到净化待测液。
1.4 仪器条件
1.4.1 气相色谱条件
色谱柱：Agilent HP-5MS UI超高惰性气相色谱柱（30m×0.250mm，0.25μm）；
进样口温度280℃；
检测器温度280℃；
进样量1μL；
载气为高纯氦气（浓度＞99.999%）；
柱箱升温速率见表1。
表1 载气流速及梯度
后运行300℃，时间5min用于清除色谱柱内残余杂质。
1.4.2 质谱条件
离子源为电子轰击源(EI)；
电子能量70eV；
离子源温度280℃；
MI1四极杆温度150℃；
CID流量（N2）1.5mL/min；
淬灭流量（He）2.25mL/min。
从图1中可以看出，除甲胺磷外，大部分农药回收率落于80%～120%之间。
图1 GC-MS检测未净化的23种农药在10种蔬菜中的回收率
2.1 按参数分类
从图1中可知甲胺磷在未净化时普遍回收率较低，10种蔬菜的平均回收率为53.4%～77.3%，甲胺磷作为一种有机磷类农药由于其极性较强，在水中的溶解度较高，前处理中虽然加入了乙腈用于提取蔬菜中的甲胺磷，硫酸镁及氯化钠用于脱去蔬菜中的水分，但部分甲胺磷未能萃取到乙腈中，使得甲胺磷的回收率较低。另外进样口衬管和石英棉对有机磷农药也会有一定的吸附作用，最终导致了甲胺磷的回收率低。对比图2经过QuECHERS净化包净化后，其回收率有明显提高，平均回收率提高至72.9%～92.8%，平均回收率提高了38.2%，其中韭菜提高率最高为64.7%，而瓜类及茄果类提高的较少，苦瓜为12.5%，丝瓜为30.9%，辣椒为15.3%，其他各叶菜类也有较明显提升，平均提升率为27.8%～54.7%。另外从图中可以看出，未净化时10种蔬菜中甲胺磷的回收率波动范围较大，相对标准偏差为10.6%，经过净化后相对标准偏差降低至4.9%，由此可以看出当检测单一甲胺磷组分时，应按照国标给出的前处理方法进行净化，以得到更加准确的定量值。
图2 GC-MS检测QuECHERS净化后23种农药在10种蔬菜中的回收率
α-六六六、γ-六六六、δ-六六六这三种六六六中，γ-六六六波动范围最大，净化后苦瓜回收率达117.4%，而最低的苋菜仅56.7%，各蔬菜间相对标准偏差为18.8%。与净化后苦瓜的回收率相比，不加以净化直接上机检测，苦瓜回收率为87.7%。α-六六六是最为稳定，未净化时平均回收率为88.5%～109.7%，经过净化后回收率降低至75.7%～105.0%，平均降低10.0%。
从未净化的图中看出，α-六六六、三氯杀螨醇、毒死蜱、联苯菊酯、氯菊酯、醚菊酯回收率波动范围较小且最接近100%，平均回收率分别为88.5%～109.7%、88.4%～108.8%、89.9%～112.6%、87.7%～103.5%、83.9%～109.7%、88.6%～105.2%，相对标准偏差为7.0%、6.5%、6.5%、6.3%、7.2%、5.0%。经过净化后，平均回收率扩大至75.7%～105.0%、75.3%～100.3%、71.9%～117.4%、66.9%～100.8%、70.4%～100.3%、67.8%～102.7%，相对标准偏差为10.2%、8.2%、13.5%、13.5%、11.9%、13.5%。相较于净化，菊酯类等参数更应直接前处理提取农药后直接上机检测。
甲拌磷和二甲戊灵经过净化后回收率降低最大，未经净化时各蔬菜的平均回收率为73.8%～104.9%、83.1%～110.7%，但经过净化以后平均回收率降至60.7%～99.1%、62.2～97.5%，各蔬菜的平均回收率从88.9%、94.1%降至75.9%、76.9%，此参数应直接提取后上机。
从两张图中可以看出，经过净化后不同蔬菜中的相同种类农药分步得更为散乱，且平均回收率均偏低，近一半参数回收率低于90%，而未经净化直接上机得到的检测结果更为集中且回收率更接近100%。由于前处理包中含有无水氯化镁，加入后吸收水分用于配合氯化钠提取农药，但吸水后放出大量热导致试管内温度升高易使农药分解导致回收率降低。
2.2 按蔬菜分类
从图1中看出，瓜类蔬菜农药回收率与其他相比偏高，剔除未净化时各蔬菜均无法满足检测回收率的甲胺磷后，苦瓜和丝瓜中各参数的平均回收率分别为84.3%～130.0%、73.8%～125.6%，各检测值平均后为111.0%和102.3%，瓜类蔬菜由于其含水量较高且颜色较浅，可能对回收率有较大影响。经过净化后平均回收率降至60.7%～117.4%、65.7%～101.4%，更接近100%回收率。进一步对比发现，苦瓜和丝瓜中甲拌磷参数与其他蔬菜相比偏低，未净化时甲拌磷分别为84.3%、73.8%，净化后分别为60.7%、65.7%，因此检测瓜类蔬菜的甲拌磷时不应净化，挑选空白样品做加标质控避免选择瓜类蔬菜防止回收率偏大。
从图2中看出，经过净化后苋菜、蕹菜回收率下降较大，大部分参数为各蔬菜的最低值，各参数平均回收率为56.7%～85.1%、61.3%～90.8%。而未经净化直接检测的平均回收率去除甲胺磷后分别为84.5%～106.0%、88.6%～114.9%，满足国标检测要求。
本文讨论了QuECHERS前处理中是否净化对农药回收率的影响，其中甲胺磷未经净化直接检测时回收率较低，但经过净化后回收率平均提升38.2%至72.9%～92.8%。苦瓜、丝瓜等瓜类蔬菜由于含水量较大且色素浅，经过净化后回收率降至60.7%～117.4%、65.7%～101.4%，相比于未净化时84.3%～130.0%、73.8%～125.6%的回收率，对单一农残组分检测时应考虑不同的前处理方式。苋菜、蕹菜等深色叶菜类未净化时回收率为84.5%～106.0%、88.6%～114.9%更接近100%。
与传统的前处理提取方法相比，QuECHERS法操作简便、污染小、回收率高，但对单一农药进行精确检测时应进一步研究，根据蔬菜种类及农药组分采取不同前处理方法，从而使检出值更接近农药的真实值。
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