QuEChERS-GC-MS/MS法测定薏苡仁中25种农药残留

李志，沈佳奇*，任艳，周棱波，汪灿，邵明波

1. 六盘水市山地特色生态产品研究中心（六盘水 553000）；2. 贵州省农业科学院，旱粮研究所（贵阳 550000）

薏苡仁（Coicis semen），又称回回米、药玉米，是一种药食同源的禾本科谷物[1]。中医认为，薏苡仁具有消肿、健脾祛湿、舒筋除痹、清热排脓等功效[2-3]。薏苡仁经济效益高，在我国四川、贵州、云南、湖北等地广泛种植。然而近年来由于部分生产者不合理施用农药，农产品中常有农药残留超标被检出，这也让薏苡仁的潜在消费者存在一定顾虑，影响产业健康有序发展。因此，建立薏苡仁中的农药残留量快速检测方法，对于保障质量安全、助推产业发展具有重要作用。试验采用加速溶剂萃取技术结合气相色谱-三重四极杆串联质谱法与内标法对薏苡仁中25种农药同时检测，建立一种薏苡仁中25种农药残留快速检测方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

薏苡仁（贵州六盘水中山区广大超市）；丙酮（色谱纯）、乙腈（色谱纯）、甲苯（色谱纯）、正己烷（色谱纯）：国药集团化学试剂有限公司；硅藻土（优级纯）、无水硫酸钠（分析纯，上海印泰化工有限公司）；石墨化碳黑（GCB）、乙二胺-N-丙基硅烷（PSA）、十八烷基硅烷键合硅胶（C18）：德国Dr. Ehrenstorfe公司；WondaPak QuEChERS提取盐试剂包Ⅱ（6 g MgSO4，1.5 g醋酸钠，美国Agilent公司）；0.22 μm滤膜（天津博纳艾杰尔科技有限公司）；环氧七氯、25种农药标准品（纯度≥98.0%，德国Dr.Ehrenstorfer公司）。

1.2 仪器与设备

配AOC-20i+s自动进样器的TQ8040三重四极杆串联气相色谱质谱仪（日本岛津公司）；ASE150加速溶剂萃取仪（美国赛默飞世尔科技公司）；MM500高能振荡撞击式球磨仪（德国RETSCH公司）；Chem-Tron STRIKE 300旋转蒸发仪（意大利优莱博技术公司）；AP135W分析天平（日本岛津公司）；Sigma 3-18KS台式高速冷冻离心机（德国SIGMA公司）；Biotage全自动氮吹浓缩仪[拜泰齐贸易（上海）有限公司]。

1.3 试验方法

1.3.1 样品前处理

选颗粒饱满、无霉变的薏苡仁，洗净、烘干、粉碎后过0.180 mm（80目）筛得到薏苡仁粉。取10 g薏苡仁粉与10 g硅藻土混合（精确至0.001 g），移入34 mL加速溶剂萃取池，加入WondaPak QuEChERS提取盐试剂包Ⅱ，在10.34 MPa、80 ℃下加热5 min，加入提取溶剂静态萃取3 min，循环2次。取20.4 mL提取溶剂冲洗萃取池，并用氮气吹扫100 s。将萃取液浓缩至8 mL，转移至装有200 mg PSA、200 mg C18和150 mg GBC的10 mL离心管中，旋涡振动8 min，按7 000 r/min离心10 min。取5 mL上清液，用40 ℃氮气吹至近干，加入0.1 mL质量浓度为10 μg/mL的环氧七氯内标溶液，用乙酸乙酯定容至1 mL，过0.22 μm滤膜，所得溶液供测定。空白基质提取液的制作方法与前处理相同，但不加0.1 mL质量浓度为10 μg/mL的环氧七氯内标溶液，直接用乙酸乙酯定容至1 mL。

1.3.2 标准溶液配制

内标、混标溶液配制：称10 mg标品，用正己烷定容至100 mL，得到100 μg/mL的标品A液；取1 mL标品A液，用正己烷定容至10 mL，即得10 μg/mL的标品B液。混标溶液以同样方法配制。

基质匹配标准曲线工作液配制：分别取50，100，200，500和1 000 μL质量浓度10 μg/mL的混合农药标准品储备液，各加入1 mL质量浓度10 μg/mL的环氧七氯内标溶液，用空白基质提取液定容至10 mL，得到质量浓度为0.05，0.10，0.20，0.50和1.00 μg/mL的基质匹配标准曲线工作液。

1.3.3 色谱-质谱条件

DB-5MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm），初始温度60 ℃，保持1 min，以25 ℃/min速率升至160 ℃，以15 ℃/min速率升至250 ℃，以10 ℃/min速率升至300 ℃，保持6 min。载气为氦气（纯度≥99.999%），流速1.35 mL/min，进样口温度260 ℃，不分流，进样量1 μL，色谱-质谱接口温度280 ℃。电子轰击源70 eV，离子源温度230 ℃，溶剂延迟时间2.5 min，多反应离子监测参数见表1。

表1 环氧七氯及25种农药的MRM参数

接表1

1.4 研究内容

1.4.1 线性关系及检出限

对基质匹配标准曲线工作液及阳性样品萃取液进行检测，得到线性关系。以基质匹配标准曲线工作液产生的3倍信噪比（S/N=3）计算检出限[5-6]。

1.4.2 提取溶剂选择

以加标平均回收率为主要考察指标，分别比较以乙腈、丙酮、正己烷为萃取溶剂，对薏苡仁粉末中农药的提取效果差异。

1.4.3 净化条件优化

针对PSA、GBC、C18的添加量及净化时间，进行四因素三水平L9(34)正交设计试验，以农药加标平均回收率为考核指标，筛选最佳净化条件，因素与水平见表2。

表2 薏苡仁净化过程中正交试验因素水平表

1.4.4 基质效应影响

采用相对响应值法对基质效应影响目标化合物的定量分析和重复性进行评价[4]，比较100 μg/kg浓度下基质匹配标准溶液与溶剂标准溶液中各农药峰面积，可衡量基质对农药测定的影响。基质效应＜100%为基质抑制；基质效应=100%为无基质增强或抑制；基质效应＞100%为基质增强[7]。基质效应的计算见式（1）。

式中：y为基质效应；A0为纯溶剂中农药峰面积；A1为样品基质中添加相同农药峰面积。

1.4.5 回收率和精密度试验

取空白薏苡仁样品，分别加标浓度25，50和100 μg/kg这3个水平的农药混合标准液，前处理后分别检测25种农药的浓度，得到回收率及相对标准偏差。

1.5 数据计算[8]

目标农药浓度计算见式（2）。

式中：x1为目标农药质量分数，1.00 mg/kg；x2为环氧七氯浓度，1.00 μg/mL；A1为目标农药峰面积；A2为环氧七氯峰面积；a为斜率；b为截距。

2 结果与分析

2.1 TIC图、线性关系及检出限

TIC图见图1和图2，线性关系、相关系数及检出限见表3。25种农药在质量浓度0.05～1.00 μg/mL范围内线性关系良好，相关系数R2≥0.995，检出限在0.098 5～0.745 1 μg/kg之间，均满足GB/T 27404—2008《实验室质量控制规范 食品理化检测》参数要求。

图1 环氧七氯及25种混合农药标准溶液的TIC图

图2 阳性样品中环氧七氯及25种混合农药的TIC图

表3 25种农药的线性回归方程及检出限

接表3

2.2 提取溶剂的选择

不同提取溶剂对农药回收率的影响见图3。3种提取溶剂的加标回收率分别在83.45%～98.25%，78.56%～94.57%和80.12%～91.56%之间，均满足GB/T 27404—2008《实验室质量控制规范 食品理化检测》参数要求。但使用丙酮、正己烷时，萃取液颜色较深，而使用乙腈则未出现类似情况，这与杨明等[9]在检测蔬菜农药残留时得出的结论相似。可能是：由于丙酮、正己烷从薏苡仁中萃取其他杂质，可能影响农药残留检测；而乙腈对农药溶解度高、通用性强，对色素和油脂提取率低，基质干扰小。因此选择乙腈为提取溶剂。

图3 不同提取溶剂对农药回收率的影响

2.3 净化条件的优化

净化条件正交试验结果见表4。影响加标平均回收率的主次因素为净化时间＞PSA添加量＞C18添加量＞GBC添加量。最佳净化条件为PSA添加量200 mg、GBC添加量150 mg、C18添加量150 mg、净化时间8 min。在此条件下净化提取液，薏苡仁中25种农药的平均加标回收率为95.45%，与正交试验结果基本一致。

表4 净化剂与净化时间的正交试验结果

2.4 基质效应影响

基质效应见图4。9种农药表现为抑制，占比为36%；12种农药表现增强，占比为48%。为补偿基质效应和确保检测结果的准确性，采用空白基质溶液匹配校准曲线进行定量分析。

图4 基质效应

2.5 薏苡仁中25种农药的回收率与精密度试验

不同加标水平的回收率及平均回收率见图5。薏苡仁中25种农药的平均回收率为81.79%～94.01%，相对标准偏差SRSD为1.25%～10.21%，均满足GB/T 27404—2008《实验室质量控制规范 食品理化检测》参数要求。

图5 薏苡仁中25种农药的平均回收率与标准差

2.6 实际薏苡仁样品分析结果

采用该方法对市售薏苡仁样品中的25种农药残留进行检测，结果见图6。样品中有5种农药呈阳性，分别为氯苯甲醚0.033 mg/kg、灭线磷0.021 mg/kg、甲基内吸磷0.011 mg/kg、甲基乙拌磷0.035 mg/kg、腐霉利0.015 mg/kg，其余农药残留未达检出限（N.D）。

图6 薏苡仁中25种农药残留的检测结果

3 结论

利用加速溶剂萃取-气相色谱-三重四极杆串联质谱法与内标法，可快速检测薏苡仁中的25种农药残留。提取溶剂采用乙腈，净化条件为PSA添加量200 mg、GBC添加量150 mg、C18添加量150 mg、净化时间8 min，采用空白基质溶液匹配校准曲线。在此条件下，平均回收率在81.79%～94.01%之间，SRSD在1.25%～10.21%之间，检出限在0.098 5～0.745 1 μg/kg之间。与其他方法相比，该方法具有净化效果好、重复性强、灵敏度高等优势，可满足薏苡仁中农药残留的定量分析与日常检测。