韭菜和大蒜中213 种农药残留检测方案(气相色谱仪)

Zeying He、 Lu Wang、 Yi Peng、 Ming Luo 和 Xiaowei Liu ( 农业部环境保护科研监测所， ) 中国天津，300191 Wenwen Wang ( 安捷伦科技(中国)有限公司，中国北京，1 0 0102 ) 应用 QuEChERS 7方法和 Agilent 7000系列三重四极杆气质联用仪测定韭菜和大蒜中的200多种农药残留 应用简报食品 摘要 本应用简报介绍了一种用于分析韭菜和大蒜中213种农药的简单高通量方法，该方法使用安捷伦 QuEChERS 试剂盒与安捷伦气相色谱-三重四极杆质谱系统(GC-MS/MS) 相结合。利用基质匹配标样校准方法避免基质干扰引起的定量偏差。结果表明该方法在超过两个数量级2-400 pg/kg 的浓度范围内，线性良好。定量限 (LOQ)在2-10 ug/kg的范围内，且多数农药的定量限为2 pg/kg， 该值低于法规允许的最大残留限量。加标测试表明2、5、10、20、50、100和200 pg/kg 浓度下，大部分农药的回收率在80%-120%的范围内(n=6)， 相对标准偏差 (RSD) 小于20%。并且应用本方法对韭菜和大蒜的实际样品进行了分析。该方法适用于对韭菜和大蒜中的农药残留进行常规分析。 在中国，韭菜和大蒜是重要的蔬菜。中国目前是全球最大的大蒜产地，2012年产量达4.09亿英担，占全球总产量的三分之二；韭菜产量排名全球第五，2010年产量达127308吨。大蒜的抗癌作用在体外和体内实验研究中均有报道。报道称韭菜也具有相似的抗癌医学价值[1]。 韭菜和大蒜是农药分析中公认的棘手基质。它们均含有大量的含硫化合物，这些含含化合物可能引起严重干扰，使用单质谱 (MS)检测器时尤其如此。为解决这一问题，超临界流体萃取和微波加热结合负载 AgNO的固相萃取 (SPE) 或凝胶渗透色谱净化[2]等一些样品前处理方法据报道能够消除硫化合物的干扰。然而， 这些方法需要使用大量溶剂和耗时的操作步骤。 用于农药多残留分析的快速、简便、经济、高效、稳定和安全(QuEChERS)方法自2003年由 Anastassiades 等人[3]首次推出后，已得到世界范围内的广泛认可。多数应用专用于食品基质中的农药多残留分析。近年来，研究人员对这方面的应用进行了深入研究。 此前，多项研究报道了基于 QuEChERS 前处理技术与 GC-MS/MS相结合用于检测水果和蔬菜(包括韭菜和大蒜)多残留农药分析的方法[1，4，5]。然而，这些报道中并未对多达200 多种农药进行分析。本应用简报介绍了最新发表的一项研究，该研究利用QuEChERS 与 GC-MS/MS 相结合分析韭菜和大蒜中的213种农药残留[6]。它是一种基于 QuEChERS样品前处理与 GC-MS/MS检测相结合的快速多残留分析方法，用于对韭菜和大蒜中的200多种农药进行检测。 材料与方法 HPLC 级乙腈和乙酸乙酯；包括陶瓷均质子的 QuEChERS 萃取盐包(部件号5982-5650CH)， QuEChERS 分散式固相萃取试剂盒(用于大蒜的试剂盒部件号为5982-5056，用于韭菜的试剂盒部件号为5982-5256)。 ( 农药标准品购自 Chems e rvice (West Chester， PA， USA) 和 Dr.Ehrenstorfer (Ausberg， German y )。 5 pg / mL的储备标准溶液 (分为两组的农药混合物)和内标溶液(环氧七氯B， 1 pg/mL) 以乙酸乙酯配制，在使用前均于-20°℃下储存。 ) *安捷伦公司已推出了具有更优异性能的7000C GC-MS/MS 和 7010 GC-MS/MS。 称取10g匀浆后的样品，置于50mL 萃取离心管中。 加入10 mL 乙腈和一粒陶瓷均匀子，然后加入QuEChERS 萃取盐包。立即密封萃取离心管并用手用力振摇1分钟。 以 4000 rpm 的转速离心5分钟。 将6mL上清液转夜至 15mL QuEChERS 分散离心管中。将萃取液与吸附剂涡旋混合1分钟， 然后以 4000 rpm 的束速离心5分钟。 将3mL上清液转移至10mL玻璃离心管中， 并加入75 pL内标溶液。在40℃水浴中用氮气将上清液吹至近干。 将残留物复溶于1.5mL乙酸乙酯中，并用 PTEE 滤膜 (0.22 pm) 过滤以备 GC-MS/MS 分析。 方法验证 通过回收率研究来测定方法准确度和精密度。在2、5、10、20、50、100和200 pg/kg 七个浓度的添加水平下，进行添加回收率实验。加标后，将加标样品在萃取前于室温下静置30分钟。为避免定量误差，使用基质匹配校准标样计算分析物回收率。还通过分析基于溶剂的标样对基质效应进行了评价。每种农药的定量限均基于回收率结果，分别将其定义为该农药满足回收率和相对标准偏差要求的最低验证加标浓度。 结果与讨论 基质效应 基质效应(ME)是由于共流出的基质组分引起的分析物信号抑制或增强。据报道， 在 GC-MS/MS分析中通常表现为信号增强效应。这种增强效应可能是由于基质组分饱和了色谱柱或进样口中存在的活性位点(硅醇基、金属离子等)。抑制或增强效应在不同基质 间差异可能很大，在纯溶剂和基质之间也大不相同。基质效应还与分析物的化学特性和样品前处理流程关系密切。因此，必须要考虑基质效应。基质效应通过下列公式计算： 其中ME为基质效应，m其质和m溶剂分别为基质和溶剂中获得的校准曲线的斜率。 弱基质效应(0-20%的抑制或增强)可忽略。然而，如果农药受到中等(20%-50%的抑制或增强)或强(>50%的抑制或增强)基质效应的影响，则必须利用某些方法克服基质的影响。 结果表明韭菜和大蒜的基质效应之间不存在统计学差异。多数农药表现出基质增强效应。大约37%的农药表现现弱基质效应，30%表现出中等基质效应，其余32%则表现出强基质效应。结果证明采用基质匹配校准标样对于 GC-MS/MS实现准确的定量分析不可或缺。 线性和定量限 由于基质效应的存在，使用基质匹配标样进行定量分析。浓度范围在2-400 pg/kg 之间测定农药在两种基质的线性(采用内标方法，内标浓度为50pg/L)， 线性良好。在两种基质中，所有农药的线性相关系数(R2)均大于等于0.99，如此可确保实现准确的定量分析。在回收率和相对标准偏差分析中，将213种农药在2、5、10、20、50、100和200 pg/kg 的添加水平下，每个添加水平做六个平行样品测试。农药的定量限基于回收率和相对标准偏差结果进行测定，其定义为该农药满足回收率和相对标准偏差要求的最低验证加标浓度，具体信息参照 SANCO/12495/2013的文件[7]。213种农药的定量限介于 2-10 pg/kg 之间。在韭菜结果中，213种农药中的196种具有 2 pg/kg的定量限，在大蒜结果中，213种农药中的176种具有 2 pg/kg 的定量限。 回收率和精密度 通过添加回收率实验对韭菜和大蒜中213种农药采用优化的QuEChERS 方法进行评估。在回收率研究中，通过比较测得的每种农药的实际浓度来确定方法的准确度。在2、5、10、20、50、100和200 pg/kg 七个添加水平进行回收率实验，每个添加水平做六个平行样品测试。在回收率实验中，213种农药中的多数农药回收率为80%-120%，相对标准偏差小于20%。图1显示了韭菜和大蒜中浓度为 10 pg/kg 和100 pg/kg 的所有农药的回收率结果。 图1.韭菜和大蒜中 10 pg/kg 及 100 pg/kg 农药的回收率分布 实际样品分析 为证明本研究方法的有效性，根据上述方法分析了购自当地三家市场的八个韭菜和大蒜样品。大蒜样品中未检出农药，而八个韭菜样品中检出了17种农药。表1列出了中国、日本和美国国家环境保护局 (EPA)以及欧盟 (EU)规定的检出农药的最大残留限量以及韭菜样品中的检出浓度。所有检出的农药均为杀虫剂和杀真菌剂。毒死蜱、腐霉利和三唑磷的检出频率非常高。在某些样品中，毒死蜱、腐霉利、嘧霉胺和三唑磷的浓度超出了线性范围，检出的浓度分别高达3.33、2.66、1.74和4.27mg/kg。毒死蜱(样品5)、腐霉利(样品1和4)和氯氰菊酯(样品2和3)的残留浓度超出了中国规定的最大残留限量。应当注意的是，有几个样品中检出了以下禁用农药：氯唑磷、甲拌磷和甲拌磷砜(甲拌磷的代谢物)。 农药 中国 日本 EPA 欧盟 1 3 4 5 6 7 8 联苯菊酯 一 0.5 0.05 0.05 ND ND ND 0.00815 ND ND ND ND 毒死蜱 0.1 0.2 0.1 0.5 摘要    本应用简报介绍了一种用于分析韭菜和大蒜中213 种农药的简单高通量方法，该方法使用安捷伦QuEChERS 试剂盒与安捷伦气相色谱-三重四极杆质谱系统(GC-MS/MS) 相结合。利用基质匹配标样校准方法避免基质干扰引起的定量偏差。结果表明该方法在超过两个数量级2-400 μg/kg 的浓度范围内，线性良好。定量限(LOQ) 在2-10 μg/kg 的范围内，且多数农药的定量限为2 μg/kg，该值低于法规允许的最大残留限量。加标测试表明2、5、10、20、50、100 和200 μg/kg 浓度下，大部分农药的回收率在80%-120% 的范围内(n = 6)，相对标准偏差(RSD) 小于20%。并且应用本方法对韭菜和大蒜的实际样品进行了分析。该方法适用于对韭菜和大蒜中的农药残留进行常规分析。   前言    在中国，韭菜和大蒜是重要的蔬菜。中国目前是全球最大的大蒜产地，2012 年产量达4.09 亿英担，占全球总产量的三分之二；韭菜产量排名全球第五，2010 年产量达127308 吨。大蒜的抗癌作用在体外和体内实验研究中均有报道。报道称韭菜也具有相似的抗癌医学价值[1]。    韭菜和大蒜是农药分析中公认的棘手基质。它们均含有大量的含硫化合物，这些含硫化合物可能引起严重干扰，使用单质谱(MS)检测器时尤其如此。为解决这一问题，超临界流体萃取和微波加热结合负载AgNO3 的固相萃取(SPE) 或凝胶渗透色谱净化[2] 等一些样品前处理方法据报道能够消除硫化合物的干扰。然而，这些方法需要使用大量溶剂和耗时的操作步骤。    用于农药多残留分析的快速、简便、经济、高效、稳定和安全(QuEChERS) 方法自2003 年由Anastassiades 等人[3] 首次推出后，已得到世界范围内的广泛认可。多数应用专用于食品基质中的农药多残留分析。近年来，研究人员对这方面的应用进行了深入研究。    此前，多项研究报道了基于QuEChERS 前处理技术与GC-MS/MS相结合用于检测水果和蔬菜（包括韭菜和大蒜）多残留农药分析的方法[1,4,5]。然而，这些报道中并未对多达200 多种农药进行分析。    本应用简报介绍了最新发表的一项研究，该研究利用QuEChERS 与GC-MS/MS 相结合分析韭菜和大蒜中的213 种农药残留[6]。它是一种基于QuEChERS 样品前处理与GC-MS/MS检测相结合的快速多残留分析方法，用于对韭菜和大蒜中的200多种农药进行检测。