基于高效液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS）的食品中农药残留快速检测与定量分析

农药残留物潜藏于食物链中，可逐级传递至人体，给公众健康安全带来不容忽视的隐患。因此，开发高效、准确的农药残留检测方法对于保障食品安全具有重要意义。高效液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS）作为一种先进的分析手段，将高效液相色谱卓越的分离效能与质谱技术高灵敏度、高专一性的识别能力相结合，在农药残留检测中展现出了独特的优势，能够实现对复杂基质中痕量农药残留的快速、准确检测。具体而言，HPLC通过高压液体流将样品各组分在色谱柱中有效分离，MS则对分离后的组分进行离子化，并根据质荷比进行精确测定，从而确定农药残留物的种类和含量。HPLC-MS技术集高灵敏度、高分辨率与广泛适用性于一体，能够高效地检测多类农药残留，显著提升检测速度。该技术的高度自动化特性及低样品消耗设计，可有效缩减检测成本与时间成本，展现出了卓越的检测效率与经济效益。因此，HPLC-MS技术在食品农药残留的快速检测与定量分析中得到了广泛应用，具有重要价值。

1. 材料与仪器

此次实验精选了9种常见农药作为目标分析物，包括毒死蜱（C7H6Cl3NO3PS）、吡虫啉（C8HClN4O2）、氯氰菊酯（C22H19Cl3NO3）、马拉硫磷（C10H19O6PS2）、乙草胺（C14H20ClNO2）、多菌灵（C9H9N3O2）、氟虫腈（C12H4Cl2F6N3OS）、哒螨灵（C21H22Cl2N2O3S）及阿维菌素（C48H72O14）。这些农药分子结构复杂多样，其中毒死蜱和吡虫啉的分子结构如图1所示。

本次实验选用的9种农药标准品均以质量浓度100μg/mL为基准，并配备如表1所示的仪器与试剂。高效液相色谱-质谱联用仪选用标准应涵盖如表2所示的条件，以确保仪器性能符合实验分析的高精度与高灵敏度要求。

基于上述条件设置，配备适宜的色谱柱与流动相，通过精确的梯度洗脱程序，确保高分离度与灵敏度。结合ESI离子源与宽扫描范围，能够全面覆盖并精确检测目标农药残留。

2. 实验与方法

2.1 配置标准溶液

分别量取9种常见农药基准品，各自独立地溶解于高纯度净水中，统一配制成质量浓度为100μg/mL的标准储备溶液，并储存于-20℃的暗处以防降解。采用无水乙醇作为稀释剂，配制中间工作溶液，并置于2℃-8℃冷藏保存。针对特定分析需求，即时以环境水样为基质，配制标准系列溶液，确保其新鲜度与准确性，以满足实验分析要求。

2.2 处理样品

选取来自某地区的代表性样品，包括三明治、披萨、杂粮面包、煎蛋卷及葱油饼等，并特别关注其中的蔬菜配料，如菠菜、黄瓜条、胡萝卜丝、青椒丝、紫甘蓝丝及豆芽等。取用其可食用部分，用超声波清洗仪清洗干净，精细切割后均匀混合，利用恒温磁力搅拌器进行粉碎，制备成待测样品。

精确量取4g样品置于60mL离心管中，以8mL纯净水预混合，经超声波振荡器振荡后静置水化25min。加入含0.8%乙酸的乙腈溶液20mL，密封管盖，剧烈摇晃使其混合均匀，添加专用萃取盐包后，再次手动剧烈摇晃30s。用高速离心机离心处理4min后，移取上层清液7mL至净化管内，涡旋混合30s。重复离心过程，取500μL澄清液通过精细微孔滤膜。

将滤液进行40℃恒温水浴，利用医用真空干燥箱蒸干，随后用6mL乙腈+乙醇（2：3，V/V）混合液重新溶解。采用乙腈+乙醇（2：3，V/V）混合溶液共计5mL，对C18/PSA色谱柱进行预活化处理。将前期处理得到的复溶液注入已活化的色谱柱中，再以20mL同比例的混合溶剂分4次洗涤色谱柱，确保清洗彻底。将收集到的全部净化后溶液进行40℃恒温水浴，通过减压旋转蒸发的方式逐步浓缩至接近干燥状态，随后利用氮气流进行进一步干燥处理，直至完全去除残留溶剂。最后用1.5mL含15%乙腈的水溶液复溶，并加入等体积的0.05%盐酸+乙腈（1：2，V/V）溶液稀释，13000r/min离心4min后，直接注入HPLC-MS进行农药残留的快速检测与定量分析。

2.3 高效液相色谱-质谱条件

本实验中，HPLC-MS技术运用内标法定量，旨在消除基质效应对分析结果精确度的潜在影响。基于无目标农药残留的空白基质提取液，掺入已知质量浓度的内标物质及待测农药，制备基质匹配的校准溶液，以确保分析过程的准确性和可靠性。通过连续进样这些基质校准溶液，构建精确的标准曲线，确保所有目标农药的响应信号均落在仪器的最佳线性响应区间内。依据高效液相色谱-质谱条件，对一组包含9种不同农药的混合标准液进行分析，其液相色谱图如图2所示。表3列出了各农药的线性回归方程、适用质量浓度范围、高相关系数值（R²），以及经过验证的最低检测质量浓度（LOD）和定量下限（LOQ）。

3. 结果与分析

为全面评估高效液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS）对9种农药的定量分析能力，设置低、中、高（0.5、1.0、5.0μg/mL）三种不同质量浓度的加标试验，分别模拟样品中农药残留可能存在的不同质量浓度水平，以确保分析的可靠性。针对各个农药都进行了三次独立的加标处理，并计算了其在各自浓度水平下的回收率。回收率作为衡量分析方法准确性的重要指标，直接反映了实验过程中农药从添加到样品中到最终被检测出来的效率。9种农药在不同浓度下的回收率如表4所示。

根据表4可知，在低质量分数下，所有农药的平均回收率均保持在85%以上，显示出了该方法在低浓度检测中良好的灵敏度和稳定性。随着质量浓度增加到1.0μg/mL，所有农药的回收率均有所提升，特别是阿维菌素和多菌灵的回收率已接近或达到97%，显示出了极高的检测效率。在高质量浓度条件下，所有农药的回收率均达到了较高水平，氟虫腈和乙草胺的回收率分别达到了96.8%和97.5%，证明该方法在宽质量浓度范围内均能保持优异的定量分析能力，综合证明了HPLC-MS技术适用于食品中农药残留的快速检测与定量分析。

综上所述，高效液相色谱-质谱联用技术（HPLC-MS）具有高灵敏度、高特异性及广泛适用性，为食品安全检测构筑了坚实的技术基石，展现出了广阔的应用潜力。本实验应用高效液相色谱-质谱联用技术快速检测与定量分析食品中的农药残留时，先选取含多种蔬菜配料的食品样品，经超声波清洗、切割混合后，用恒温磁力搅拌器粉碎；再取4g样品与纯净水预混合，经超声波振荡后静置水化，加入乙酸乙腈溶液，剧烈摇晃萃取，离心分离后取上清液进入C18/PSA色谱柱净化处理，净化液在恒温水浴中真空干燥，再用特定溶剂复溶并减压蒸发至近干，用氮气吹干备用；最后用含乙腈水溶液复溶并稀释，离心后注入HPLC-MS进行农药残留的快速检测与定量分析。实验结果表明，在高质量浓度条件下，所有农药的回收率均达到了较高水平，氟虫腈和乙草胺的回收率达到96.8%和97.5%，证明HPLC-MS技术适用于食品中农药残留的快速检测与定量分析。未来，随着技术的不断进步与优化，HPLC-MS有望在农药残留检测领域发挥更重要的作用，为保障食品安全、维护公众健康贡献更大的力量。

作者简介：谢晓玉（1983-），女，汉族，山东临朐人，副主任药师，硕士研究生，研究方向为食品与药品间相互作用。