QuEChERS净化结合串联气质法检测玫瑰茄中4种农药残留

时间：2024-05-14

陈德斌，许均图，陈燕，陈冬虹

（广州华鑫检测技术有限公司，广东广州 510663）

玫瑰茄又名洛神花，是锦葵科木槿属一年生草本植物的肉质花萼部分。玫瑰茄花萼部分肉质厚、汁水多、味道酸，含有丰富的维生素C、有机酸、果糖和花青素等，可用于生产果酱、蜜饯、果酒和果茶等。玫瑰茄具有利尿、促进胆汁分泌、降血压、降低血液黏度和促进肠蠕动的功效，也属于药用植物。此外，玫瑰茄颜色鲜艳可用于提取天然色素。由于玫瑰茄的经济价值高，玫瑰茄的人工种植规模日渐扩大，但玫瑰茄易受病菌侵害导致根茎腐病，且在花期会受到蚜虫、叶蝉等虫害侵扰，在种植过程中存在使用农药来抑制病虫害提高产量的情况，而玫瑰茄是在花期采摘，存在一定的农药残留风险。玫瑰茄中常见的农药有敌敌畏、氧化乐果、氯氟氰菊酯和苯醚甲环唑等。夏会龙[1]研究了几种干花中的农药残留，而专门针对玫瑰茄农药残留检测的相关研究仍较少。本文通过参考不同植物性食品中农药残留的检测方法[2-5]，采用QuEChERS结合串联气质的方法，建立了检测玫瑰茄中敌敌畏、氧化乐果、氯氟氰菊酯和苯醚甲环唑的方法。

1 材料与方法

1.1 试剂与耗材

标准品：敌敌畏、氧化乐果、氯氟氰菊酯、苯醚甲环唑农药标准品（1000 μg·mL-1），上海安谱璀世，上述标准品均用乙酸乙酯分别配制成100 μg·mL-1的标准储备液，再配成10 μg·mL-1的混合标准溶液；环氧七氯内标（1000 μg·mL-1），上海安谱璀世，用乙酸乙酯配制成100 μg·mL-1的内标储备液，再用乙酸乙酯配制成20 μg·mL-1的内标使用液。

试剂：乙腈、乙酸乙酯，均为HPLC级，CNW；无水硫酸镁、氯化钠、柠檬酸钠、柠檬酸二钠，均为分析纯，阿拉丁；PSA（N-丙基乙二胺）、GCB（石墨化碳黑）、C18，CNW。

1.2 仪器

气相色谱串联质谱仪（Thermo Fisher TRACE 1300-TSQ 9000，配EI源）；电子天平（赛多利斯BSA822-CW）；涡旋振荡器（上海安谱EOAAHM-01）；氮气吹干仪（北京八方世纪BF-2000）；高速冷冻离心机（赫西HR/T20MM）。

1.3 样品处理

取500 g新鲜玫瑰茄，置于粉碎机中粉碎，备用。称取制备好的新鲜玫瑰茄10 g（精确到0.01 g）到50 mL离心管中，然后在离心管中加入15 mL乙腈、5 g无水硫酸镁、1.5 g氯化钠、1.5 g柠檬酸钠、0.8 g柠檬酸氢二钠，以及1颗陶瓷均质子，旋盖密封离心管之后置于涡旋振荡器中2500 r·min-1振荡 2 min，8000 r·min-1冷冻离心5 min后，取6 mL上清液于15 mL离心管中，加入1 g无水硫酸镁、300 mg PSA、 300 mg C18和80 mg GCB，振荡1 min，5000 r·min-1离心5 min，准确吸取上清液3 mL到10 mL离心管中，40 ℃氮吹至近干，加入10 μL的20 μg·mL-1环氧七氯内标溶液，再准确加入1 mL乙酸乙酯，涡旋振荡1 min，用0.45 μm针头式滤膜过滤复溶液，上机。

1.4 仪器条件

1.4.1 色谱条件

色谱柱：HP-5MS UI（30 m×0.25 mm，0.25 μm）；载气：氦气（99.999 %）；载气流速：1.5 mL·min-1；进样量：1 μL；进样模式：不分流进样；进样口温度：290 ℃；程序升温：40 ℃保持1 min，以25 ℃·min-1升温至180 ℃保持1 min，以6 ℃·min-1升温至 290 ℃保持4 min。

1.4.2 质谱条件离子源：电子轰击源（EI）；质谱碰撞气：高纯氩气；传输线温度：290 ℃；离子源温度：300 ℃；电离能量：70 eV；扫描模式：SRM模式（4种农药和内标的保留时间和特征离子对信息见表1）。

2 结果与分析

2.1 实验条件优化

2.1.1 色谱柱的选择

色谱柱作为色谱分离的核心部分，对整个实验的结果和效率起到至关重要的作用。本研究分别对比了常用于农药残留检测的非极性色谱柱HP-5 MS UI（30 m×0.25 mm，0.25 μm）、弱极性色谱柱DB-1 MS UI（30 m×0.25 mm，0.25 μm）和中等极性色谱柱DB-1701（30 m×0.25 mm，0.25 μm），结果表明，采用DB-1 MS UI柱进行分析时有机磷组分会存在峰形拖尾，而采用DB-1701柱进行分析时氯氟氰菊酯的峰形和响应较差。最终选择HP-5 MS UI柱，分析时各组分峰形和响应都较为良好。

2.1.2 溶剂的选择

本实验对样品处理过程中的提取溶剂和复溶溶剂进行了对比和选择。通过查阅资料，可知敌敌畏、氯氟氰菊酯、苯醚甲环唑水溶性均较差，仅氧化乐果能溶于水，故本研究主要对比了QuEChERS提取方法中常用的乙腈、丙酮、乙酸乙酯作为提取溶剂和复溶溶剂时的提取效率。结果表明，以乙腈和丙酮作为提取溶剂时，4种农药的整体提取效率均较高，而采用乙酸乙酯作为提取溶剂的时候，提取过程易发生乳化现象，且极性成分的提取效率低。考虑到丙酮与水难以分离，且丙酮作为管制试剂难以获取，购买手续复杂，最终选取乙腈作为提取溶剂。在选择复溶溶剂时，综合考虑了复溶溶剂的溶解效率及其对各组分出峰峰形、结果响应以及环境友好等方面的影响，最终选择乙酸乙酯作为复溶溶剂。

表1 玫瑰茄中4种农药和环氧七氯的保留时间及特征离子对

2.1.3 QuEChERS净化过程的优化

在QuEChERS方法中，QuEChERS净化剂的选择对实验的回收率有很大影响，所以选择合适的净化剂是QuEChERS净化的核心，而净化剂的选择基于样品基质的性质。本实验的样品基质是玫瑰茄，玫瑰茄中富含有机酸、果糖、花青素，果核中又含有丰富的油脂，样品基质非常复杂。在净化剂的使用上选择了无水硫酸镁、PSA、C18和GCB，其中无水硫酸镁可以去除有机相中的水分，PSA可以有效去除果酸等有机酸和一些极性色素及糖类，C18主要通过非极性相互作用吸附非极性物质如油脂等，GCB可以吸附类固醇、花青素等色素。

在净化剂的使用量上，本实验通过查阅参考相关文献[6-9]，预估6 mL样品提取液中，无水硫酸镁、PSA、C18、GCB的用量分别为1 g、300 mg、300 mg、150 mg，但考虑到GCB对平面结构的组分有吸附作用，可能会导致氯氟氰菊酯和苯醚甲环唑的回收率偏低。QuEChERS净化中通常采用加入甲苯来提高平面结构组分的回收率，在实验中发现，加入甲苯确实可以提升氯氟氰菊酯和苯醚甲环唑的回收率，但同时敌敌畏的回收率降到了40 %以下，故采用甲苯加入法来提升平面结构组分的回收率在本实验中不可行。由于玫瑰茄提取液的颜色呈亮红色，并非像叶菜类提取液那样呈墨绿色，所以考虑通过减少GCB使用量来保证氯氟氰菊酯和苯醚甲环唑的回收率的同时，去除提取液中的色素。实验通过对比 50 mg、80 mg、110 mg、140 mg的GCB使用量下 4种农药组分在0.05 mg·kg-1的加标回收率和净化后提取液的颜色，最终选择了80 mg的GCB使用量。不同GCB使用量下农药回收率和色素去除效果见表2。

2.2 方法学分析

2.2.1 标准曲线线性范围

以空白样品提取液配制敌敌畏、氧化乐果、氯氟氰菊酯和苯醚甲环唑混合标准溶液系列，系列标液中各组分浓度均为0 mg·L-1、0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1、 0.20 mg·L-1、0.50 mg·L-1、1.00 mg·L-1和2.00 mg·L-1。 4种农药标准曲线相关系数均在0.995以上。4种农药和内标的典型谱图见图1。

2.2.2 检出限

采用建立的方法，根据玫瑰茄空白样品的平均基线噪声值，按照3倍信噪比计算4种农药检出限，结果见表3。

2.2.3 回收率与精密度

在玫瑰茄空白基质中，分别添加浓度为 0.01 mg·kg-1、0.10 mg·kg-1、1.00 mg·kg-1的4种农药，每个添加浓度做6个平行样品，按所建立的方法进行测定，测得玫瑰茄样品中4种农药的加标回收率以及精密度见表3，4种农药残留的加标回收率在79.5%～108.1%，各加标水平的相对标准偏差均低于10%。