气相色谱_四极杆飞行时间质谱准确鉴定常见水果蔬菜中的农药残留_李晓颍

２０１４年３月Ｖｏｌ．３２　Ｎｏ．３Ｍａｒｃｈ　２０１４　Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ２６８～２７７研究论文ＤＯＩ：１０．３７２４／ＳＰ．Ｊ．１１２３．２０１３．１１０４６＊通讯联系人．Ｔｅｌ：（０１０）８５７８３５２６，Ｅ－ｍａｉｌ：ｃａｉｑｆｃｌ＠１６３．ｃｏｍ．基金项目：“十二五”国家科技支撑计划项目（２０１２ＢＡＤ２９Ｂ０１）．收稿日期：２０１３－１１－２６气相色谱－四极杆飞行时间质谱准确鉴定常见水果蔬菜中的农药残留李晓颍１，２，　张红医１，　常巧英２，　范春林２＊，　庞国芳２，　曹　喆３，　王雯雯３（１．河北大学化学与环境科学学院，河北保定０７１００２；２．中国检验检疫科学研究院，北京１００１２３；３．安捷伦科技有限公司，北京１００１０２）摘要：建立了一种新型农药多残留检测方法。

采用气相色谱－四极杆飞行时间质谱（ＧＣ－ＱＴＯＦ　ＭＳ）结合ＣａｒｂｏｎＮＨ２柱固相萃取净化可对不同类别的１５２种农药残留进行准确的鉴定。

一级（ＭＳ１）精确质量数据库评价３～５个特征离子，以３个及以上特征离子检出且离子丰度比（Ｑ／ｑｉ）合适作为一级质谱定性依据。

对部分特征离子数不足及特征离子检出情况不符合条件的农药进行二级（ＭＳ２）确证，应用二级谱图库检索及镜像结果对比分析实现疑似农药确证。

本文对梨、甘蓝、番茄３种代表性果蔬在５．０和１０．０μｇ／ｋｇ　２个添加水平的１５２种农药进行测定，回收率在７０％～１２０％范围的比例分别为甘蓝９１．４５％、９４．０８％，番茄８８．２０％、８８．８０％，梨８６．８４％、９２．１０％。

本方法为常见果蔬中农药残留的准确判断提供了可靠依据，扩大了分析范围。

关键词：气相色谱－四极杆飞行时间质谱；农药残留；常见水果；常见蔬菜中图分类号：Ｏ６５８ 文献标识码：Ａ 文章编号：１０００－８７１３（２０１４）０３－０２６８－１０Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ　ｒｅｓｉｄｕｅｓ　ｉｎ　ｃｏｍｍｏｎ　ｆｒｕｉｔｓ　ａｎｄｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ　ｂｙ　ｇａｓ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ－ｑｕａｄｒｕｐｏｌｅｔｉｍｅ－ｏｆ－ｆｌｉｇｈｔ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙＬＩ　Ｘｉａｏｙｉｎｇ１，２，ＺＨＡＮＧ　Ｈｏｎｇｙｉ　１，ＣＨＡＮＧ　Ｑｉａｏｙｉｎｇ２，ＦＡＮ　Ｃｈｕｎｌｉｎ２＊，ＰＡＮＧ　Ｇｕｏｆａｎｇ２，ＣＡＯ　Ｚｈｅ３，ＷＡＮＧ　Ｗｅｎｗｅｎ３（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ　Ｓｃｉｅｎｃｅ，Ｈｅｂｅｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂａｏｄｉｎｇ　０７１００２，Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈｉｎｅｓｅ　Ａｃａｄｅｍｙ　ｏｆ　Ｉｎｓｐｅｃｔｉｏｎ　ａｎｄ　Ｑｕａｒａｎｔｉｎｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１２３，Ｃｈｉｎａ；３．Ａｇｉｌｅｎｔ　Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１０２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａ　ｎｅｗ　ｓｃｒｅｅｎｉｎｇ　ｍｅｔｈｏｄ　ｗａｓ　ｄｅｖｅｌｏｐｅｄ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ　ｏｆ　１５２　ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ　ｍｕｌｔｉ－ｒｅｓｉｄｕｅｓ　ｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔ　ｃｈｅｍｉｃａｌ　ｓｐｅｃｉｅｓ　ｗｉｔｈ　ａ　Ｃａｒｂｏｎ　ＮＨ２ｃｏｌｕｍｎ　ｕｓｉｎｇ　ｓｏｌｉｄ－ｐｈａｓｅ　ｅｘｔｒａｃｔｉｏｎ（ＳＰＥ）ｃｏｕｐｌｅｄ　ｗｉｔｈ　ｇａｓｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ－ｑｕａｄｒｕｐｏｌｅ　ｔｉｍｅ－ｏｆ－ｆｌｉｇｈｔ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＧＣ－ＱＴＯＦ　ＭＳ）．Ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｉｒｓｔ　ｓｔａｇｅ（ＭＳ１）ａｃｃｕｒａｔｅ　ｍａｓｓ　ｄａｔａｂａｓｅ，ｕｐ　ｔｏ　ｔｈｒｅｅ－ｆｉｖｅ　ｉｏｎｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ　ｗｅｒｅ　ｍｏｎｉｔｏｒｅｄ．Ｔｈｅ　ｐｒｅｓｅｎｃｅ　ｏｆ　ａｔｌｅａｓｔ　ｔｈｒｅｅ　ｉｏｎｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ａｃｃｏｍｐｌｉｓｈｍｅｎｔ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｒａｔｉｏ（Ｑ／ｑｉ）ｗｉｔｈｉｎ　ｔｈｅ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ　ｔｏｌｅｒ－ａｎｃｅｓ　ｗｅｒｅ　ｕｓｅｄ　ａｓ　ｔｈｅ　ｃｏｎｆｉｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ　ｃｒｉｔｅｒｉａ．Ｔｈｅ　ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ　ｗｈｉｃｈ　ｈａｖｅ　ｌｅｓｓ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓ－ｔｉｃ　ｉｏｎｓ　ｏｒ　ｔｈｅ　ｐｅａｋｓ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ　ｉｏｎｓ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ｗｅｒｅ　ｕｐ　ｔｈｅ　ｔｏｌｅｒａｎｃｅ　ｗｅｒｅ　ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ　ｉｎ　ｔｈｅｓｅｃｏｎｄ　ｓｔａｇｅ（ＭＳ２）ａｎｄ　ｔｈｅ　ｓｐｅｃｔｒａｌ　ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅ　ｗａｓ　ｅｖａｌｕａｔｅｄ　ｕｓｉｎｇ　ＭＳ２　ｌｉｂｒａｒｙ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ．Ｃａｂｂａｇｅ，ｔｏｍａｔｏ，ｐｅａｒ　ｗｅｒｅ　ｓｅｌｅｃｔｅｄ　ａｓ　ｔｙｐｉｃａｌ　ｆｒｕｉｔｓ　ａｎｄ　ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ　ｔｏ　ｓｐｉｋｅ　ａｎｄ　ｄｅｔｅｃｔｅｄ　ａｌｌ　ｔｈｅ　１５２ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ　ａｔ　ｔｗｏ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｌｅｖｅｌｓ　ｏｆ　５．０ａｎｄ　１０．０μｇ／ｋｇ．Ｔｈｅ　ｒｅｃｏｖｅｒｉｅｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｒａｎｇｅ　ｏｆ　７０％－１２０％ａｔ　ｔｗｏ　ｃｏｎｃｅｎｔｒａｔｉｏｎ　ｌｅｖｅｌｓ　ｗｅｒｅ　９１．４５％ａｎｄ９４．０８％ｆｏｒ　ｃａｂｂａｇｅ，８８．２０％ａｎｄ８８．８０％ｆｏｒｔｏｍａｔｏ，８６．８４％ａｎｄ９２．１０％ｆｏｒ　ｐｅａｒ　ｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙ．Ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　ｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ１５２　ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ　ＭＳ２　ｌｉｂｒａｒｙｓｏｍｅ　ｓｕｓｐｅｃｔｅｄ　ｐｅｓｔｉｃｉｄｅｓ　ｗｅｒｅ　ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄ，ａｎｄ　ａｔ　ｔｈｅ　ｓａｍｅ　ｔｉｍｅ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｓｃｏｐｅ　ｗａｓ　ｅｘｐａｎｄｅｄ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：ｇａｓ　ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｐｈｙ－ｑｕａｄｒｕｐｏｌｅ　ｔｉｍｅ－ｏｆ－ｆｌｉｇｈｔ　ｍａｓｓ　ｓｐｅｃｔｒｏｍｅｔｒｙ（ＧＣ－ＱＴＯＦ　ＭＳ）；ｐｅｓｔｉｃｉｄｅ　ｒｅｓｉｄｕｅｓ；ｃｏｍｍｏｎ　ｆｒｕｉｔｓ；ｃｏｍｍｏｎ　ｖｅｇｅｔａｂｌｅｓ　第３期李晓颍，等：气相色谱－四极杆飞行时间质谱准确鉴定常见水果蔬菜中的农药残留 世界范围内常用的农药有千余种，这给农药的检测带来了一定的难度。

目前农残检测过程主要包括样品前处理与检测部分。

常用的农药多残留前处理技术主要有基质固相分散萃取［１－４］、固相萃取［５－７］、凝胶渗透色谱［８］以及ＱｕＥＣｈＥＲＳ法［９－１１］等。

检测方法以色谱－质谱联用技术为主，常见的有气相色谱－串联质谱法（ＧＣ－ＭＳ／ＭＳ）［２－４，１２］、气相色谱－质谱法（ＧＣ－ＭＳ）［１３，１４］、液相色谱－串联质谱法（ＬＣ－ＭＳ／ＭＳ）［１１，１５，１６］、气相色谱－飞行时间质谱法（ＧＣ－ＴＯＦ　ＭＳ）［１７－２２］、液相色谱－四极杆飞行时间质谱（ＬＣ－ＱＴＯＦ　ＭＳ）［２３－２５］等。

近年来高分辨质谱（ＨＲ－ＭＳ）的应用也为残留分析提供了可靠依据。

ＧＣ－ＴＯＦ　ＭＳ分析方法通常评价３～５个特征离子，要求两个及以上特征离子出峰且离子丰度比在特定范围内（定性点大于４）作为定性依据［２６，２７］。

但该方法仅适合于具有一定数量特征离子且出峰良好的化合物的测定。

在实际样品分析过程中，存在目标物含量低、干扰严重等现象，导致目标离子并非完全出现，离子丰度比变化较大。

Ｐｏｒｔｏｌéｓ等［２２］就曾指出在低浓度下离子丰度偏差大，很难符合定性限定要求。

此外，有些农药的谱图只有１～２个特征离子，按照前述方法定性面临困难。

近年随着仪器的发展已将四极杆－飞行时间质谱应用于气相色谱分析当中，通过二级质谱测定与配套数据分析软件的使用可实现化合物的准确鉴定。

２０１０年，Ｐｏｒｔｏｌéｓ等［２８］使用大气压化学电离源气相色谱－四极杆飞行时间质谱（ＡＰＧＣ－ＱＴＯＦ　ＭＳ）进行农药残留分析。

２０１２年，Ｃａｎｅｌｌａｓ等［２９］描述了ＡＰＧＣ－ＱＴＯＦ　ＭＳ用于包装污染物的鉴定。

２０１２年，Ｚｈａｎｇ等［３０］应用ＧＣ－ＱＴＯＦ　ＭＳ同时建立了１８７种农药一级与二级精确质量数据库用于蔬菜中农药残留检测，采用离子对（母离子－子离子）方式进行库检索分析。

该方法虽实现了二级质谱确证分析，但评价离子个数有限。

到目前为止，应用ＧＣ－ＱＴＯＦ　ＭＳ建立二级谱图库，进行谱图检索与镜像对比确证分析尚未见报道。

本文分别建立了１５２种常见农药的ＧＣ－ＱＴＯＦＭＳ一级精确质量数据库与相应农药二级谱图库。

应用一级数据库对具有足够明显特征离子的农药进行鉴定，对部分疑似农药进行二级确证，该方法可实现常见果蔬中农药残留的准确鉴定。

１　实验部分１．１　仪器与试剂 安捷伦７２００　ＧＣ－ＱＴＯＦ　ＭＳ（安捷伦科技公司，美国）；移液器（Ｅｐｐｅｎｄｏｒｆ公司，德国）；ＳＲ－２ＤＳ水平振荡器（ＴＡＩＴＥＣ公司，日本）；低速离心机（安徽中科中佳科学仪器有限公司）；Ｎ－ＥＶＡＰ１１２氮吹仪（ＯＡ－ＳＹＳ公司，美国）；８８９３超声波清洗仪（Ｃｏｌｅ－Ｐａｍｅｒ公司，美国）；ＴＬ－６０２Ｌ电子天平（Ｍｅｔｔｌｅｒ公司，德国）；８０　ｍＬ塑料离心管若干。

１５２种农药标准品均购自德国Ｄｒ．Ｅｈｒｅｎｓｔｏｒｆ－ｅｒ公司，纯度大于９５％；乙腈、正己烷和甲醇等有机溶剂均为色谱纯（Ｈｏｎｅｙｗｅｌｌ公司，美国）；乙酸、ＮａＣｌ和无水ＭｇＳＯ４均为分析纯（西陇化工股份有限公司）；提取液：含１％（ｖ／ｖ）醋酸乙腈；洗脱液：乙腈－甲苯（３∶１，ｖ／ｖ）；Ｃａｒｂｏｎ　ＮＨ２ＳＰＥ柱（Ｗａｔｅｒｓ公司）。

果蔬样品均购自各大超市。

农药单标准溶液的配制：准确称取１０　ｍｇ（精确至０．０１　ｍｇ）各种农药标准品分别置于１０　ｍＬ容量瓶中，根据标准物的溶解性和测定的需要分别用甲醇、甲苯和丙酮等溶剂溶解并定容至刻度，于４℃下避光保存。

农药混合标准溶液的配制：为了实现药物的更好分离，根据每种农药的化学性质和保留时间把农药分成Ａ、Ｂ两组，每组混合标准农药为７０余种。

根据单标准溶液的浓度，准确移取一定体积的每种单标准溶液至２５　ｍＬ容量瓶中，用甲醇定容至刻度，使混合标准溶液中每种农药的质量浓度均为１０ｍｇ／Ｌ，于４℃下避光保存。

１．２　色谱条件 气相色谱柱为ＶＦ－１７０１　ｍｓ质谱专用柱（３０　ｍ×０．２５　ｍｍ×０．２５μｍ；安捷伦公司，美国）。

程序升温过程：４０℃下保持１　ｍｉｎ，然后以３０℃／ｍｉｎ升温至１３０℃，再以５℃／ｍｉｎ升温至２５０℃，再以１０℃／ｍｉｎ升温至３００℃，保持５　ｍｉｎ；载气：氦气，纯度≥９９．９９９％，流速１．２　ｍＬ／ｍｉｎ；进样口温度：２９０℃；进样量：１μＬ；进样方式：不分流进样；环氧七氯用于校正保留时间。