氣相色譜串聯質譜同時測定牛乳中多種農藥殘留物定量方法的研究

黃 佩，趙建國

氣相色譜串聯質譜同時測定牛乳中多種農藥殘留物定量方法的研究

黃 佩1，趙建國2

(1.四川省地質礦產勘察開發局成都綜合巖礦測試中心，成都610081；2.農業部乳品質量監督檢驗檢測中心， 哈爾濱150090)

本文確定了牛乳中檢測的52種農藥殘留污染物。利用氣相色譜串聯質譜（GC-MS/MS），建立了52種農藥殘留污染物在牛乳中的分析方法。本文方法改進在于：通過農藥殘留的傳播途徑和在牛體內的代謝方式，確定了牛乳中可能存在的52種農藥殘留污染物，大大縮小了牛乳中農藥殘留污染物的篩查范圍；簡化了分組測定，實現一次處理樣品，一次進樣，可完成52種農殘組分的同時測定，簡化了其它方法分組測定方式，極大地提高了檢測效率和檢測通量；對氣相色譜條件進行了優化（進樣口溫度對52種不同組分靈敏度的影響），對質譜條件進行了優化（SRM多選擇離子的確定，最佳碰撞能量的確定）。比較了不同樣品凈化方法對回收率的影響（C18固相小柱萃取法和固相分散萃取法），最終確定C18固相小柱萃取法凈化樣品。本方法結果表明，本方法52種農殘在相應的添加水平下，平均加標回收率（n=6）為60.5%～111.5%，測定結果相對標準偏差（RSD）為1.94%～9.67%，方法的檢出限（S/N=3）為0.0007～0.013mg/kg。本文為生鮮牛乳的農藥殘留指標評價提供了一種簡便﹑實用的檢測方法。采用本方法測定500個不同地域的生鮮牛乳樣品，收到了良好的效果。

氣相色譜串聯質譜；同時測定；52種農藥殘留；牛乳

隨著人們生活水平的提高，食品安全日益成為人們關注的內容，而隨著乳和乳制品進入人們飲食的同時，對乳品安全就成為關注的重點。目前農藥種類繁多，建立一種有效的多組分農藥殘留的分析方法，檢驗評價生鮮牛乳中農藥殘留污染物的污染情況，十分必要。通過有效的檢測方法，才能正確判斷我國生鮮牛乳的農藥殘留污染現狀，為保證我國乳品安全奠定基礎。

農藥對食品安全的影響[1]，據世界衛生組織（WHO）統計，每年全世界有150多萬人死于食物源性致病因子所致的腹瀉相關的疾病。食品安全已成為影響廣泛而深遠的社會問題，農藥殘留污染扮演著十分重要的角色。食品中的農藥殘留一般來自三個方面：一是施藥后對作物的直接污染，二是作物在污染的環境中對農藥的吸收，三是食物鏈與生物富集效應（如牛奶中的農藥殘留與牛食用被污染的飼料的相關性）。

農藥對乳品安全的影響，近年來我國人均乳消費量達到13.5kg(2013年統計)以上，發展安全牛奶和提高乳制品的質量安全已經變得十分重要。其中隨著農藥對環境和飼料的污染，存在間接影響乳制品的質量安全。曾經有人做過農殘添加試驗，考查添加的農殘在加工后各類乳產品中的分布情況。結果發現：乳制品中奶油的農藥殘留量較高，干酪次之，巴氏殺菌乳﹑煉乳﹑滅菌乳﹑乳粉這類加熱強度相當的乳制品，其農殘水平為中等，而乳清粉﹑乳糖用乳清部分生產的乳制品農殘量最低。

目前，檢測食品中農藥殘留的方法主要為氣相色譜法和氣相色譜質譜法。前者使用儀器成本低，但由于所用方法種類繁多，檢測通量和檢測效率比較低，不便于多組分的同時測定，并且定性的可靠性較氣質聯用法差。按照當前的發展趨勢，使用高通量的樣品提取﹑凈化方法，用氣質聯用儀[2-3]檢測乳及乳制品中的農藥殘留將成為主要手段。

本文采用乙腈提取，固相萃取柱凈化，一次性不分組測定牛乳中53種農藥殘留物，采用基質標加內標，定性﹑定量快速準確，檢出限低，方法可靠，能夠滿足牛乳中多組分農藥殘留物的分析要求。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

氣相色譜質譜聯用儀，賽默飛(Thermo)TRACE1310氣相色譜儀,GC-MS/MS TSQ 8000質譜儀；旋轉蒸發器；超聲波振蕩器，漩渦振蕩器，氮吹儀。

乙腈，甲苯(色譜純，J＆K科技有限公司)，48種農殘及內標品標準物質(農業部環境保護科研檢測所)，C18（500mg/6mL）固相萃取柱（上海安普），ODS和PSA固相萃取分散劑（天津科密歐），無水硫酸鎂（AR，天津科密歐）﹑氯化鈉(AR，天津科密歐)。

牛乳空白樣品，從市場購買，經檢測不含有所測定的53種農殘。

1.2 實驗方法

1.2.1 儀器參考條件

載氣流速：1.2mL/min

柱箱程序升溫：初始溫度40℃→保持1.5min→25℃/ min→90℃，保持1.5min→25℃/min →180℃，保持0min→5℃/ min→280℃，保持0min→10℃/min→300℃，保持5min。

進樣方式：脈沖不分流進樣。

進樣量：0.5μμL。

分流流速：30mL/min。

分流時間：0.8min。

脈沖壓力250kPa。

EI+電離源。

離子源溫度：300℃。

傳輸線溫度：280℃。

碰撞氣：氬氣。

掃描模式：SRM多選擇離子模式。

發射電流：25μA。

1.2.2 組分進樣口溫度的優化方法

使用同等濃度的標準混合工作液進樣，做進樣溫度～響應值曲線（從230℃～280℃）。

1.2.3 兩種樣品的前處理方法

樣品處理方法[4-12]，方法1為固相分散萃取法：以15g（±0.2g）牛乳為樣品于50mL離心管中，加入20乙腈，4g硫酸鎂，1g氯化鈉，劇烈振搖10min，再超聲10min，4200轉/ min離心5min，吸取上清液于100mL蒸發瓶中，再用20mL乙腈提取一次，合并提取液，于40℃旋轉蒸發至約0.5mL，用5mL正己烷交換兩次。最后加入2mL甲苯，40μL內標，超聲混合均勻后，250mgPSA和200mgODS吸附劑，超聲混合均勻后，過0.45μm濾膜，上機。

牛奶﹑原料乳等液態奶制品：稱取15g樣品(±0.2g)于50mL具塞離心管中，加入20mL乙腈，1g氯化鈉，4g硫酸鎂，劇烈震蕩10min, 4200轉/min離心5min,轉移上清液到蒸發瓶中，再次用20mL乙腈提取殘留物，同樣離心后合并離心液。在40℃溫度下，旋轉蒸發到約0.5ml。用C18固相萃取小凈化濃縮液，乙腈洗脫，正己烷交換兩次，加入內標后上機測定。

2 結果

2.1 進樣口溫度的優化（圖1～圖5）

由于進樣的組分比較多，這些組分的氣化溫度就存在比較大的差異，在其同時存在下，測定其不同溫度下的響應值，最終確定一個通用的進樣口溫度，最大限度地保證53種農殘組分的測定靈敏度。以下是進樣口溫度-響應值曲線圖：圖（1）～（5）。從圖（1）中，隨著溫度升高（從230℃～280℃），乙酰甲胺磷和久效磷的響應值下降較多，尤其是乙酰甲胺磷靈敏度降低達到40%，久效磷下降達到25%。其它組 分靈敏度隨著進樣口溫度的升高的下降和上升的幅度均變化不大。最終確定進樣口溫度為270℃。

圖1 甲胺磷等12種組分進樣口溫度～響應值趨勢圖

隨著進樣口溫度從230℃升高到280℃，乙酰甲胺磷和久效磷的響應值有較大幅度的降低，分別降低了約40%和25%，其它10種組分的響應值下降不明顯。

圖2～圖4除咪酰胺外，其它41種組分的進樣口溫度對其響應值的影響并不明顯，最后確定最佳進樣口溫度為270℃。

2.2 定性、定量離子對和碰撞能量的優化

通過儀器AUTOSRM的優化方式，選擇各個組分的最佳子離子和最佳碰撞能量（干擾少，靈敏度高的子離子）。最終確定的定性定量離子見表1。

圖2 二嗪磷等10種組分進樣口溫度～-響應值趨勢圖

圖4 硫丹硫酸鹽等10種組分進樣口溫度～響應值趨勢圖

圖5 溴氰菊酯等10種組分進樣口溫度～響應值趨勢圖

2.3 兩種樣品前處理方法加標回收率的比較

通過測定52種農殘組分的用以上兩種方法測定的加標回收率，得出方法2的回收率明顯比方法1高，采用固相分散萃取法凈化，甲胺磷﹑乙酰甲胺磷﹑敵敵畏﹑甲萘威﹑久效磷﹑甲霜靈﹑抗蚜威﹑丙環唑和咪酰胺的回收率偏低。兩種方法的加標回收率見下表2。

從以上回收率的分析可以得出，方法2采用的C18固相萃取小柱凈化方法的回收率明顯好于固相分散萃取方法。

2.4 多種農藥組分的保留時間、線性方程、相關系數和檢出限

本方法用甲苯-丙酮配成農藥組分的混標，以環氧七氯為內標物，以農藥的質量濃度對農藥峰面積與環氧七氯峰面積的比值進行線性回歸，結果表明，所選定農藥在20～2000ng/ mL范圍內呈線性關系，方法的檢出限在0.0002mg/ kg～0.022mg/kg之間。方法中所測定組分的保留時間﹑線性回歸方程﹑相關系數和檢出限見表3。

表1 目標組分的定性、定量離子對及最佳碰撞能量

?

2.5 方法的回收率和精密度

見表2，在給出的添加量下，方法的回收率為60.5～121.0%，方法的重現性為1.49%～7.08%。能很好地滿足牛乳中多種農殘組分的分析要求。

表2 兩種樣品前處理方法加標回收率的比較

?

2.6 多種農藥組分的分離測定情況

在表1所確定的離子對和碰撞能量條件下，該52種農藥組分能夠很好的分離，其質譜圖如下圖6：

圖6 52種農藥混合標準物質定性定量離子圖

在這52種農殘組分中，有9組組分存在保留時間上的重合，由于采用二級質譜，對保留時間重合的組分提取不同的二級離子，并進行了優化，有效地避開了相鄰組分的干擾，這一點從組分的線性﹑重復性和回收率上可以得到證明。以下是樂果（RT=12.17min），克百威（RT=12.25min）二級選擇離子定性定量質譜圖，由于選擇了不同的離子，使相近的組分峰不產生干擾，保證了定性定量的準確性。

圖7 生鮮牛乳樣品農殘譜圖

樂果的定性定量離子質譜圖（8）﹑（9）

圖（8）

圖（9） 樂果3個離子疊加圖

克百威的定性定量離子質譜圖（10）﹑（11）

圖（10）

圖（11）克百威3個離子疊加圖

對于其他的相鄰組分，如七氯-甲霜靈，殺螟硫磷-甲基嘧啶磷，艾氏劑-倍硫磷-毒死蜱，喹硫磷-稻豐散-硫丹-氯丹，敵瘟磷-丙環唑，氟氰戊菊酯—氯氰菊酯等，都可以有效地提取，定性定量。

2.7 樣品的測定結果

按照本方法對從5個省區共抽檢了500批次生鮮牛乳樣品，只有11個樣品檢出了p,p’-DDE,其含量范圍在0.5μg/ kg～1.2μg/kg之間，其含量值遠遠小于國家規定的限量值0.02mg/kg。其它51種農殘組分的含量均未檢出。

3 討論

本文首先確定了牛乳中所測定的農殘組分，最大限度地簡化了測定的范圍。在樣品處理方法上比較了分散固相萃取法和C18固相萃取小柱凈化法，結果發現后者有更高的加標回收率，并且樣品前處理方法也同樣便于操作。 上機測定采用基質標加內標的方式，用氣相色譜串聯質譜測定，優化了進樣口的溫度，使52種組分都有比較合適的測定靈敏度；同時也優化了碰撞能量和SRM離子對，保證了一次進樣可同時分析所列的52種農殘組分，排除了相近組分的干擾，提高了測定靈敏度，不需要分組上機測定，極大地節省了分析時間。與其他方法相比[13-17]，本方法簡便﹑高效，精密度高，檢出限低，為牛乳農殘的檢測提供了一種快速﹑可靠的分析方法。

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Simultaneous Determination of Multiple Pesticide Residues in Milk by Gas Chromatography Tandem Mass Spectrometry

Huang Pei1, Zhao Jianguo2
( 1.Sichuan Provincial Bureau of Geology and Mineral exploration and development Chengdu Integrated Testing Center Rock and ores, Chengdu 610081,China; Ministry of Agriculture Dairy Quality Supervision and Testing Center, Harbin 150090, China)

In this paper, 52 kinds of pesticide residues in milk were determined.Based on gas chromatography tandem mass spectrometry (GC-MS/MS), 52 methods for the analysis of pesticide residues in milk were established.This improved method is: through the transmission of pesticide residues and metabolism in vivo in cattle, the pollutants may exist 52 kinds of pesticide residues in milk, greatly narrowing the scope of screening of pesticide residue in milk contamination；Simplifies the packet determination, a sample, a sample of 52 kinds of pesticide residues, can be completed at the same time the determination of components, greatly improves the detection efficiency and the detection flux；The conditions of gas chromatography were optimized (the effect of inlet temperature on the sensitivity of the 52 different components), and the conditions of mass spectrometry were optimized.The determination of the best collision energy was determined by SRM.comparison of different sample purification methods to influence the recovery rate (C18 solid-phase extraction and， solid-phase extraction method), and ultimately determine the C18 solid-phase extraction and purification of samples .This method is a sample, a sample of 52 kinds of pesticide residues, can be completed at the same time the determination of components, simplifies the other grouping method determination method,

黃佩，女，大學本科，工程師。從事ICP-AES/MS 化學分析測試方法研究。手機號：13558730365，E-mail：huangpei0106@126.com，單位：四川省地質礦產勘察開發局成都綜合巖礦測試中心，地址：四川省成都市人民北路一段二十五號，郵編：610081；

趙建國，Tel：0451-55195545，本科，高級工程師，食品安全和農藥殘留分析。手機號：13903666767，通訊地址：哈爾濱市南崗區富水路97號，單位：黑龍江省墾區質量技術監督檢驗檢測中心，郵編：150090。greatly improves the detection efficiency and the detection flux.The results show that the method of 53 kinds of pesticide residues in the corresponding addition level, the average recoveries (n=6) ranged from 60.5% to 111.5%, the relative standard deviation of the determination results (RSD) ranged from 1.94% to 9.67%, the detection limit (S/N=3) ranged from 0.0007 to 0.013mg/kg.In the detection of multiple pesticide residues in milk can meet the requirements of components.This paper provides a simple and practical method for the evaluation of pesticide residues in fresh milk.The method is used to determine fresh milk samples from 500 different regions, and has received good results.

gas chromatography tandem mass spectrometry; simultaneous determination; 52 kinds of pesticide residues; milk.

TS255.7 [Document Code] A

10.11967/ 2017150210

TS255.7

A DOI：10.11967/ 2017150210