草莓中多种农药残留检测能力验证结果与分析
作者: 莫秋岸 林爱琴 唐帅 常虹
摘 要:目的:对草莓中多种农药残留检测能力验证过程及结果进行分析,为其他实验室精准测定多种农药残留提供参考。方法:样品经QuEChERS前处理,采用气相色谱-质谱联用法和高效液相色谱法-质谱联用法定量分析。结果:能力验证采用的方法重复性好,质控方式有效,结果稳定可靠。能力验证结果|Z|值在0~0.6,结果令人满意。结论:农药残留检测能力验证过程中,应注重质量控制,确保获得准确的检测结果。
关键词:农药残留;检验检测;能力验证;结果分析
Proficiency Testing Results and Analysis of Multiple Pesticide Residues in Strawberries
MO Qiuan1, LIN Aiqin1, TANG Shuai2*, CHANG Hong3
(1.Danzhou Branch of Hainan Provincial Inspection and Testing Research Institute, Danzhou 571737, China;
2.Haikou Xiuying District Maternal and Child Health Station, Haikou 570311, China;
3.Hainan Provincial Inspection and Testing Research Institute, Haikou 570311, China)
Abstract: Objective: To analyze the validation process and results of the ability to detect multiple pesticide residues in strawberries, and provide reference for other laboratories to accurately determine multiple pesticide residues. Method: The sample was pretreated with QuEChERS and quantitatively analyzed using gas chromatography-mass spectrometry and high-performance liquid chromatography-mass spectrometry. Result: The method used for proficiency testing has good repeatability, effective quality control methods, and stable and reliable results. The results of the ability verification show that the |Z| value ranges from 0 to 0.6, which is satisfactory. Conclusion: During the verification process of pesticide residue detection capability, quality control should be emphasized to ensure accurate detection results are obtained.
Keywords: pesticide residues; inspection and testing; proficiency testing; result analysis
为控制害虫数量,保障农产品产量和质量,提高经济效益,在农产品生产中农药的使用不可避免。世界上使用的农药可分为杀虫剂、杀菌剂、除草剂等多种类型,数量多达1 800种[1]。在农业生产中,经常混合使用各类农药防治病虫害,提高产量和品质,因此可能会有不同种类的农药在农产品中同时出现。农药使用不当可能导致农药残留超标,引发环境污染、食品安全事件,对消费者健康造成潜在威胁[2]。农药残留检测是食品安全监管的重要环节之一,要求尽可能多地测定种农药的种类,对农产品质量安全进行有效监管,从而保障食品安全,保障消费者的健康[3]。
我国部分农药残留检测方法前处理操作复杂,检测工作耗时过长、准确性低,不利于批量高精度检测[4]。气相色谱-质谱联用技术(Gas Chromatography-Mass Spectrometry,GC-MS)、高效液相色谱法-质谱联用技术(High Performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry,HPLC-MS/MS)在多组分农药的快速筛查、定性定量分析方面表现优异,具有灵敏度高、抗干扰能力强的优点[5]。本文就笔者参加的草莓中多种农药残留检测能力验证过程及结果进行分析,讨论检测过程中质量控制的关键点,总结高效精准进行农药残留检测的经验,以期为其他实验室进行农药残留检验检测和提升检测质量提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 仪器与试剂
GCMS/MS-TQ8040气相色谱-质谱联用仪:日本岛津公司;Agilent 1290-6495C液相色谱-质谱联用仪:美国安捷伦公司;多功能混匀仪:深圳逗点生物;冷冻离心机:SiGMA;Arium611VF超纯水系统:广州东锐科技有限公司;AutoVap S60氮吹仪:力德生物科技有限公司;Sartorius BT 125D天平:d=0.01 mg(41 g),德国赛多利斯集团。
乙腈:色谱纯,安徽天地高纯溶剂有限公司;甲醇:色谱纯,天津是彪仕奇科技发展有限公司;甲酸:色谱纯,上海麦克林生化科技有限公司;甲酸铵:色谱纯;QuEChERS分散SPE净化管:15 mL(150 g PSA,15 mg GCB,885 mg MgSO4),5982-5256,5982-0650,美国安捷伦公司;标准物质:氟虫腈砜、噁唑菌酮、毒死蜱、吡丙醚、甲基嘧啶磷、抑霉唑、地虫硫磷、抗蚜威、绿谷隆、溴螨酯、氯菊酯和环氧七氯B,均购自坛墨质检科技股份有限公司。
1.2 样品来源
样品由英国FAPAS分析实验室提供,为草莓中的农药残留,编号19380。向FAPAS购买空白样品,确保空白样品和待测样品同源,同时用于添加回收率试验和配制基质标准品工作溶液。
1.3 实验方法
1.3.1 筛选目标化合物
按照样品前处理要求分别对空白样品与能力验证样品进行处理后,利用气相色谱-质谱联用仪方法库及液相色谱-质谱联用仪现有的农药测定参数,通过对比空白基质与能力验证样品的响应值,按照出峰保留时间和离子丰度比,初步对农药进行定性确证,并与已知浓度的标准物质对比,进行初步定量。空白样品与能力验证样品总离子流色谱图见图1、图2。
1.3.2 样品前处理
将能力验证样品解冻至常温,充分摇匀。称取10 g试样于50 mL离心管中,加入10 mL乙腈,涡旋30 s后放入冰箱冷冻30 min后取出;每个样品加入陶瓷均质子后,加入QuEChERS提取盐包(5982-0650),用力振摇1 min,涡旋5 min,10 000 r·min-1离心5 min;移取上清液6 mL至分散SPE净化管,涡旋30 s,10 000 r·min-1离心3 min,取上清液备用。添加盐包时要控制好样品的温度,在加入提取液后,需将样品放在冷冻冰箱中30 min,再添加盐包。
(1)分取上清液2 mL至15 mL离心管,在45 ℃氮吹干,加入20 μL浓度为5 μg·mL-1的内标溶液,加入1 mL乙酸乙酯复溶残渣,过0.22 μm有机微孔滤膜,用于GC-MS/MS测定。
(2)分取上清液1 mL,过0.22 μm有机微孔滤膜,用于HPLC-MS/MS测定。
1.3.3 基质匹配标准曲线的制备
噁唑菌酮、吡丙醚、氟虫腈砜、地虫硫磷混合中间溶液配制:分别吸取单标经氮气吹干后,用乙酸乙酯稀释定容成10 μg·mL-1的混合中间溶液1。甲基嘧啶磷、溴螨酯、抗蚜威、抑霉唑、绿谷隆、氯菊酯和毒死蜱混合中间液配制:分别吸取各单标,用乙酸乙酯稀释定容成10 μg·mL-1的混合中间溶液2。环氧七氯B标准物质用乙酸乙酯稀释成5 μg·mL-1的使用液。
根据初步定量的目标化合物及其浓度,确定系列标准曲线范围,覆盖到各目标化合物的浓度,尽量使多数目标化合物浓度在系列标准曲线中间点附近。称取空白基质样品,按照样品前处理要求进行前处理获得空白基质提取液,分别制得用于GC-MS/MS与HPLC-MS/MS测定的空白样品基质溶液。其中,在GC-MS/MS系列标曲中分别加入浓度为5 μg·mL-1的环氧7氯B使用液20 μL。
1.3.4 过程质控
(1)采用标准添加方法,进行加标回收实验。分别称取2份空白基质样品,加入筛选出来的农药标准品,使农药含量尽量与初筛定量含量接近。按照样品前处理方法同样品一同前处理,上机测定,计算回收率,若回收率在70%~120%,可上报结果。
(2)仪器方法比对。分别使用气相色谱-质谱联用仪和液相色谱-质谱联用仪进行检测,进行仪器方法比对,不同仪器测定结果相对标准偏差在10%以内即可上报结果。
(3)人员比对。分别由检验员A、B按照上述过程单独处理样品进行测定,对不同检验员的测定结果进行分析比对,相对标准偏差在10%以内即可上报结果。
1.4 仪器条件
1.4.1 GC-MS条件
(1)气相条件。色谱柱:Rxi®-5Sil MS(30 m×0.25 mm,0.25 µm);进样口温度:250 ℃;进样体积:1 µL,不分流进样;载气:氦气;流速:1.69 mL·min-1;升温程序:50 ℃保持1 min,然后以25 ℃·min-1程序升温至125 ℃,再以10 ℃·min-1升温至300 ℃,保持15 min。
(2)质谱条件:离子源为电子轰击源(EI+);多反应监测模式;碰撞气:氮气;离子源温度:200 ℃;各化合物监测离子对、碰撞能量见表1。
1.4.2 HPLC-MS/MS条件
(1)液相条件。色谱柱:Agilent Poroshell 120 EC-C18(150 mm×3.0 mm,2.7 μm);柱温:40 ℃;进样体积:2 μL;流速:0.3 mL·min-1;流动相:A为2 mmol·L-1甲酸铵-0.01%甲酸水溶液,B为2 mmol·L-1甲酸铵-0.01%甲酸甲醇溶液;梯度洗脱程序见表2。
(2)质谱条件。喷射流离子聚焦离子源,电喷雾正离子模式(ESI+);多反应监测模式;气帘气:温度为150 ℃,流速为11 mL·min-1;雾化气压力:30 psi;鞘气:温度为325 ℃,流量为11 mL·min-1;毛细管电压:3 000 V;其他质谱参数见表3。
2 结果与分析
2.1 基质效应
分别配制溶剂标准曲线和基质匹配标准曲线,以峰面积(Y)为纵坐标,农药含量(X)为横坐标制作标准曲线,用以评价方法的基质效应。基质效应系数η=(基质匹配标准曲线的斜率-溶剂标准曲线的斜率)/溶剂标准曲线的斜率×100%。当|η|<10%时,表明无明显基质效应;否则有明显的基质增强或减弱效应。由表4可知,溴螨酯、氯菊酯、绿谷隆的基质效应系数分别为60.00%、-26.24%、33.33%,有明显的基质效应,应采用基质匹配标曲进行定量分析。
2.2 加标回收率
样品中各农药的初检结果见表5。分别称取3份空白样品,分别加入混标溶液,按照样品处理方法处理空白样,获得加标待测液,上机测定,结果见表6。低、中、高3个水平加标回收率在86.9%~111.5%,满足回收率质控标准(70%~120%)要求,RSD在0.6%~9.2%,小于10%,本试验的重现性较好。