1、基于 QuEChERS-气相色谱串联质谱法的 43 种农药残留基质效应研究罗小娇魏新琦田 翠张 强刘 霜张维娜（泸州市农业农村局，四川泸州 646000）摘要本试验以黄瓜、大白菜、白萝卜、番茄、莴苣、茄子、南瓜、蒜苗、金针菇和香菇为样品，采用QuEChERS-气相色谱串联质谱法（GC-MS/MS）在0.2 g/mL的质量浓度下对43种常规农药在样品中的基质效应进行了研究。结果表明，43种农药在不同样品中的基质效应差别较大，其中香菇的基质效应最强，蒜苗次之。根据基质复杂程度，按基质效应弱、中、强互补原则设计了3种混合基质（混合基质1为香菇 黄瓜 南瓜=1 1 1、混合基质2为大白菜 白萝卜 莴苣
2、=1 1 1、混合基质3为番茄 茄子 蒜苗=1 1 1），用这3种混合基质匹配标准溶液校正后，样品中农药的弱基质效应平均占80%以上。关键词基质效应；气相色谱串联质谱法；QuEChERS；混合基质中图分类号O657.63文献标识码A文章编号 1007-5739（2023）07-0085-03DOI：10.3969/j.issn.1007-5739.2023.07.025开放科学（资源服务）标识码（OSID）：Matrix Effect of 43 Pesticide Residues Based on QuEChERS-Gas Chromatography-Tandem Mass Spectr
3、ometryLUO XiaojiaoWEI XinqiTIAN CuiZHANG QiangLIU ShuangZHANG Weina(Luzhou Agricultural and Rural Bureau,Luzhou Sichuan 646000)AbstractIn this experiment,cucumber,Chinese cabbage,white radish,tomato,lettuce,eggplant,pumpkin,garlicsprout,enoki mushroom and shiitake mushroom were used as samples,and t
4、he matrix effects of 43 conventional pesticidesin the samples were studied by using QuEChERS-gas chromatography-tandem mass spectrometry method at a massconcentration of 0.2 g/mL.The results showed that the matrix effects of 43 pesticides in different samples varied greatly,among which,shiitake mush
5、room had the strongest matrix effect,followed by garlic sprout.According to the complexity ofmatrix and the complementary principle of weak,medium and strong matrix effect,three kinds of mixed matrices weredesigned(mixed matrix 1 was shiitake mushroom cucumber pumpkin=1 1 1,mixed matrix 2 was Chines
6、e cabbage white radish lettuce=1 1 1,mixed matrix 3 was tomato eggplant garlic sprout=1 1 1).After calibration with the threemixed matrices matching standard solutions,the average weak matrix effect of pesticides in the sample accounted formore than 80%.Keywordsmatrix effect;gas chromatography-tande
7、m mass spectrometry;QuEChERS;mixed matrix近年来，气相色谱-质谱联用仪因具有更强的分离定性能力和更高的灵敏度而在农产品农药残留检测工作中得到了广泛运用1-2。但是，在对蔬菜样品中农药残留进行定量分析时，气相色谱串联质谱法（GC-MS/MS）存在明显的基质效应，使用纯试剂配制的标液进行定量分析会影响检测结果的准确性3。根据欧盟等组织的要求，使用与检测样品基质匹配的标准溶液进行定量分析能减少基质成分带来的影响4-5。在国家标准如 食品安全国家标准 水果和蔬菜中 500 种农药及相关化学品残留量的测定 气相色谱-质谱法（GB 23200.82016）、食品安全
8、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 23200.1132018）等中也要求使用基质混合标准工作溶液来进行定量分析。这是目前降低基质效应最常用的方法6-7。本文根据 GB作者简介 罗小娇（1985），女，四川泸州人，硕士，农艺师。研究方向：农产品质量安全检测。收稿日期 2022-08-30现代农业科技2023 年第 7 期植物保护学85现代农业科技2023 年第 7 期植物保护学23200.1132018 中 QuEChERS 前处理法，以 10 种蔬菜和食用菌为样品，使用气相色谱-质谱联用仪对43 种常规农药在不同样品中的基质效应进行了测
9、定，并对 3 种混合替代基质的基质效应进行了研究，以期在保证检测结果准确性的基础上提升大批量样品的检测效率。1材料与方法1.1试验材料供试样品有黄瓜、大白菜、白萝卜、番茄、莴苣、茄子、南瓜、蒜苗、金针菇、香菇，均为例行监测中未检出残留的样品。农药标准品敌敌畏、乙酰甲胺磷、久效磷、甲拌磷、六六六（包括、4 种同分异构体）、乐果、二嗪磷、嘧霉胺、百菌清、乙烯菌核利、甲基对硫磷、甲霜灵、杀螟硫磷、马拉硫磷、毒死蜱、对硫磷、三唑酮、水胺硫磷、三氯杀螨醇、甲基异柳磷、二甲戊灵、氟虫腈、腐霉利、丙溴磷、溴虫腈、三唑磷、异菌脲、联苯菊酯、甲氰菊酯、氯氟氰菊酯、哒螨灵、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氟氰戊菊酯、氰戊菊
10、酯、氟胺氰菊酯、苯醚甲环唑、溴氰菊酯等标准物质浓度为 1 000 g/mL，醚菊酯、吡唑醚菌酯浓度为 100 g/mL，均购于农业农村部环境保护科研监测所（天津）。试剂与耗材包括乙腈、乙酸乙酯（HPLC，FisherChemical），丙酮（HPLC，诺尔施），QuEChERS 萃取包（含 6 g MgSO4、1.5 g CH3COONa，Agilent），15 mL QuE-ChERS 分 散 SPE 试 剂 盒（含 150 mg PSA、900 mgMgSO4，用于分析一般水果和蔬菜，Agilent），15 mLQuEChERS 分散 SPE 试剂盒（含 150 mg PSA、15 mgG
11、CB、885 mg MgSO4，适用于分析有色样品，Agilent），微孔滤膜（有机相，0.22 m13.00 mm，天津市津腾实验设备有限公司），陶瓷均质子（2 cm，深圳逗点生物技术有限公司）。仪器与设备包括气相色谱-三重四极杆质谱联用仪（GCMS-TQ8040，日本岛津公司），色谱柱 SH-Rxi-5Sil MS（30.00 m25.00 mm0.25 m，日本岛津公司），电子天平（分度值 0.01 g，常州奥豪斯仪器有限公司），多管涡旋混合仪（杭州佑宁仪器有限公司），高速冷冻离心机（上海力申科学仪器有限公司），水浴氮吹仪（金坛盛蓝仪器制造有限公司）。1.2样品前处理称取 10 g 样品
12、（精确至 0.01 g）于 50 mL 离心管中，加入乙腈 10 mL 涡旋 10 s 后，放入萃取包试剂及1 颗陶瓷均质子，剧烈涡旋振荡 2 min 后 5 000 r/min离心 5 min；然后将上清液转移至 15 mL SPE 试管内（对颜色较深的莴苣、茄子和蒜苗用带 GCB 试管），涡旋振荡 2 min 后 5 000 r/min 离心 5 min；最后准确移取 2.0 mL 上清液于 10 mL 玻璃试管中，于 40 水浴中氮吹至近干，再加入 1.0 mL 乙酸乙酯复溶，过滤后作为待用基质。1.3混合工作液配制准确吸取一定量的 43 种农药标准品于 10 mL 容量瓶中，用丙酮定容
13、得到浓度为 10 g/mL 的混合标准储备液。取适量混合标准储备液用乙酸乙酯稀释，配制成浓度为 0.2 g/mL 的溶剂标准工作液；另取适量混合标准储备液，用 1.2 中得到的 10 种基质分别稀释，配制成浓度为 0.2 g/mL 的基质标准工作液。1.4仪器条件进样口温度为 250，离子源（EI 源）温度 200，进样方式为不分流进样，进样体积 1.0 L，载气为高纯氦（纯度99.99%），柱流量为 1.0 mL/min，吹扫流量5.0 mL/min。升温程序：60 保持 1 min，30/min 升至 150，8/min 升至 280 保持 7 min。取 1.3 所得的溶剂标准工作液与基
14、质标准工作液在相同条件下进行测定，得到各自峰面积响应值。2结果与分析2.1基质效应结果本次试验采用绝对基质效应评估法即响应值法进行基质效应（ME）评价，计算公式如下：ME（%）=（基质标准溶液峰面积/溶剂基质标准溶液峰面积-1）100当 ME0 时，为基质增强效应；当 ME50%时，为强基质效应；当 20%ME50%时，为中等基质效应；当ME20%时，认为基质效应非常弱，可视为没有基质效应8-9。从图 1 可以看出，不同种类的样品基质效应差异较大。其中：香菇的基质效应最强，强基质效应占46.5%，中等基质效应占 48.8%，只有六六六的 2 个异构体 和 表现出弱基质效应；蒜苗的基质效应强度仅
15、次于香菇，强基质效应占 39.5%，中等基质效应占44.2%；金针菇、黄瓜和大白菜以中等基质效应为主，强基质效应没有超过 30%；基质效应相对较弱的蔬菜有白萝卜、番茄、莴苣和茄子，中等及弱基质效应占8670%以上；南瓜的基质效应最弱，强基质效应只占14.0%，弱基质效应占 60.5%。从农药类型来看，43 种农药在不同样品中表现出不同的基质效应。三氯杀螨醇在所有样品中均表现出基质抑制效应，百菌清在香菇、白萝卜和蒜苗中表现出基质抑制效应，氟氰戊菊酯在番茄中表现出基质抑制效应，其余均为基质增强效应。乙酰甲胺磷、甲拌磷、水胺硫磷、三氯杀螨醇、二甲戊灵、吡唑醚菌酯和苯醚甲环唑在所有样品中基本表现出强基
16、质效应，久效磷、甲基对硫磷、杀螟硫磷和对硫磷的强基质效应占 50%左右，敌敌畏、六六六（含 4 个同分异构体）、二嗪磷、嘧霉胺、乙烯菌核利、甲霜灵、三唑酮、腐霉利、联苯菊酯、甲氰菊酯、氟氰戊菊酯、氰戊菊酯在所有样品中的基质效应总体均不明显，百菌清在 10 种样品中的基质效应差别很大，醚菊酯除在番茄中表现出强基质效应外其余皆为较弱基质效应，乐果、马拉硫磷、毒死蜱、甲基异柳磷、氟虫腈、丙溴磷、溴虫腈、三唑磷、异菌脲、氯氟氰菊酯、哒螨灵、氟氯氰菊酯、氯氰菊酯、氟胺氰菊酯和溴氰菊酯以中等基质效应为主。2.2混合替代基质研究由于不同样品间基质效应差异较大、日常检测工作中样品种类繁多，要同时提取每种样品的空白基质会极大地增加工作量。为了提高工作效率，可选择替代基质进行基质校正10。根据样品基质复杂程度和基质效应强弱，按弱、中、强互补原则设计 3 种混合基质，混合基质 1 为香菇黄瓜南瓜=1 1 1，混合基质2 为大白菜 白萝卜 莴苣=1 1 1，混合基质 3 为番茄 茄子蒜苗=1 1 1。取适量混合标准储备液，分别稀释配制成浓度为 0.2 g/mL 的 3 种混合基质标准工作液，测定其作为基质匹配
