使用液相色譜—串聯質譜研究20種農藥在10種農產品中的基質效應

王緹

摘要 闡述了基質效應及其產生的原因，并基于QuEChERS前處理方法，使用液相色譜—串聯質譜考察了20種農藥在10種農產品基質中的基質效應，通過數據分析為農藥殘留檢測工作提供了參考。

關鍵詞 農藥殘留;檢測;基質效應;液相色譜—串聯質譜

中圖分類號：O657.63 文獻標識碼：B 文章編號：2095–3305（2021）03–0007–03

液相色譜—串聯質譜技術于20世紀90年代迅猛發展，在選擇性、適用性和靈敏度等方面都有著非常突出的優勢，特別適用于農殘檢測中復雜基質的定量甚至痕量分析，但基質效應是該技術使用中最突出的問題?；|效應會影響分析物的定量限、檢出限和精密度，大大降低了農藥殘留檢測結果的準確性。因此，在建立液相色譜—串聯質譜的農藥殘留分析方法時，應當對基質效應進行正確評估，并采取適宜方法減少甚至消除基質效應的影響，從而確保數據的可靠性。

1 基質效應概述

樣品中除分析物以外的組分叫做基質，由于基質常常對分析物的分析過程有顯著干擾，并影響分析結果的準確性，這些影響和干擾被稱為基質效應，包括基質的離子抑制效應和離子增強效應。離子抑制效應使分析物在質譜上響應值降低，而離子增強效應則使分析物在質譜上響應值增加。就一般情況而言，離子抑制效應較離子增強效應發生的更普遍。產生基質效應的因素涉及很多方面，如農產品類型、農藥種類、檢測儀器原理等，在實際工作中，可以根據這些因素進行分類。

在液相色譜—串聯質譜測定農藥殘留時，由于農產品樣品中的外源性物質或內源性物質會影響樣品中農藥殘留的去溶劑化或離子化過程，使農藥殘留的質譜值響應降低或增加，從而產生基質效應。樣品中外源性物質可能是色譜系統中的一部分，如緩沖液，或在樣品前處理過程中引入的雜質;而內源性物質則是樣品基質的一部分，如蛋白質、鹽類、磷脂等。

農藥的種類、結構和性質的不同也會產生不同的基質效應。受基質效應影響較大的農藥，如極性農藥、熱不穩定性農藥以及帶有氫鍵結合能力的氨基、羥基、磷酸基、咪唑基等類農藥。這些農藥可以統稱為基質效應敏感性農藥，如氧樂果、百菌清、甲胺磷、乙酰甲胺磷等。

樣品溶液中基質的pH值、濃度和種類等因素構成的化學環境的影響，也會導致同種農藥在不同樣品基質中表現出基質效應的差異;同時，不同的色譜條件和檢測儀器也是產生基質效應的重要因素。因此，本文使用液相色譜—串聯質譜考察20種農藥在10種農產品基質中的基質效應，期待通過數據分析為農藥殘留檢測工作提供參考。

2 實驗部分

2.1 儀器與裝置

Thermo TSQ Quantum Ultra液質聯用儀（美國Thermo Fisher公司），配電噴霧離子源（ESI）;AH-20全自動均質器（廈門?？疲?天平（德國Sartorius，精確度0.0 001 g）;K600型食物調理機（德國BRAUN）;LD4-8離心機（北京京力）;TGL-20B高速離心機（上海安亭科學儀器）;Dispensette瓶口移液器（2.5～25 mL 德國普蘭德BRAND）;Transferpette移液槍（1～10 mL、20～200 μL、100～1 000 μL德國普蘭德BRAND）;WH300旋渦混合器（上海安亭科學儀器）。

2.2 試劑與材料

甲醇（色譜純，美國TEDIA 試劑）;乙腈（色譜純，美國TEDIA 試劑）;甲酸（色譜純，美國FLUKA試劑）;ProElut QuEChERS產品套裝（北京迪馬科技），規格：400 mg PSA/400 mg C18/1 200 mg MgSO4等。

2.3 標準物質

農藥標準物質：滅蠅胺、啶蟲脒、涕滅威、涕滅威砜、涕滅威亞砜、多菌靈、克百威、3-羥基克百威、滅幼脲、除蟲脲、甲霜靈、烯酰嗎啉、吡蟲啉、吡唑醚菌酯、滅多威、咪鮮胺、多效唑、辛硫磷、霜霉威、噻蟲嗪（農業農村部環境監測總站）。

2.4 樣品及來源

本次實驗采用的樣品有番茄、豇豆、芹菜、金針菇、草莓、普通白菜、辣椒、蒜、韭菜、蘋果等10種農產品，所有樣品均來源于市場。

2.5 實驗方法

2.5.1 樣品采集 抽取當季當地購買的番茄等10種農產品，每個樣品取3 kg。將樣品切塊，取約200 g攪好的樣品，放入聚乙烯瓶中，寫好標簽，于-16℃～ -20℃條件下冷凍保存。

2.5.2 QuEChERS前處理方法 （1）樣品的提取。取已經制備好的樣品10.0 g于離心管中，加入20.0 mL的乙腈，在全自動均質器上充分混勻1 min，加入1 200 mg MgSO4等鹽類，在離心機上以5 000 r/min的轉速離心2 min，取出后靜置以除去水分。（2）樣品的凈化。吸取靜置后的上清液10.0 mL至帶有C18和N-丙基乙二胺（PSA）等吸附劑的小柱中，在離心機上以5 000 r/min的轉速離心2 min，以除去雜質，取上清液250 ?μL，加入250 μL純凈水，裝入上機小瓶，充分混勻，待測。

2.6 標準品的配制

本實驗使用外標法，將已購置的1 000 mg/L各標準樣品用甲醇做為溶劑，先配制成5 mg/L的混標儲備液，再將混標儲備液分別稀釋成0.05、0.1、0.2 mg/L的標準工作溶液，裝入上機小瓶，待測。

2.7 上機測定

2.7.1 色譜條件 色譜柱：Hypersil GOLD-C18柱（100 mm×2.1 mm，3 μm）;柱溫：30℃;進樣量：10 μL;流動相為0.1%甲酸水溶液與甲醇溶液，梯度洗脫順序（表1）。

2.7.2 質譜條件 電噴霧離子源，正離子掃描，多反應監測（MRM）。離子源溫度：350℃、電噴霧電壓：4 200 V、霧化器壓力：40 Pa、碰撞氣流速：8 L/min。定性離子對，定量離子對，碰撞能量（表2），得出20種農藥的總離子流色譜圖（圖1）。

3 結果與分析

3.1 基質效應的評價方法

基質效應（%）=B/A×100%;

其中，A為在純溶劑中分析物的響應值，B為樣品基質中添加相同含量分析物的響應值。

基質效應在-20%～20%之間為弱基質效應，在-50%～-20%和20%～50%為中等基質效應，超過-50%或50%為強基質效應。

3.2 結果

基質效應較強的化合物分別為滅蠅胺、涕滅威、多效唑和吡唑嘧菌酯，大蒜和韭菜基質效應較強。在測定的20種農藥中，約80%的農藥基質效應為抑制，20%為增強（表3）。

3.3 結果分析

綜合一些文獻得知，稀釋樣品溶液、優化前處理方法、優化分離條件、減少進樣量、采用空白基質配制標準溶液等方法可減小基質效應的影響。

從本實驗的結果來看，液相色譜—串聯質譜中以抑制效應為主。同一種農藥在不同基質中的基質效應趨勢基本一致，因此可以采用一種基質配制標準溶液，進行篩查檢測。同時，建議使用芹菜、普通白菜等基質效應相對較小的農產品進行添加回收和實驗評價，不建議使用大蒜、韭菜等強基質效應的農產品配制基質標準溶液。

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責任編輯：黃艷飛