蔬菜农药残留测定中高效液相色谱法的优化及应用
为保证蔬菜质量安全，文章通过试验研究，建立了蔬菜中农药残留检测方法，分析表明，采用固相萃取/超高效液相色谱-串联质谱方法准确、灵敏、简单、快速，适用于多种蔬菜中多杀霉素等4种农药残留的同时测定。
标签：农药残留；蔬菜；检测
1.实验部分
本文通过反复比较4种SPE柱（不同淋洗液）和3种QuEChERS净化剂的净化效果，选择2种蔬菜对UPLC-MS/MS检测中的基质效应、提取效率、回收率进行评估研究，优化了空心菜、芹菜、豇豆、黄瓜、番茄、卷心菜、大白菜、丝瓜8种蔬菜中多杀霉素等4种农药的前处理方法，发现SPE净化法适合不同品种、大批量样品的快速检测，且该方法的检出限、回收率以及相对标准偏差均能满足农药残留分析要求，能够较好地为蔬菜中多杀霉素等用量较大的农药残留监测及农产品质量控制提供科学依据和技术支持。
1.1试剂与材料
标准品：多杀霉素、氟硅唑、噻虫嗪、茚虫威（纯度>99.0%），均为德国Dr.Ehrenstorfer公司提供的有证标准物质。
试剂：氯化钠（分析纯），甲醇、乙腈、甲酸（色谱纯），Milli-Q高纯水，十八烷基键合硅胶（C18）吸附剂（43～60μm），N-丙基乙二胺（PSA）吸附剂（25～100μm），石墨化碳黑吸附剂（Carbon SPE bulk sorbent），无水硫酸镁，石墨碳黑-氨基串联（PC/NH2）固相萃取柱（500mg/500mg/6mL），氨基（NH2）固相萃取柱（500mg/6mL），十八烷基键合硅胶（C18）固相萃取柱（500mg/6mL），弗罗里硅土（Florisil）固相萃取柱（1000mg/6mL）。净化小柱和净化填料由天津博纳艾杰尔科技有限公司和美捷司提供。
1.2仪器
Agilent1290UPLC-Agilent60MS超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱联用仪：配ESI源（美捷司）；T25DS25高速匀浆分散器（德国IKA公司）；GB11240-电热恒温水浴锅（上海医疗器械五厂）；AC-40氮吹浓缩器（安徽黄山医疗器械厂）；国华SHAC恒温振荡器（常州国华电器有限公司）；TDL-5-A离心机（上海安亭科学仪器厂）；Milli-Q制水机。
1.3样品前处理
取不少于1000g样品（空心菜、芹菜、豇豆、黄瓜、番茄、卷心菜、大白菜、丝瓜），去除杂物，取可食部分，将样品缩分至500g，经制样机处理后密封，于
4℃冷藏保存。
2.结果与讨论
2.1样品前处理条件的优化
2.1.1 净化条件的优化
蔬菜样品基质中含有较多的有机酸、维生素以及脂肪等，这些物质带来的基质效应将会严重影响检测结果的准确性。为降低或消除基质效应，选择合适的样品前处理方法至关重要。本研究对固相萃取（SPE）与基质固相分散萃取法两种净化技术进行了比较。
采用SPE柱进行净化时，选择了NH2，Florisil，C18，PC/NH2 4种固相萃取柱，并选择不同的淋洗液进行洗脱。NH2-SPE：二氯甲烷+甲醇（95+5）4mL预淋，10mL洗脱；Florisil-SPE：丙酮+正己烷（10+90）
4mL预淋，10mL洗脱；C18-SPE：乙腈+甲苯（3+1）5mL预淋，10mL洗脱；PC/NH2-SPE：乙腈+甲苯（3+1）5mL预淋，10mL洗脱，收集第1瓶（石墨化碳易吸附农药，所以洗脱液又增加15mL，收集第2瓶）；分别收集洗脱液，吹干，定容，待测。
采用基质固相分散萃取（类似QuEChERS）净化法时，选择3种不同的净化填料进行筛选：
QuE1（0.1gPSA-0.3gMgSO4）；QuE2（0.1gPSA-0.3gMgSO4-0.05gCarb）；QuE3（0.3gMgSO4-0.1gC18-0.1gPSA）。
以基质较复杂、色素较深的空心菜为例，添加100μg/kg的混标至空心菜空白样品中，重复测定3次，以纯标计算得到的回收率结果如表1所示。
通过以上7种方法的比较，并综合去除色素效果和回收率结果，发现方法4（淋洗液10+15mL）既能保证方法回收率，又能除去色素等杂质，有利于保护色谱柱、离子源等，延长色谱柱、仪器的寿命。
根据上述试验，发现淋洗液用乙腈-甲苯混合溶剂，空心菜样品中5种化合物的回收率和杂质的去除效果最佳。
2.1.2 SPE方法中淋洗液体积的优化
选择PC/NH2-SPE，乙腈-甲苯（3：1）混合溶剂，考察了不同淋洗液体积（10，15，20，25，30mL）对空心菜中噻虫嗪、多杀霉素A、多杀霉素D、氟硅唑、茚虫威回收率（加标100μg/kg）的影响。结果表明，随着乙腈-甲苯淋洗剂体积的增大，噻虫嗪、多杀霉素A、多杀霉素D的回收率增加，氟硅唑、茚虫威的
回收率增加不明显。当淋洗液体积达到25mL时回收率基本能满足分析要求；当洗脱液在30mL时回收率较高，但噻虫嗪的回收率偏高是由于杂质干扰增强。所以确定淋洗剂体积为25mL。
2.2色谱条件的选择
2.2.1 流动相的筛选
比较了甲醇-水、乙腈-水、甲醇-0.1%甲酸水、乙腈-0.1%甲酸水流动相体系的分离效果，由于4种农药均为正离子电离模式，在流动相中加入甲酸后4种农药更易于电离，且灵敏度更高，所以选择水相中加一定的甲酸。有机溶剂相使用甲醇时，多杀霉素D和氟硅唑很难分开；而用乙腈则可以得到较好地分离，所以最终选择乙腈-0.1%甲酸水为流动相。
2.2.2 色谱柱
比较了常用的3种超高效液相色谱柱：poroshell120EC-C18（3.0mm×100mm，2.7μm），poroshell120EC-C18（3.0mm×50mm，2.7μm），ZORBAXEclipsePlusC18（2.1mm×50mm，1.8μm）。發现100mm长柱比50mm短柱能更好地分离以上4种农药，所以选择poroshell120EC-C18（3.0mm×100mm，2.7μm）进行分离。
2.3质谱条件的选择
将4种农药标准储备溶液稀释至500μg/L，分别进行一级质谱扫描以确定各农药的准分子离子峰；再分别以其准分子离子进行选择离子监测（MS2SIM），并优化碎裂电压（Fragment）；再通过子离子扫描（Product ion scan）确定定量离子和定性离子，最后采用多反应监测（MRM）采集模式进行碰撞能量的进一步优化。因为茚虫威的灵敏度较低，所以在茚虫威出峰（5.5min）时开始加电压（Delta EMV）300V，可以更好地提高其响应值。
2.4检出限与线性范围
配制4种农药的混合标准溶液，质量浓度分别为5，10，50，100，250，500μg/L，进样2μL，以MRM定量离子的色谱峰面积（Y）对分析物的质量浓度（X，μg/L）绘制标准曲线，以3倍信噪比（S/N）确定检出限（LOD），10倍信噪比（S/N）确定定量下限（LOQ）。
3.结束语
总之，食品安全事关人类生存与健康，对蔬菜农药残留的测定是保证农产品质量安全的关键。对此，建立快速、灵敏度高的蔬菜农药残留检测技术是一项迫切的课题。试验及分析表明，上述方法有良好的精密度和准确度，能达到残留分析的要求，不失为一种有效的可推广应用的方法。同时，在进行蔬菜的农药残留测定过程里，检测人员必须要保持严谨的态度和很高的思想觉悟，必须要认识到
测定工作的重要性，同时也要将各种方法进行熟练掌握以及不断优化。
参考文献：
[1] 高慧，李长坤，李月琪，等.超高效液相色谱三重四极杆质谱联用法测定蔬菜中多农残[C]// 中国化学会首届全国质谱分析学术研讨会会议论文集.2014.
[2] 高慧，李长坤，李月琪.超高效液相色谱三重四极杆质谱联用法测定蔬菜中的三十七种农药残留[J].食品安全导刊，2014（13）：34-35.
[3] 柳菡，徐锦忠，丁涛，等.蔬菜中26种农药残留的高效液相色谱-串联质谱法测定[J].分析测试学报，2009，28（2）：181-185.