QuEChERS-液相色譜串聯質譜法測定人參及其種植土壤中4 種三唑類農藥殘留

葛祥武

（大連市檢驗檢測認證技術服務中心，遼寧大連 116037）

人參（Ginseng）作為一種珍貴的中草藥，不僅能夠提高人體免疫能力，而且對神經類疾病、糖尿病、心血管類疾病等有良好的治療和預防效果[1-2]。隨著人們生活水平的提高，人參開始作為保健品食用，市場需求量大增，人參種植農戶也越來越多[3]。人參作為多年生植物，易遭受病蟲害，為保產量和質量，農藥使用必不可少。人參每年春季出苗展葉期易染銹病，1 ～3 年生人參發病較重，防治不當可能導致表皮產生裂紋，須根枯死，莖葉萎蔫，參根隨之腐爛，造成嚴重損失。為防治銹病，常在每年春季出苗展葉期施用三唑類農藥[4]。三唑類殺菌劑是指含有1,2,4-三唑環的化合物，因其具有穩定性高、半衰期長、不易生物降解、易在環境中擴散等特點，所以在各種環境介質中被廣泛檢出[5-6]。長期濫用農藥不僅會導致農藥在土壤、水中蓄積，也會影響人們的身體健康。因此，開發靈敏、高效的農藥多組分殘留分析方法，用以檢測人參及其種植土壤中這些化合物的實際殘留水平，不僅能夠有效監控環境中的農藥殘留，指導合理用藥，而且可以進一步保障種植產品的質量安全。

目前尚未見同時檢測人參及其種植土壤中三唑類殺菌劑殘留的報道，本研究選取在人參種植中經常使用且檢出率較高的4 種三唑類殺菌劑（苯醚甲環唑、丙環唑、氟環唑、戊唑醇）[7-9]為目標化合物，探討并建立同時檢測人參及其種植土壤中此類殺菌劑殘留的方法。QuEChERS 前處理方法于2003 年首次被提出，與傳統的固相萃取柱凈化法相比，具有提取速度快、溶劑用量少、樣品制備簡便等眾多優點，在農藥殘留分析檢測中得到越來越廣泛的應用[10-12]。檢測三唑類農藥殘留采用QuEChERS 處理樣品，凈化效果好，速度快[13-14]。本文采用QuEChERS 前處理方法結合高效液相色譜串聯質譜技術，能夠快速準確地分析人參及其種植土壤中三唑類殺菌劑殘留，前處理操作簡單、快速、成本低，適合大批量樣品的快速定性及定量分析。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

UPLC XEVO TQ-S 液相色譜質譜聯用儀，ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱（2.1 mm×50 mm，1.7 μm），美國Waters 公司；NU-C200R-E 型高速冷凍離心機，美國NuAire公司；MMS-5020型振蕩器，日本Eyela 公司；分析天平，奧豪斯儀器有限公司；高速萬能粉碎機，天津泰斯特。

苯醚甲環唑、丙環唑、氟環唑和戊唑醇標準品（1 000 mg·L-1），壇墨質檢科技股份有限公司；甲醇、乙腈、甲酸（Optima LC/MS），美國Thermo Fisher 公司；QuEChERS 提取包（1 g 氯化鈉、4 g 硫酸鎂、0.5 g 檸檬酸氫二鈉、1 g 檸檬酸鈉），QuEChERS 分散凈化包，美國Agilent 公司。

1.2 樣品來源及處理

30 批樣品采集自遼寧省撫順市新賓縣、本溪市桓仁縣和丹東市寬甸縣，每個基地隨機選取同時種植的3 年生人參5 株，對應植株下土壤樣品5 份（每份500 g）。15 批鮮人參和15 批土壤，編號分別為G1 ～G15 和S1 ～S15。人參新鮮樣品收集后，用軟毛刷刷洗干凈，切片，于40 ℃烘箱中烘干72 h，后經高速萬能粉碎機粉碎，過2 號篩，裝袋密封；土壤樣品風干，過1 mm 篩，樣品于4 ℃保存，備用。

1.3 試驗方法

1.3.1 供試品溶液制備

分別精確稱取5 g 人參及土壤樣品，放置于50 mL 離心管中，先加入10 mL 水，渦旋混勻后靜置10 min，再加入乙腈10 mL、QuEChERS 提取包及1 顆陶瓷均質子，蓋上離心管蓋，劇烈振蕩1 min，4 200 r·min-1離心5 min。吸取6 mL 上清液于15 mL離心管中（預先裝有分散凈化包及1 顆陶瓷均質子），劇烈振蕩1 min，4 200 r·min-1離心5 min。取1 mL上清液過0.22 μm 微孔濾膜，用于LC-MS/MS 測定。

1.3.2 標準溶液的配制

（1）標準品儲備液。將質量濃度為1 000 mg·L-1的4 種農藥標準品用甲醇稀釋成質量濃度為100 mg·L-1的標準品儲備液。使用前再分別移取4 種質量濃度為100 mg·L-1的農藥標準品儲備液100 μL于10 mL 容量瓶中，用甲醇定容至刻度，配制成濃度為1 mg·L-1的混合標準溶液，于-20 ℃保存。

（2）標準工作溶液。準確移取適量1 mg·L-1的混合標準溶液，用甲醇稀釋，配制成質量濃度為0.005 mg·L-1、0.010 mg·L-1、0.020 mg·L-1、0.050 mg·L-1、0.100 mg·L-1和0.500 mg·L-1的混合標準工作溶液。

（3）基質匹配標準工作溶液。取不含4 種供試農藥的空白人參和土壤樣品，按照“1.3.1”項方法進行空白基質溶液的制備，進一步配制成相應質量濃度的基質匹配標準工作溶液，過0.22 μm 微孔濾膜。

1.4 檢測條件

（1）液相色譜條件。色譜柱：BEH C18（2.1 mm×50 mm，1.7 μm）； 柱 溫：30 ℃； 流 動 相：A 為0.1% 甲酸水溶液，B 為0.1% 甲酸乙腈；流速：0.3 mL·min-1；進樣量：5 μL；梯度洗脫程序：0 ～1.5 min，90% A；1.5 ～5.0 min，90%→50% A；5.0 ～7.0 min，50%→30% A；7.0 ～8.0 min，30%→10% A；8.0 ～10.0 min，10% A；10.1 ～12.0，90% A。

（2）質譜條件。離子源為電噴霧離子源（Electron Spray Ionization，ESI），正離子掃描，多反應監測模式（Multiple Reaction Monitoring，MRM）；毛細管電壓：3 kV；去溶劑氣溫度：500 ℃；脫溶劑氣流量：800 L·h-1；錐孔氣流：150 L·h-1。4 種目標分析物的質譜采集參數見表1，TIC 圖見圖1。

圖1 4 種農藥的TIC 圖

表1 4 種農藥的質譜采集參數

2 結果與分析

2.1 提取試劑的選擇

本文分別考察了丙酮、甲醇、乙腈對目標物提取效率的影響。如表2 所示，乙腈對人參及土壤中的目標化合物的提取效果相對較好，共提物雜質較少，回收率均接近100%，因此最終選取乙腈作為提取溶劑。

表2 不同提取溶劑對4 種農藥回收率的影響

2.2 凈化材料的選擇

采 用A（1 200 mg MgSO4+400 mg PSA）、B（1 200 mg MgSO4+400 mg PSA+400 mg C18）、C（885 mg MgSO4+150 mg PSA+15 mg GCB）、D（885 mg MgSO4+150 mg PSA+45 mg GCB）4 種不同組成的QuEChERS 分散凈化包進行凈化，通過回收率比較這4 種凈化材料的凈化效果。如圖2 所示，4種凈化包對于目標化合物的回收率均在70%以上，但使用凈化包C 和D 的目標物回收率偏低，可能是因為這兩種凈化包中含有一定含量的GCB，GCB 可以有效凈化色素類雜質，但也對一些平面結構的目標物造成了嚴重吸附，如苯醚甲環唑。使用凈化包A和B 后，人參及土壤樣品中4 種農藥都有較好的回收，使用凈化材料A 得到的回收率更接近100%，因此本方法選用分散凈化包A 作為最終凈化材料。

圖2 不同凈化材料對人參和土壤回收率的影響

2.3 方法學考察

2.3.1 空白試驗

除不加樣品外，按“1.3.1”項供試品溶液制備方法制得空白溶液，經分析，實驗過程和方法對4 種農藥的分析檢測均無干擾。

2.3.2 線性范圍和定量下限

在優化條件下測定標準工作溶液和基質匹配標準工作溶液，以農藥質量濃度為橫坐標（x），峰面積為縱坐標（y），進行線性回歸，得相關系數r2均≥0.991 5，見表3。通過在空白基質中加入一定量標準品溶液進行加標回收實驗的方式，以滿足方法學要求的最低添加回收水平為定量下限（Lower Limits of Quantification，LLOQ）[15]。4 種 農 藥 的LLOQ 為0.01 mg·kg-1，在該水平下的平均回收率為90.5%～103.4%，相對標準偏差（n=6）均低于7.9%，表明該定量下限滿足方法學驗證要求。

表3 人參和土壤中4 種農藥的線性方程、相關系數及基質效應

2.3.3 回收率和精密度

按“1.3.1”項試驗方法對人參及種植土壤樣品分別進行低、中、高3 個水平的添加，回收率和精密度測定結果見表4。在3 個添加水平下，4 種農藥的回收率在90.1%～104.1%，RSD 在3.2%～8.6%（n=6），說明該方法具有良好的準確度和精密度，符合農藥殘留檢測要求。

表4 人參和土壤中4 種農藥的回收率、RSD 測定結果

2.3.4 基質效應

基質效應=(基質匹配標準曲線的斜率/溶劑標準曲線的斜率-1)×100%，基質效應結果為負數表示基質抑制效應，結果為正數表示基質增強效應。結果在-20%～20%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。計算得出基質效應結果見表3，4 種農藥均存在弱基質抑制效應，為更準確地定量，仍使用基質匹配的標準溶液進行計算。

2.4 實際樣品測定

應用本研究優化后的方法，對30 批樣品中4種三唑類殺菌劑進行測定，結果見表5。農藥殘留總檢出率為83.3%，人參樣品中農藥殘留檢出率為80.0%，土壤樣品中農藥殘留檢出率為86.7%。在30批次樣本中，5（16.7%）批次樣本僅檢出1 種三唑類殺菌劑，20（66.7%）批次樣本檢出2 ～4 種三唑類殺菌劑。按照《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》（GB 2763——2021）[16]中的規定，在15批次人參樣本檢測中，苯醚甲環唑、戊唑醇無超標情況，5 批人參丙環唑殘留量超標，其安全性不容忽視。同時測定發現土壤中農藥殘留量高于人參中農藥殘留量，且殘留量較高，檢出值多在0.016 ～0.250 mg·kg-1，說明三唑類殺菌劑在土壤中不容易分解，長期使用會在土壤中累積，存在安全隱患。

表5 30 批樣品測定結果 單位：mg·kg-1

3 結論

本文建立了QuEChERS 技術結合液相色譜串聯質譜法同時測定藥食兩用中藥材人參及其種植土壤中三唑類農藥殘留的分析方法，該方法具有良好的專一性、廣泛的線性，操作簡單、靈敏度高，為多種類樣品的質量監控提供方法參考，解決了傳統單一檢測種植產品農藥殘留而生長環境監控滯后的問題。人參及種植土壤中三唑類檢出率較高，農業生態環境安全問題已經顯現，推進植物源性食品、中藥種植綠色防控技術迫在眉睫。