三重四极杆气质联用仪测定甜菜中的多农药残留

前言甜菜 (Beta vulgaris L.) 作为重要的糖料作物，在中国北方种植已有 100 多年的历史[1]。另外，甜菜具有很高的营养价值，其中含有的甜菜碱和甜菜纤维也具有一定的药用价值[2, 3]。为提高产量，甜菜种植中广泛使用肥料和农药等农用化学品。然而，植株中的农药残留会影响甜菜质量和安全。许多国家/地区（包括中国、美国和日本等）和国际组织均规定了农药在食品中的最大残留量 (MRL)。中国新修订的《食品安全国家标准 食品中农药最大残留量》(GB 2763-2021) 将甜菜中的大部分农药残留水平设定为10–500 µg/kg[4]。检测甜菜中的农药残留对于确保食品安全和遵循生产质量管理规范都有着非常重要的意义。此前，已有研究报道了基于气相色谱和气相色谱质谱检测甜菜中的农药多残留分析[5,6]。然而，这些报道中检测的农药品种为几种或者几十种，并未对 200 种以上的农药进行分析。本文介绍了一种用于分析甜菜中 267 种农药的简便高通量方法，这些目标农药化合物包含《食品安全国家标准 植物源性食品中 208 种农药及其代谢物残留量的测定 气相色谱-质谱联用法》(GB 23200.113-2018)[7] 的 222 种农药和代谢物品种以及 45 种扩项新增的农药及代谢物品种。该方法将 QuEChERS 样品前处理方法与 Agilent 7000 系列三重四极杆气质联用系统相结合，操作简便、灵敏度高、快速、准确，能够满足定量分析甜菜中 200 多种农药残留的要求。

实验部分试剂和样品HPLC 级乙腈和乙酸乙酯，购自飞世尔科学公司（Fair Lawn，USA）；农药标准品，由农业农村部环境保护科研监测所（天津）提供，用丙酮配制 10 mg/L 混合标准溶液，–20 °C 储存，备用。仪器和设备Agilent 7890A 气相色谱与 Agilent 7000D 三重四极杆质谱联用，并配备 Agilent 7693 自动进样器。色谱柱采用 Agilent VF-1701ms（30 m × 0.25 mm, 0.25 µm，货号 CP9151）。QuEChERS 萃取盐包（内含 4 g 无水 MgSO4；1 g NaCl；1 g 柠檬酸钠二水合物；0.5 g 柠檬酸二钠盐倍半水合物，陶瓷均质子）（货号 5982-5650CH）和 QuEChERS 分散式固相萃取离心管（内含 900 mg 无水硫酸镁、150 mg PSA）（货号 5982-5056），以及PSA 和无水 MgSO4 的散装填料，均为安捷伦公司产品。

气相色谱条件色谱柱： VF-1701 ms, 30 m × 0.25 mm, 0.25 µm柱温箱升温程序：在 40 °C 下保持 1 min，然后以 40 °C/min 的速率升温至 120 °C，以 5 °C/min 的速率升温至 240 °C，再以 12 °C/min 的速率升温至300 °C，并保持 11 min载气： 氦气流速： 1.0 mL/min进样口温度： 280 °C进样量： 1.0 µL进样模式： 不分流，1.5 min 后开启吹扫

质谱条件离子源： EI离子化电压： 70 eV离子源温度： 280 °C四极杆温度： Q1 150 °C，Q2 150 °C接口温度： 280 °C溶剂延迟： 3.0 min222 种农药和代谢物的保留时间和 MRM 参数基于 GB 23200.113-2018 的规定[7]，增加的 45 种农药的保留时间和 MRM 参数列于表1 中。

加标回收率测试通过加标回收率测试来考察方法准确度和精密度。实验采用 2、5、10、100 和 200 µg/kg 五个加标浓度，并在每个加标浓度下配制五个平行样，各加标样品在萃取前于室温下静置 30 分钟。

结果与讨论PSA 净化材料对农药的吸附目前 QuEChERS 方法中常用的净化材料包括 C18、GCB 和 PSA。其中 C18 材料在硅胶表面上键合有 C18 烷基基团，适用于去除样品基质中的非极性成分（例如脂肪酸等），对农药无吸附作用；GCB 主要用于除去色素；PSA 为一级二级胺，可以净化乙腈提取液中的糖类、酸性物质等极性干扰物，但其在净化基质的同时可能对一些化学性质相似的农药具有吸附作用，造成回收率下降。因此，本研究考察了 267 种农药在不同 PSA 用量（0 mg、30 mg、60 mg、150 mg 和 300 mg）下的回收率，以确定 PSA对目标农药化合物的吸附效应。结果表明，在 267 种农药中，除异狄氏ji醛以外，其他农药化合物在 PSA 材料表面均未发生明显的吸附，大部分农药的回收率在 80%–120% 之间。PSA 对异狄氏ji醛的吸附较为严重，即使 PSA 用量为 30 mg，所得回收率仍然只有 50% 左右，无法满足检测要求。因此，在异狄氏ji醛分析中，不使用 PSA 进行净化，直接用 900 mg 无水硫酸镁进行净化。对于其他农药化合物，则采用 Agilent QuEChERS 分散式固相萃取离心管中 150 mg PSA 的用量和 900 mg 无水硫酸镁进行净化。采用全扫描模式对不同用量的 PSA 对空白甜菜基质的净化效果进行了比较，结果见图 2。从图中可以看出，随着 PSA 用量的增加，基质净化效果逐渐提高，150 mg 和 300 mg 的净化效果相差不大，所以最终选择 150 mg 作为除异狄氏ji醛之外的其他农药的 PSA 用量。

线性和定量限由于基质效应的存在，本方法采用基质匹配标准曲线进行定量。在基质加标浓度 2–200 µg/kg 的范围内采用内标法绘制甜菜基质中目标农药化合物的七点校准曲线。结果显示，所有农药化合物的线性回归曲线的决定系数 (R2) 均不低于 0.99，且大部分化合物的 R2 在 0.995 以上，表明该方法在 2–200 µg/kg 的浓度范围内具有良好的线性。农药化合物的定量限基于加标回收率（加标浓度分别为 2、5、10、100 和 200 µg/kg）和相对标准偏差结果，定义为目标化合物满足回收率和相对标准偏差要求的低验证加标浓度，具体信息参照 SANTE 11312/2021[8]。结果显示，267 种农药的定量限均介于 2–10 µg/kg 之间，其中 261 种农药的定量限为 2 µg/kg。图 3 展示了甜菜基质中加标浓度为 2 µg/kg 的部分新增农药的MRM 色谱图，在 2 µg/kg 的低加标浓度下，可以看到化合物的定性定量离子都有很好的峰形，表明方法有很高的灵敏度。

回收率和精密度对甜菜基质中的 267 种农药进行加标回收率实验，并分别对加标浓度 2、5、10、100 和 200 µg/kg 下处于不同回收率和精密度（相对标准偏差）范围内的农药数量分布进行作图，如图 4 所示。从图中可以看出，267 种农药中的大多数农药的回收率介于80%–120% 之间，且相对标准偏差小于 10%，表明该方法回收率和精密度良好，满足 SANTE 11312/2021 的回收率的要求[8]。

结论本研究建立了同时检测甜菜中 267 种农药及代谢物的 QuEChERS前处理结合气相色谱三重四极杆气质联用仪的分析方法。该方法具有良好的线性，添加回收率和精密度良好，绝大多数农药的定量限为 2 µg/kg，灵敏度高，方法性能满足农药残留在农作物中的检测分析要求，具有很好的实际应用价值。