果蔬中农药残留的色谱检测条件筛选

引言：

果蔬作为日常生活中高频接触的食物，农药的合理使用可为果蔬产量提供保障，但农药残留问题会给食品安全带来隐患。传统检测方法普遍存在检测灵敏度较低、操作流程复杂等局限，无法满足果蔬农药残留检测的精准性需求。质谱联用技术因具备定性能力强、检测限低等优势，已广泛应用于农药残留检测分析。

一、实验材料与仪器准备

（一）实验材料

本实验选取苹果、青菜两种果蔬，有机磷类农药标准品（毒死蜱、敌敌畏）、拟除虫菊酯标准品（氯氰菊酯、氰戊菊酯）均购自国家计量认证的标准物质中心，纯度299.0% 。甲醇、乙腈（色谱纯）为提取剂，氯化钠（分析纯）为盐析剂，无水硫酸镁为去水剂。

（二）实验仪器

液相色谱-串联质谱仪（LC-MS/MS、电喷雾离子源）、气相色谱-串联质谱仪（GC-MS/MS、电子轰击离子源）为本实验主要检测仪器。辅助设备：高速离心机（用于离心分离）、超声波提取仪、固相萃取装置（配备C18 固相萃取柱）、氮吹仪。

二、实验方法优化与条件筛选

（一）样品前处理方法优化

样品的前处理过程对农药残留检测结果影响较大。本实验针对QuEChERS方法与传统液液萃取方法的前处理过程，从提取回收率、操作繁简程度、所用试剂量三个方面进行对比。

1.提取溶剂选择

以乙腈、甲醇分别提取苹果、青菜样品，结果显示，乙腈对有机磷和拟除虫菊酯类农药的提取效果更优：苹果中，毒死蜱、氯氰菊酯的提取率分别比甲醇提取高 12.3% 、9.8% ；青菜中，敌敌畏、氰戊菊酯的提取率分别比甲醇提取高 10.5% 、 8.6% 。同时乙腈对蛋白质有沉淀作用，故选择乙腈作为提取溶剂。

2.盐析与脱水条件优化

在提取液中加入氯化钠和无水硫酸镁，考察氯化钠与无水硫酸镁的不同用量对提取效果的影响。当氯化钠、无水硫酸镁用量分别为 5g、10g时，农药回收率佳，达 85%-105% ；氯化钠用量不足时，提取液分层差、杂质多；氯化钠用量过高时，容易析出氯化钠晶体，影响质谱，导致农药回收率降低。

3.净化条件优化

采用C18 固相萃取小柱进行净化，分别考察洗脱溶剂（甲醇-乙腈）体积比为1:1、1:2、2:1 时的净化效果。当洗脱溶剂体积比为 1:1 时，基质效应最小，虽农药峰峰形对称性略有不佳，但仍满足检测要求。QuEChERS方法操作简单快捷，所用试剂量仅为传统液-液萃取法的1/2，且节省 1/2 的操作时间，故最终采用QuEChERS方法进行样品前处理。

（二）色谱检测参数筛选

1.液相色谱-串联质谱（LC-MS/MS）检测参数优化

液质联用的核心是 “质谱离子化”，而拟除虫菊酯类物质的分子结构（含酯键、苯环、卤原子，但缺乏强极性基团如 - OH、-NH₂、-COOH）导致其离子化能力极弱，电喷雾离子源依赖化合物在溶液中形成带电离子（如质子化 [M+H]⁺. 、去质子化 [M-H]-），但拟除虫菊酯的质子亲和力低，难以与流动相中的 H+结合形成稳定的 [M+H]+离子，导致离子化效率 ‰ ，远低于有机磷、氨基甲酸酯类农药；故液相色谱-串联质谱以毒死蜱、敌敌畏为研究对象；毒死蜱的定量离子对为 349.9/197.8，定性离子对为349.9/97.0；敌敌畏的定量离子对为 220.9/108.9，定性离子对为 220.9/127.0；为降低基质效应带来的影响，进样体积优化至3 微升，两种农药检测限（LOD）分别为 0.003mg/kg 、0.005mg/kg 。

2.气相色谱-串联质谱（GC-MS/MS）检测参数优化

针对拟除虫菊酯类农药（氯氰菊酯、氰戊菊酯），采用GC-MS/MS检测，优化色谱柱、柱温程序、质谱参数： ① 色谱柱对比HP-5（ 30m×0.25mm×0.25μm) ）与DB-1701（同规格），HP-5 对两种农药分离度达1.8 且峰形对称，分离效果更优，故选用； ② 最佳柱温程序： 60^∘C 保持 1min， 20^∘C/min 升至 180^∘C 保持 2min ，再 10^∘C/min 升至 280^∘C 保持5min，可避峰叠加、缩短分析时间，两种农药保留时间分别为 12.5min 、 15.3min ； ③ 质谱参数：优化离子源温度、碰撞能量等，氯氰菊酯的定量离子对为 181.0/146.0，定性离子对为 181.0/163.0；氰戊菊酯的定量离子对为 419.0/127.0，定性离子对为 419.0/181.0，两种农药检测限（LOD）分别为 0.002mg/kg 、 0.001mg/kg^[1]s 。

（三）方法验证

按信噪比S/N J=3 （3 倍信噪比）计算检测限（LOD），4 种农药的LOD均 ≤0.005mg/kg ；按信噪比S/N=10（10 倍信噪比）计算定量限（LOQ），4 种农药的LOQ均 ≤0.01mg/kg, 。

2.准确度

通过加标回收试验验证准确度：在苹果和青菜样品中分别添加低（ 0.01mg/kg⟩ ）、中（ (0.05mg/kg) 、高 (0.lmg/kg ）三个水平的农药标准品，每个水平设置 3 个平行样。结果显示，回收率为 85.2%-104.8% ，符合农药残留检测的准确度要求（回收率 80%-120% ）。

3.精密度

通过同一水平平行 3 次测量计算相对标准偏差（RSD），结果显示同一水平的RSD均 55.0% ，表明该方法重复性良好。

三、不同果蔬基质对检测结果的影响分析

（一）基质效应评估

果蔬基质中的有机酸、色素等成分对测定结果产生基质效应，对农药的响应值产生一定抑制作用[2]。本实验通过比较有机磷农药对照品在纯溶剂（乙腈）与果蔬基质提取液中的响应值，分析基质效应对有机磷农药检测的影响。结果显示：苹果基质对有机磷农药的响应值有抑制作用（降低 5%-8% ），对拟除虫菊酯类农药的影响较小；青菜基质中叶绿素含量较高，对 4 种目标农药的响应值均有抑制作用（降低 8%-12% ）。通过改良净化剂（PSA、C18、GCB）的含量配比，可将 4 种农药的基质效应均控制在 15% 以内，不会对测定结果产生显著影响。

（二）基质适配性调整

称取相同质量的不同果蔬空白同类样品，添加梯度浓度，采用优化后的提取溶剂、前处理方式、净化方法，制定空白基质表线，同法制备检测样品，可抵消大部分基质效应带来的影响。对于青菜等叶绿素含量较高的果蔬，提高GCB含量进一步去除色素；对于苹果等表皮较厚的果蔬，在样品匀浆过程中延长匀浆时间 2min ，确保农药充分提取。两种不同果蔬样品经调整后，所测 4 种农药的回收率与精密度无显著差异，表明筛选出的测定方法可适用于苹果与青菜，并可在同类果蔬的农药残留检测中推广应用。

四、结语

果蔬农药残留检测是食品安全工作的重要组成部分，规范开展检测工作可发挥良好的监督作用。在选择有机磷、拟除虫菊酯类农药的色谱检测条件时，需兼顾样品前处理方法与仪器设备的适配性，以获得较高的检测灵敏度与准确性。同时，需考虑果蔬基质的差异性，对检测流程进行适当微调以应对不同基质的影响，以便后续拓展检测项目与农药种类，为食品安全检测提供更丰富的技术信息，更好地保障人民群众的食品安全。

参考文献：

[1]陈露芬,包亦卉.气相色谱法果蔬农药残留检测中的影响因素[J].食品安全导刊,2020,(06):123.

[2]李亚会,袁彬.果蔬农药残留快速检测方法探究[J].食品安全导刊,2020,(24):93.