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典吕
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1 2014 年 1 月 Vol. 32 No. 1 January 2014 Chinese Journal of Chromatography 57 ~ 68 研究论文 DOI: / SP. J 气相色谱串联质谱法快速筛查测定中药材中 144 种农药残留程志 1 ꎬ 张蓉 2 ꎬ 刘韦华 2 ꎬ 王金花 2 1 ꎬ 王明林 (1. 山东农业大学食品科学与工程学院 ꎬ 山东泰安 ꎻ 2. 北京出入境检验检疫局技术中心 ꎬ 北京 ) 摘要 : 利用气相色谱串联质谱 (GC MS / MS) 检测技术 ꎬ 采用 QuEChERS 法作为样品前处理方法 ꎬ 建立了能应用于 11 种中药材中 144 种农药残留的检测方法 ꎮ 探究了样品前处理过程中提取溶剂缓冲盐体系净化剂组成和用量对样品提取净化等方面的影响 ꎬ 最终确定了用乙腈提取 ꎬ 甲苯复溶 ꎬ 以混合净化剂净化 ꎬ 过有机膜后经 GC MS / MS 测定 ꎬ 外标法定量 ꎮ 144 种农药在 10 ~ μg / kg 之间线性关系良好 ꎬ 相关系数 (r 2 ) > 0 983ꎻ 除乙酰甲胺磷灭虫威西玛津克菌丹异狄氏剂异菌脲外 ꎬ 其余农药的定量限 (LOQ) 均低于 20 μg / kgꎻ 在 μg / kg 的添加水平下 ꎬ 除乙酰甲胺磷艾氏剂和双甲脒回收率偏低外 ꎬ 其余 141 种农药的平均回收率在 74 3% ~ 111 8% 之间 ꎬ 相对标准偏差 (RSD) 为 0 5% ~ 14 6% ꎮ 与已有的标准方法对比 ꎬ 此方法不仅检测结果一致 ꎬ 而且高效快速 ꎬ 准确性好 ꎬ 灵敏度高 ꎬ 适用于中药材中 144 种农药残留的快速筛查与定量分析 ꎮ 关键词 :QuEChERSꎻ 气相色谱串联质谱 ꎻ 农药多残留 ꎻ 中药材中图分类号 :O658 文献标识码 :A 文章编号 : (2014) Rapid screening and quantitative analysis of 144 pesticide residues in traditional Chinese medicinal herbs by gas chromatography tandem mass spectrometry CHENG Zhi 1 ꎬ ZHANG Rong 2 ꎬ LIU Weihua 2 ꎬ WANG Jinhua 2 ꎬ WANG Minglin 1 (1. College of Food Science and Engineeringꎬ Shandong Agriculture Universityꎬ Tai an ꎬ Chinaꎻ 2. Technology Centerꎬ Beijing Entry Exit Inspection and Quarantine Bureauꎬ Beijing ꎬ China) Abstract: An analytical method for the simultaneous determination of 144 pesticide residues in traditional Chinese medicinal herbs was established based on optimized QuEChERS with gas chromatography tandem mass spectrometry ( GC MS / MS). The influences of different extrac tion solventsꎬ different buffer systems and different purifying agents on the recoveries of the pesticides were investigated. The pesticide residues in the samples were extracted with acetoni trileꎬ then cleaned up by mixed sorbents and analyzed by GC MS / MS in multi reaction monito ring ( MRM) mode. The external standard method was applied to quantify the pesticides. The linear range of the method was from 20 to μg / kg with the correlation coefficients (r 2 ) of more than The recoveries of the pesticides at the spiked levels of 20ꎬ 50 and 200 μg / kg ranged from 74 3% to 111 8% with the relative standard deviations lower than 15% ꎬ except for acephateꎬ amitraz and aldrin. The method was successfully used for the analysis of target pesti cides in testing samplesꎬ and had a good consistency in results with the existed standard one. This multi residue analytical method allows for a rapidꎬ efficientꎬ sensitive and reliable screen ing and quantitative analysis of the target pesticides in traditional Chinese medicinal herbs. Key words: QuEChERSꎻ gas chromatography tandem mass spectrometry ( GC MS / MS ) ꎻ multi residue pesticidesꎻ traditional Chinese medicinal herbs 通讯联系人. Tel:(010) ꎬE mail:wangjh@ bjciq. gov. cn( 王金花 )ꎻTel:(0538) ꎬE mail:mlwang@ sdau. edu. cn ( 王明林 ). 基金项目 : 国家质检总局科技计划项目 (2013IK143). 收稿日期 :

2 58 色谱第 32 卷中药一直是我国人民防病治病的重要工具 ꎬ 对保障国人健康和中华民族繁衍昌盛发挥了巨大的作用 ꎮ 近年来 ꎬ 随着一些安全事件的爆发 ꎬ 食品药品安全问题越来越引起人们的重视 ꎬ 农药残留问题就是其中之一 ꎮ 农药残留问题更在一定程度上影响着我国中药材产业的现代化和国际化 [1] ꎮ 参考其他国家标准 ꎬ 新版 «欧洲药典» 制订了 70 多项涉及 105 种农药的最大残留限量 ( maximum residue limitꎬ MRL) [2] ꎮ «美国药典» «英国药典» 和日本 «肯定列表制度» 也分别规定了药材中上百种农药最大残留限度标准 [3-5] ꎮ 我国 2010 年版 «中国药典» 只规定了 9 种有机氯农药 12 种有机磷农药 3 种拟除虫菊酯农药残留量的检测方法 [6] ꎬ 而且在限量标准方面仅规定了甘草和黄芪两种药物的六六六滴滴涕五氯硝基苯的限量标准 ꎬ 其他中药材尚未涉及 [7] ꎬ 这与其他国家的标准有较大差距 ꎮ 同时我国食品标准中农药残留检测品种达 500 余种 ꎬ 相比之下 ꎬ 中药材中农药残留的检测品种少 ꎬ 前处理方法落后 ꎬ 灵敏度和专属性也存在一定的问题 ꎬ 易产生假阳性和假阴性的结果 [1] ꎮ 因此建立中药材农药多残留的检测新方法十分必要 ꎮ 目前检测中药材中农药残留的研究中 ꎬ 多采用气相色谱 ( GC) [8] 气相色谱质谱 ( GC MS) [9] 液相色谱串联质谱 ( LC MS / MS) [10] 气相色谱串联质谱 (GC MS / MS) [11] ꎮ 利用 GC 或 GC MS 进行农药多残留的检测 ꎬ 很多农药不易分开 ꎬ 而且易出现假阳性的情况 ꎮ 相对于一级质谱 ꎬ 二级质谱抗干扰能力强 ꎬ 可以实现几百种农药的同时检测 ꎮ QuEChERS 方法是由美国农业部农业研究服务中心开发的一种快速简便价格低廉环境友好的预处理方法 ꎬ 是实验室大规模样品处理较理想方法 ꎬ 有较高的实际应用价值 ꎮ 目前 ꎬ 采用 QuECh ERS 方法主要有 3 种方式 : 未加缓冲盐的原创 QuEChERS 方法 [12] 加乙酸盐缓冲液的美国分析化学家协会 (Association of Official Analytical Chem [13] istsꎬ AOAC) 标准方法以及加入柠檬酸盐以获得稳定 ph 的 EN15662 方法 [14] ꎮ QuEChERS 方法应用于农药多残留检测过程中 ꎬ 对于酸碱度敏感的农药 ꎬ 一般需要用缓冲溶液来减少因 ph 值的波动引起的农药 ( 如异菌脲 ꎬ 克菌丹 ꎬ 苯线磷等 ) 的降解 ꎬ 从 [8] 而得到满意的回收率 ꎮ 2011 年 ꎬXu 等应用乙酸乙酸钠作为缓冲溶液测定中药材中的多农药残留 ꎮ [15] 2008 年 ꎬLehotay 等利用柠檬酸二钠盐和柠檬酸三钠盐为缓冲溶液测定水果和蔬菜中的农药残留 ꎮ 本文以 QuEChERS 作为样品前处理方法 ꎬ 考察了不同提取溶剂净化剂缓冲溶剂等对添加回收率的影响 ꎬ 探究了 144 种农药的 GC MS / MS 测定方法 ꎬ 对人参西洋参黄芪当归金银花枸杞茯苓牡丹皮甘草白术枇杷叶等 11 种中药材中的农药残留进行了筛查测定 ꎬ 取得了满意的结果 ꎮ 1 实验部分 1. 1 仪器与试剂 Trace GC Ultra 气相色谱仪 TSQ Quantum GC 三重四极杆串联质谱仪 ( 美国 Thermo Fisher 公司 )ꎬ 配 AI / AS 3000 自动进样器 ꎻ 电子天平 TE612 L( 德国 Sartorius 公司 )ꎻ 高速冷冻离心机 D 78532( 德国 Hettich 公司 )ꎻ 旋转蒸发仪 N 1100( 日本 EYELA 公司 )ꎻ Milli Q 超纯水系统 ( 美国 Milli pore 公司 )ꎮ 乙腈正己烷 ( 色谱纯 ꎬ 美国 Thermo Fisher 公司 )ꎻ 丙酮甲苯乙酸乙酯 ( 色谱纯 ꎬ 美国 J. T. Baker 公司 )ꎻ 氯化钠无水硫酸镁无水乙酸钠乙酸 ( 分析纯 ꎬ 国药集团化学试剂有限公司 )ꎻ N 丙基乙二胺 (PSA) 吸附剂碳十八 ( C18E) 吸附剂中性氧化铝 (Alumina N) 氨基(Cleanert NH 2 ) 填料石墨化炭黑 (GCB) 填料 ( 中国 Agela Technologies 公司 )ꎻ 实验用水为 Milli Q 超纯水系统制成的超纯水 ꎻ150 种农药标准品 ( 纯度均大于 90% ꎬ 德国 Dr. Ehrenstorfer 公司 )ꎮ 1. 2 标准溶液的配制各农药标准储备液 : 分别准确称取一定量的农药标准品 ꎬ 置于 5 ml 的小烧杯中 ꎬ 用甲苯溶解后转移到 10 ml 容量瓶中 ꎬ 用甲苯定容 ꎬ 配制成约为 mg / L 的标准储备液 ꎬ - 18 贮存备用 ꎮ 混合工作储备液 : 分别取一定量的上述标准储备液于 100 ml 容量瓶中 ꎬ 用甲苯稀释定容 ꎬ 配制成混合工作储备液 ꎬ 各农药的质量浓度均为 2 0 mg / Lꎬ 储存在冰箱中备用 ꎮ 制作标准曲线的标准溶液 : 分别取 μl 的混合工作储备液 ꎬ 用甲苯定容到 1 mlꎬ 配制成 μg / L 的系列标准溶液 ꎮ 现用现配 ꎮ 1. 3 实验条件色谱条件色谱柱 :Agilent Technologies DB 5MS (30 m 0 25 mmꎬ 0 25 μm )ꎮ 程序升温气化 ( pro grammed temperature vaporizationꎬ PTV): 初始温度 70 0 ꎬ 以 14 5 / s 速率升温到 ꎬ 保

3 第 1 期程志 ꎬ 等 : 气相色谱串联质谱法快速筛查测定中药材中 144 种农药残留 59 持 2 minꎮ PTV 后清洗程序 : 以 14 5 / s 速率降温到 ꎬ 保持 1 0 minꎮ 柱温箱程序升温 : 初始温度 80 0 ꎬ 保持 0 5 min 后以 18 0 / min 升至 ꎬ 保持 0 5 minꎻ 然后以 4 0 / min 升至 ꎻ 最后以 15 0 / min 升至 ꎬ 保持 5 minꎮ 载气 : 氦气 ( 纯度 % )ꎮ 恒流模式 :1 2 ml / minꎮ 进样量 :1 0 μlꎮ 质谱条件电离模式 : 电子轰击 (EI)ꎻ 轰击能量 :70 evꎻ 灯丝电流 :60 μaꎻ 离子源温度 :250 0 ꎻ 传输线温度 : ꎻ 碰撞气 : 氩气 ( 纯度 % )ꎻ 溶剂延迟时间 :4 5 minꎻ 扫描方式 : 选择反应监测 ( SRM)ꎮ 144 种农药保留时间及质谱参数见表 1ꎮ Xcalibur 2 1 工作站用于仪器控制和数据处理 ꎮ 表种农药的 GC MS / MS 参数 Table 1 GC MS / MS parameters of the 144 pesticides Segment No. Pesticide t R / min Parent ion / product ion (m / z) CE / ev 1 1 dichlorvos (DDVP) / ( 敌敌畏 ) / diflubenzuron / ( 除虫脲 ) / mevinphos / ( 速灭磷 ) / monocrotophos / ( 久效磷 ) / acephate / ( 乙酰甲胺磷 ) / metolcarb / ( 速灭威 ) / methacrifos / ( 虫螨畏 ) / carbaryl / ( 甲萘威 ) / molinate (ordram) / ( 环草丹 ) / methiocarb / ( 灭虫威 ) / omethoate / ( 氧化乐果 ) / tecnazene / ( 四氯硝基苯 ) / propoxur / ( 残杀威 ) / ethoprophos / ( 丙线磷 ) / dicrotophos / ( 百治磷 ) / bendiocarb / ( 恶虫威 ) / phorate / ( 甲拌磷 ) / α HCH / (α 六六六 ) / hexachlorobenzene (HCB) / ( 六氯苯 ) / dimethoate / ( 乐果 ) / simazine / ( 西玛津 ) / quintozene (PCNB) / ( 五氯硝基苯 ) / atrazine / ( 莠去津 ) /

4 60 色谱第 32 卷表 1 ( 续 ) Table 1 ( Continued) Segment No. Pesticide t R / min Parent ion / product ion (m / z) CE / ev 24 pentachlorophenol / ( 五氯苯酚 ) / γ HCH / (γ 六六六 ) / β HCH / (β 六六六 ) / terbufos / ( 特丁硫磷 ) / fonofos / ( 地虫硫磷 ) / diazinon / ( 二嗪磷 ) / chlorothalonil / ( 百菌清 ) / pyrimethanil / ( 施佳乐 ) / disulfoton / ( 乙拌磷 ) / tefluthrin / ( 七氟菊酯 ) / δ HCH / (δ 六六六 ) / pirimicarb / ( 抗蚜威 ) / iprobenphos / ( 异稻瘟净 ) / phosphamidon / ( 磷胺 ) / chlorfenvinphos / ( 毒虫畏 ) / dichlofenthion / ( 除线磷 ) / acetochlor / ( 乙草胺 ) / chlorpyrifos methyl / ( 甲基毒死蜱 ) / metribuzin / ( 嗪草酮 ) / quinalphos / ( 喹硫磷 ) / alachlor / ( 甲草胺 ) / parathion methyl / ( 甲基对硫磷 ) / heptachlor / ( 七氯 ) / metalaxyl / ( 甲霜灵 ) / fenchlorfos / ( 皮蝇磷 ) / dithiopyr / ( 氟硫草啶 ) / octachlorodipropyl ether / ( 八氯二丙醚 ) /

5 第 1 期程志 ꎬ 等 : 气相色谱串联质谱法快速筛查测定中药材中 144 种农药残留 61 表 1 ( 续 ) Table 1 ( Continued) Segment No. Pesticide t R / min Parent ion / product ion (m / z) CE / ev 51 pirimiphos methyl / ( 甲基嘧啶磷 ) / fenitrothion / ( 杀螟硫磷 ) / malathion / ( 马拉硫磷 ) / metolachlor / ( 异丙甲草胺 ) / aldrin / ( 艾氏剂 ) / chlorpyrifos ethyl / ( 乙基毒死蜱 ) / thiobencarb / ( 禾草丹 ) / chlorthal dimethyl (DCPA) / ( 氯酞酸二甲酯 ) / fenthion / ( 倍硫磷 ) / parathion ethyl / ( 对硫磷 ) / isobenzan / ( 碳氯灵 ) / triadimefon / ( 三唑酮 ) / isocarbofos / ( 水胺硫磷 ) / trichloronat / ( 毒壤磷 ) / fenarimol / ( 氯苯嘧啶醇 ) dicofol / ( 三氯杀螨醇 ) / fenson / ( 除螨酯 ) / bromophos methyl / ( 溴硫磷 ) / pirimiphos ethyl / ( 嘧啶磷 ) / isodrin / ( 异艾氏剂 ) / isofenphos methyl / ( 甲基异柳磷 ) / pendimethalin / ( 胺消草 ) / thiamethoxam / ( 噻虫嗪 ) / cis heptachlor epoxide / (cis 环氧七氯 ) / trans heptachlor epoxide / (trans 环氧七氯 ) / isofenphos / ( 异柳磷 ) / phenthoate / ( 稻丰散 ) /

6 62 色谱第 32 卷表 1 ( 续 ) Table 1 ( Continued) Segment No. Pesticide t R / min Parent ion / product ion (m / z) CE / ev 78 captan / ( 克菌丹 ) / allethrin / ( 烯丙菊酯 ) / ethychlozate / ( 吲熟酯 ) / procymidone / ( 腐霉利 ) / folpet / ( 灭菌丹 ) / thiabendazole / ( 噻菌灵 ) / methidathion / ( 杀扑磷 ) / methoprene / ( 烯虫酯 ) / oꎬp DDE / (oꎬp 滴滴伊 ) / tetrachlorvinphos / ( 杀虫威 ) / paclobutrazol / ( 多效唑 ) / ditalimfos / ( 灭菌磷 ) / fenamiphos / ( 苯线磷 ) / isoprothiolane / ( 稻瘟灵 ) / profenofos / ( 丙溴磷 ) / pꎬp DDE / (pꎬp 滴滴伊 ) / dieldrin / ( 狄氏剂 ) / oꎬp DDD / (oꎬp 滴滴滴 ) / myclobutanil / ( 睛菌唑 ) / flusilazole / ( 氟喹唑 ) / carboxin / ( 莠锈灵 ) / kresoxim methyl / ( 亚胺菌 ) / endosulfan / ( 硫丹 ) / endrin / ( 异狄氏剂 ) / chlorfenapyr / ( 除尽 ) / isoxathion / ( 恶唑磷 ) / fenoxanil / ( 稻瘟酰胺 ) /

7 第 1 期程志 ꎬ 等 : 气相色谱串联质谱法快速筛查测定中药材中 144 种农药残留 63 表 1 ( 续 ) Table 1 ( Continued) Segment No. Pesticide t R / min Parent ion / product ion (m / z) CE / ev 105 oxadixyl / ( 恶霜灵 ) / oꎬp DDT / (oꎬp 滴滴涕 ) / pꎬp DDD / (pꎬp 滴滴滴 ) / ethion / ( 乙硫磷 ) / iprodione / ( 异菌脲 ) / tetrasul / ( 杀螨好 ) / triazophos / ( 三唑磷 ) / edifenphos / ( 敌瘟磷 ) / endosulfan sulfate / ( 硫丹硫酸盐 ) / pꎬp DDT / (pꎬp 滴滴涕 ) / tebuconazole / ( 戊唑醇 ) / diflufenican / ( 吡氟酰草胺 ) / resmethrin / ( 苄氟菊酯 ) / EPN / ( 苯硫磷 ) / bifenthrin / ( 联苯菊酯 ) / fenpropathrin / ( 甲氰菊酯 ) / tebufenpyrad / ( 吡螨胺 ) / bifenox / ( 甲羧除草醚 ) / phenothrin / ( 苯醚菊酯 ) / leptophos / ( 溴苯磷 ) / phosalone / ( 伏杀硫磷 ) / azinphos methyl / ( 甲基谷硫磷 ) / amitraz / ( 双甲脒 ) / cyhalothrin / ( 三氟氯氰菊酯 ) / acrinathrin / ( 氟丙菊酯 ) / permethrin / ( 氯菊酯 ) /

8 64 色谱第 32 卷表 1 ( 续 ) Table 1 ( Continued) Segment No. Pesticide t R / min Parent ion / product ion (m / z) CE / ev 131 coumaphos / ( 蝇毒磷 ) / prochloraz / ( 咪酰胺 ) / cyfluthrin / ( 氟氯氰菊酯 ) / fenvalerate / ( 氰戊菊酯 ) / flucythrinate / ( 氟氰戊菊酯 ) / cypermethrin / ( 氯氰菊酯 ) / flumioxazin / ( 丙炔氟草胺 ) / esfenvalerate / ( 高氰戊菊酯 ) / fluvalinate / ( 氟胺氰菊酯 ) / difenoconazole / ( 苯醚甲环唑 ) / indoxacarb / ( 茚虫威 ) / deltamethrin / ( 溴氰菊酯 ) / tralomethrin / ( 四溴菊酯 ) / azoxystrobin / ( 嘧菌酯 ) / Quantitative ion. t R : retention timeꎻ CE: collision energy. HCH: hexachlorocyclohexaneꎻ DDE: dichlorodiphenyldichloroethyl eneꎻ DDD: dichlorodiphenyldichloroethaneꎻ DDT: dichlorodiphenyltrichloroethaneꎻ EPN: O ethyl O 4 nitrophenyl phenylphosphono thioate 样品前处理根据 SN / T [16] 的要求将样品粉碎 ꎬ 并过 2 0 mm 筛 ꎮ 随后称取 5 00 g 上述样品 ꎬ 置于 50 ml 具塞塑料离心管中 ꎬ 加入 15 0 ml 水浸润样品 ꎬ 静置 15 minꎮ 然后加入 20 0 ml 含体积分数为 0 1% 的乙酸的乙腈溶液 4 00 g 氯化钠 0 20 g 无水乙酸钠 ꎬ 漩涡混匀 2 minꎬ 超声提取 30 minꎮ 再以 r / min 的速率离心 8 minꎬ 取 4 0 ml 上清液于鸡心瓶中 ꎬ 于 30 下旋转蒸发至近干 ꎮ 向其中加入 2 0 ml 甲苯复溶 ꎬ 取 1 5 ml 溶液置于 2 0 ml 净化离心管中 ꎬ 管内预先装有 200 mg PSA 200 mg C mg 无水硫酸镁和适量 GCBꎬ 振荡漩涡 2 minꎬ 然后以 r / min 的速率离心 5 minꎬ 取上清液过 0 22 μm 的有机相滤膜 ꎬ 滤液供 GC MS / MS 检测 ꎮ 2 结果与讨论 2. 1 目标化合物的选择本文依据 «中国药典» (2010 版 ) «欧洲药典 7 0» «日本肯定列表制度» 药草部分 «美国药典 34» 等药典涉及的农药目录 ꎬ 结合我国常用于中药材种植中的农药种类 ꎬ 选择了 150 种作为目标分析化合物 ꎮ 在实验过程中剔除了基质效应严重响应值不高定量效果差的农药辛硫磷吡虫啉氯酯磺草胺 ꎬ 剔除了在一定温度下能降解生成敌敌畏的敌百虫和高温易分解的农药敌菌丹异丙威 ꎬ 最终确定了 144 种农药目标物 ꎮ 2. 2 质谱条件的优化以 Xcalibur 2 1 工作软件的选择反应监测模式 (SRM) 为扫描方式 ꎮ 根据目标化合物的保留时间

9 第 1 期程志 ꎬ 等 : 气相色谱串联质谱法快速筛查测定中药材中 144 种农药残留 65 把扫描分为 7 个扫描窗口 ꎬ 使每个时间段的扫描离子对数量适中 ꎬ 调整离子对扫描时间 ( scan time)ꎬ 保证每个目标化合物色谱峰的采集点数量在 15 个点左右 ꎬ 并且响应值满足要求 ꎮ 优化得到的质谱参数见表 1ꎮ 2. 3 基质效应基质效应是在分析复杂基质农药残留时需要考虑的一个重要问题 ꎮ 与液相色谱质谱联用法不同 ꎬ 气相色谱串联质谱法的基质效应以增强为主 ꎮ [17] Erney 等经过研究分析了两类易产生基质增强效应的化合物 ꎬ 一类是在汽化温度下热不稳定的化合物 ꎬ 一类是样品进入色谱柱或检测器时易被吸附的化合物 ꎮ 通过与纯溶剂标准溶液比较 ꎬ 可以说明基质诱导响应增强的农药回收率增高是由于基质的保护作用 ꎬ 因为纯溶剂不能为待分析农药提供足够的保护 ꎬ 所以纯溶剂标准溶液的实际响应值低于其本应该产生的值 ꎮ 而在空白基质溶液中添加相同浓度的农药 ꎬ 可使农药更加完全地转移到色谱柱中 ꎬ 从而响应增加 ꎬ 在这个过程中基质起到了分析保护作用 ꎮ 基质效应可以用基质效应因子 (matrix factorꎬ MF) 来表示 ꎬMF = X / Y 100% ꎮ X 为纯溶剂中农药的平均响应值 ꎬY 为空白样品基质中添加相同含量的农药的平均响应值 ꎮ 以人参为例发现 ꎬ 基质效应明显增强 (MF > 150% ) 的农药有克菌丹三唑酮二嗪农稻丰散 ꎻ 基质效应呈明显减弱趋势 ( MF < 70% ) 的有乙酰甲胺磷和稻瘟酰胺 ꎻ 有 138 种化合物的 MF 在 70% ~ 150% 之间 ꎮ 由于同一目标物在不同基质中所受的基质效应的大小不同 ꎬ 因此可以使用对应的空白基质配制标准曲线进行校正 ꎬ 一定程度上减弱了基质效应对目标物的影响 ꎮ 2. 4 溶剂的选择目标化合物包括有机磷有机氯拟除虫菊酯类等多种农药 ꎬ 而且复杂中药材基质含糖量高并含有氨基酸多种活性成分和挥发性物质 ꎬ 所以要求提取溶剂对农药有足够的溶解性和一定的选择性 ꎮ 本实验比较了 6 种常用提取溶剂 : 乙腈丙酮乙腈丙酮 (1 1ꎬ v / v) 乙酸乙酯正己烷正己烷丙酮 (4 1ꎬ v / v)ꎮ 通过比较提取液的颜色 ꎬ 测试不同提取溶液的背景干扰情况 ꎬ 以样品加标回收率试验为指标 ꎬ 综合考察提取溶剂的提取效果 ꎮ 从提取液颜色观察 ꎬ 由深到浅分别是丙酮 > 乙腈丙酮 (1 1ꎬ v / v) > 乙腈 > 正己烷丙酮 (4 1ꎬ v / v) > 乙酸乙酯 > 正己烷 ꎮ 说明丙酮对色素类杂质提取多 ꎬ 不适用于颜色深的样品 ꎮ 采用不同提取溶剂对 144 种农药进行添加回收率试验 ꎮ 由图 1 看出回收率 ( n = 4) 满足要求的有乙腈丙酮 (1 1ꎬ v / v) 丙酮乙酸乙酯和乙腈 ꎮ 图 1 Fig. 1 不同提取溶剂对人参中 144 种农药的添加回收率 Spiked recovery ranges of the 144 pesticides in the ginseng with different extraction solvents 图 2 为添加回收率试验满足要求的 4 种提取溶剂提取空白人参基质得到的初级萃取液全扫模式 (full scan mode) 的总离子流图 ( TIC)ꎮ 从图 2 可看出 ꎬ 乙腈提取中药材中的杂质明显少于其他溶剂 ꎬ 其次是乙酸乙酯 ꎮ 综合上述分析 ꎬ 乙腈和乙酸乙酯是两种效果较 [15] [18] 好的提取溶剂 ꎮ 参考 Lehotay 等和 Beyer 等的研究发现 ꎬ 乙酸乙酯提取液经过净化后含有更多的基质物质不是因为在初提取中提取了更多的基质物质 ꎬ 而是在净化过程中乙酸乙酯提取液中的基质物质更不易被净化 ꎬ 导致基质物质残留量比乙腈的多 ꎮ 乙腈作提取溶剂同时还具有以下优点 : 在盐饱和的状态下可以与水完全分离而不需要引入非极性溶剂 ꎻ 应用于气相色谱分析有很好的适用性 ꎮ 故本实验选择乙腈作为提取溶剂 ꎮ 2. 5 缓冲盐体系的选择本文考察了乙腈在下列 3 种条件下提取样品的方法 : 方法一是直接用乙腈提取 ꎬ 方法二是加入乙酸盐缓冲溶液条件下提取 ꎬ 方法三是加入柠檬酸盐缓冲溶液提取 ꎻ 其中方法二和方法三调节 ph 在 5 0 ~ 6 0 之间 ꎮ 如表 2 所示 ꎬ 方法一的回收率明显低于方法二和方法三 ꎮ 比较方法二和三 ꎬ 发现方法二的回收率略高于方法三 ꎬ 但差异不明显 ꎮ 在实际操作过程中 ꎬ 乙酸盐缓冲液体系 ( ph 5 0 ~ 6 0) 的抗基质自身酸碱度干扰的能力强 ꎬ 适合于多种中药基质 ꎮ [15] 参考 Lehotay 等的方法 ꎬ 本实验选择乙酸盐缓冲溶液作为提取的缓冲体系 ꎮ

10 66 色谱第 32 卷根据文献 [19ꎬ20] ꎬ 在 QuEChERS 中 ꎬ 以乙酸乙酸钠的比例 (1 ml 乙酸 / 10 g 乙酸钠 ) 可使样品提取液处于 ph 约为 5 5 的平衡缓冲状态 ꎮ AOAC 方法中乙酸用量是提取溶剂的 1% (v / v)ꎬ 而乙酸为挥发酸 ꎬ 用量高会对进样口色谱柱等仪器部分有一定的腐蚀破坏 ꎮ 因此本文中考察了两个乙酸添加水平 (0 20 ml 乙酸 g 乙酸钠和 0 02 ml 乙酸 g 乙酸钠 ) 下提取样品对 144 种农药回收率的影响 ꎬ 在人参中的试验结果见表 3ꎮ 可见两个添加水平下的提取效率相近 ꎮ 但考虑到乙酸对整个仪器的影响 ꎬ 本实验选择用量较少的 0 02 ml 乙酸 g 乙酸铵组合作为缓冲体系 ꎮ 表 3 缓冲体系中两个乙酸添加水平下提取对人参中 144 种农药回收率的影响 Table 3 Effect of acetate levels in buffer system on the recoveries of the 144 pesticides spiked in the ginseng Acetate level Recovery < 70% Pesticide numbers Recovery in 70% - 120% Recovery > 120% Level 1: 0 20 ml acetic acid g sodium acetateꎻ level 2: 0 02 ml acetic acid g sodium acetate. 图 2 添加回收率满足要求 (70% ~ 120%) 的 4 种提取溶剂提取空白人参的初级萃取液的全扫模式 TIC 谱图 Fig. 2 TIC chromatograms of initial extracts of a blank ginseng sample extracted using the four extrac tion solvents with satisfied recoveries ( 70% - 120%) in full scan mode 表 2 不同缓冲体系下提取对人参中 144 种农药回收率的影响 Table 2 Effect of different buffer systems on the recoveries of the 144 pesticides spiked in the ginseng Buffer system Recovery < 70% Pesticide numbers Recovery in 70% - 120% Recovery > 120% Unbuffered Acetate Citrate Unbuffered: 4 00 g NaClꎻ acetate: 4 00 g NaCl g NaOAc ml acetateꎻ citrate: 4 00 g NaCl g Na 3 Cit 2H 2 O g Na 2 HCit 1 5H 2 O 净化 ( 吸附 ) 剂的选择和用量净化 ( 吸附 ) 剂的选择 AOAC 方法使用 PSA 主要去除糖类脂肪酸有机酸酚类和亲脂性色素等极性物质 ꎬ C18 是 QuEChERS 最为重要的净化剂 ꎮ Lehotay [15] [21] 等和 Koesukwiwat 等的研究表明 ꎬ C18 和 PSA 的实际应用范围广 ꎬ 相对于弗罗里硅土 ( Flori sil) 和中性氧化铝 ( Al 2 O 3 N)ꎬ C18 和 PSA 对农药的回收率影响很小 ꎬ 但对色素的净化效果均不理想 ꎮ GCB 主要去除色素等物质 ꎬ 但因其在多残留农药的检测中会导致回收率的下降 ꎬ 在无颜色或者浅颜色的基质中应尽量避免使用 ꎮ 本文选择浅颜色的人参主要考察了几种净化剂组合 ( PSA(300 mg) PSA (150 mg) + C18(150 mg) PSA(150 mg) + Al 2 O 3 N(150 mg) PSA (150 mg) + Florisil (150 mg) C18(300 mg)) 的净化效果 ꎮ 从净化液的颜色方面观察 ꎬ 由浅到深的分别是 : PSA PSA + Florisil PSA + Al 2 O 3 N PSA + C18 C18ꎬ 但相差不明显 ꎮ 图 3 是 5 种净化剂组合净化人参基质后净化溶液的全扫描 TIC 图的重叠比较 ꎮ 观察 PSA + C18 谱线的基线明显低于其他组合 ꎬ 而且噪声峰少 ꎬ 因此本实验选择 PSA + C18 作为人参等无颜色或者浅颜色的净化剂 ꎬ 而当归枇杷叶等提取液较深的中药材需加入适

第 1 期程志 ꎬ 等 : 气相色谱串联质谱法快速筛查测定中药材中 144 种农药残留 67 量 GCBꎮ (3)GCB 用量的优化 :GCB 的用量应根据萃取液的颜色深浅来选择 ꎮ 以当归为例 ꎬGCB 用量大于 10 mg 时 ꎬ 随着 GCB 的用量增加 ꎬ 农药回收率呈下降趋势 ( 见图 5)ꎮ 考虑到净化效果和农药回收率的双重因素 ꎬ 本实验选择 GCB 的用量为 10 mgꎮ 图

2 净化剂的用量因为中药材基质复杂 ꎬ 因此在不影响农药回收率的基础上 ꎬ 可适量增加净化剂的用量以保证样品的净化效果 ꎮ (1)PSA 用量的优化 : 分别取 PSA 50 100 150 200 250 mgꎬ 比较其用量对回收率的影响 ꎮ 如图 4 所示 ꎬ 随着 PSA 用量的增加 ꎬ 回收率也随之变好 ꎬ 但 250 mg 的用量反而降低了回收率 ꎮ 虽然 150 mg 和

11 第 1 期程志 ꎬ 等 : 气相色谱串联质谱法快速筛查测定中药材中 144 种农药残留 67 量 GCBꎮ (3)GCB 用量的优化 :GCB 的用量应根据萃取液的颜色深浅来选择 ꎮ 以当归为例 ꎬGCB 用量大于 10 mg 时 ꎬ 随着 GCB 的用量增加 ꎬ 农药回收率呈下降趋势 ( 见图 5)ꎮ 考虑到净化效果和农药回收率的双重因素 ꎬ 本实验选择 GCB 的用量为 10 mgꎮ 图 3 5 种净化剂组合净化空白人参基质净化液的全扫描 TIC 谱图 Fig. 3 TIC chromatograms of a blank ginseng sample using different purified sorbents in full scan mode 净化剂的用量因为中药材基质复杂 ꎬ 因此在不影响农药回收率的基础上 ꎬ 可适量增加净化剂的用量以保证样品的净化效果 ꎮ (1)PSA 用量的优化 : 分别取 PSA mgꎬ 比较其用量对回收率的影响 ꎮ 如图 4 所示 ꎬ 随着 PSA 用量的增加 ꎬ 回收率也随之变好 ꎬ 但 250 mg 的用量反而降低了回收率 ꎮ 虽然 150 mg 和 200 mg 的用量均能满足回收率的要求 ( 70% ~ 120% ) [22] ꎬ 但 200 mg 的净化效果更好 ꎬ 本实验选择 PSA 的用量为 200 mgꎮ 图 4 PSA 和 C18 的用量对 144 种农药中满足回收率要求 (70% ~ 120%) 的农药数量的影响 Fig. 4 Influences of the amounts of PSA and C18 on the pesticide number with satisfied recoveries ( 70% - 120%) in 144 pesticides (2)C18 用量的优化 : 比较 C18 用量分别为 mg 对农药回收率的影响 ꎮ 由图 4 可知 C18 用量为 150 mg 和 200 mg 时 ꎬ 目标物的回收率均能满足要求 ꎮ 但 200 mg 用量的净化效果更好 ꎬ 本实验选择 C18 的用量为 200 mgꎮ 图 5 GCB 用量与 144 种农药中满足回收率要求 (70% ~ 120%) 的农药数量的关系 Fig. 5 Influences of the amount of GCB on the number of pesticides with satisfied recoveries (70% - 120%) 2. 7 线性范围定量限回收率和精密度按照样品前处理方法的步骤做基质匹配标准溶液 ꎬ 在 5 ~ μg / kg 之间选择 10 个质量浓度点 : μg / kg 分别进样检测 ꎬ 绘制标准曲线 ꎻ 以 S / N = 10 确定定量限 ( LOQ)ꎮ 实验结果显示相关系数 ( r 2 ) 均大于 0 983ꎻ 在人参基质中 ꎬ 除了乙酰甲胺磷灭虫威西玛津克菌丹异狄氏剂异菌脲的线性范围是 30 ~ μg / kgꎬ 甲萘威氧化乐果喹硫磷艾氏剂烯丙菊酯灭菌丹硫丹除尽咪酰胺双甲脒的线性范围是 20 ~ μg / kgꎬ 其余目标物的都为 10 ~ μg / kgꎻ 目标物的 LOQ 都小于残留限量标准 ( 表略 )ꎬ 可以满足中药材中这些农药残留的分析要求 ꎮ 本文采用基质匹配标准溶液外标法定量 ꎬ 在 11 种中药材中添加 144 种混合农药进行回收率试验 ꎬ 并用人参西洋参当归和黄芪空白基质分别制成 μg / kg 的低中高不同水平的加标样品溶液 ꎬ 按 1 3 和 1 4 节进行前处理和测定 ꎬ 每个水平重复 4 次 ꎮ 在人参基质中 ꎬ 除了乙酰甲胺磷艾氏剂和双甲脒回收率偏低 ( 乙酰甲胺磷 73 4% ~ 88 2% ꎬ 艾氏剂 73 1% ~ 88 9% ꎬ 双甲脒 72 0% ~ 80 1% ) 外 ꎬ 其余 141 种目标物的平均回收率为 74 3% ~ 111 8% ꎻ 相对标准偏差 ( RSD) 为 0 5% ~ 14 6% ( 表略 )ꎮ 数据说明本方法精密度高 ꎬ 重复性好 ꎮ

12 68 色谱第 32 卷 2. 8 方法的应用模拟阳性样品的检测为了验证方法的可靠性并使样品更好地接近实际样品的农药残留状况 ꎬ 特别制作模拟阳性样品人参当归 : 把人参当归磨碎 ꎬ 加入 144 种农药混合标准溶液 ꎬ 充分混匀 ꎬ 然后使溶剂全部挥发 ꎬ 放置 7 dꎬ 得到添加量为 200 μg / kg 的模拟阳性样品 ꎮ 对上述样品进行检测 ꎬ 结果表明 RSD 在 0 1% ~ 15 3% 之间 ꎬ 回收率在 46 3% ~ 104 8% 之间 ( 表略 )ꎻ 其中回收率低于 70% 的农药数量低于检测农药总数的 20% ꎬ 偏低的主要是原因是模拟阳性样品制作过程中农药吸附在制作器皿上 ꎬ 没有与样品完全融合 ꎻ 其次是制作和放置过程中 ꎬ 农药自身发生降解 ꎮ 对模拟阳性样品的检测说明本方法具有很好的准确性和适用性 ꎮ 实际样品的测定利用本方法对天津出入境检验检疫局收集的人参西洋参柴胡土茯苓等中药材共 34 份样品进行检测 ꎮ 筛查出腐霉利氟胺氰菊酯乙拌磷等农药在上述样品中有残留 ( 见表 4)ꎮ 其中有检出的样品依据 GB / T ꎬ 采用固相萃取气相色谱质谱 (SPE GC / MS) 方法进行验证 ꎬ 结果见表 4 括号中数据 ꎬ 表明两种方法检测结果基本一致 ꎮ 表 4 实际样品筛查和验证结果 Table 4 Results of the practical sample determinations and verifications Sample Fluvalinate / (μg / kg) Disulfoton / (μg / kg) Procymidone / (μg / kg) ( ) 1) ND 2) ND 2 ND ND 11. 6(10. 71) 3 ND ND 75. 9(69. 91) 4 ND ND 54. 9(59. 20) (63. 28) (31. 89) ND 6 ND ND 94. 8(86. 19) 1) The data in the brackets were obtained by SPE GC / MS as GB / T ) ND: not detected. 3 结论本文建立了针对中药材中 144 种农药残留同时筛查测定的 QuEChERS GC / MS MS 方法 ꎬ 扩大了 QuEChERS 方法在测定多种中药材农药多残留方面的应用范围 ꎮ 与目前常用的 GC MS 方法相比 ꎬ 选择性好灵敏度高 ꎮ 方法的定量限满足国内外相关药典对药材中农药残留的检测要求 ꎬ 为中药材中农药残留的监控风险评估等研究提供了一种快速高效可靠的分析手段 ꎮ 参考文献 : [1] Ji S. Chinese Pharmaceutical Journal ( 季申. 中国药学杂志 )ꎬ 2010ꎬ 45(17): 1287 [2] European Pharmacopeial Convention. European Pharmaco poeia 7 0. ( ). db. yaozh. com/ foreign / EP7. 0 / 20813E. pdf [3] The United States Pharmacopeial Convention. United States Pharmacopeia 34. ( ). ishare. iask. sina. com. cn / f / html [4] British Pharmacopoeia Commission. British Pharmacopoeia. ( ). ishare. iask. sina. com. cn / f / html [5] Government of Japan. Positive List System. [ ]. www. ffcr. or. jp / zaidan / FFCRHOME. nsf / pages / MRLs p [6] Chinese Pharmacopoeia Commission. Chinese Pharmaco poeia. Beijing: China Medical Science Press ( 中华人民共和国药典委员会. 中华人民共和国药典. 北京 : 中国医药科技出版社 )ꎬ 2010 [7] Cheng Lꎬ Xu Y Mꎬ Ji Sꎬ et al. Journal of Zhejiang Universi ty: Medical Sciences ( 程玲 ꎬ 徐毅敏 ꎬ 季申 ꎬ 等. 浙江大学学报 : 医学版 )ꎬ 2012ꎬ 41(1): 19 [8] Xu Rꎬ Wu J Wꎬ Liu Y Gꎬ et al. Chemosphereꎬ 2011ꎬ 84: 908 [9] Zheng Fꎬ Pang G Fꎬ Li Yꎬ et al. Chinese Journal of Chroma tography ( 郑锋 ꎬ 庞国芳 ꎬ 李岩 ꎬ 等. 色谱 )ꎬ 2009ꎬ 27 (5): 700 [10] Liu Q Bꎬ Zhang Rꎬ Wang H Tꎬ et al. Journal of Instrumen tal Analysis ( 刘庆斌 ꎬ 张睿 ꎬ 王海涛 ꎬ 等. 分析测试学报 )ꎬ 2010ꎬ 29(1): 73 [11] Chen X Sꎬ Bian Z Yꎬ Tang G Lꎬ et al. Chinese Journal of Chromatography ( 陈晓水 ꎬ 边照阳 ꎬ 唐纲岭 ꎬ 等. 色谱 )ꎬ 2012ꎬ 30(10): 1043 [12] Anastassiades Mꎬ Lehotay S Jꎬ Stajnbaher Dꎬ et a1. J AOAC Intꎬ 2003ꎬ 86(2): 412 [13] Lehotay S Jꎬ Mastovská Kꎬ Yun S J. J AOAC Intꎬ 2005ꎬ 88 (2): 630 [14] BS EN [15] Lehotay S Jꎬ Son K Aꎬ Kwon Hꎬ et al. J Chromatogr Aꎬ 2010ꎬ 1217: 2548 [16] SN / T [17] Erney D Rꎬ Gillespie A Mꎬ Gilvydis D Mꎬ et al. J Chroma togrꎬ 1993ꎬ 638: 57 [18] Beyer Aꎬ Biziuk M. Food Chemꎬ 2008ꎬ 108: 669 [19] Colin F P. J Chromatogr Aꎬ 2007ꎬ 1158: 241 [20] Ma Z Lꎬ Zhao Wꎬ Li L Yꎬ et al. Chinese Journal of Chroma tography ( 马智玲 ꎬ 赵文 ꎬ 李凌云 ꎬ 等. 色谱 )ꎬ 2013ꎬ 30 (3): 228 [21] Koesukwiwat Uꎬ Lehotay S Jꎬ Mastovska K. J Agric Food Chemꎬ 2009ꎬ 58(10): 5950 [22] SANCO / / 2009

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print p 真 (3Cx, 0535-(388435 第 1 页 - w 5 页 1 戊菌隆 0.0125 OI/MI 4//T 19(48-200( :1 2 甲拌磷 0.00(3 OI/MI 4//T 19(48-200( :1 3 k 氯硝基苯 0.0125 OI/MI 4//T 19(48-200( :1 4 地虫硫磷 0.00(3 OI/MI 4//T 19(48-200( :1 5 艾氏剂 0.0125