【生活中的仪器分析】注射式萃取净化法-质谱检测蔬菜中农药残留

3 结果与讨论

3.1实验条件优化

净化方法

本实验建立注射萃取式净化方法，将3mL一次性注射器（无针头）连接0.22um过滤头，将吸附剂填料装入，轻轻敲击使其密实，待净化。本法将净化与样品过滤膜整合成一步，具有前处理简便、高效的特点，提高了检测效率，检测灵敏度高。且装置非特殊装置，均为实验室常用材料，方便购置，成本低廉（图1）。

蔬菜中的色素等杂质对待测组分的电离过程产生重要的影响。通过参考相关文献，实验研究了不同吸附剂对农药响应的影响。由于不同种类及用量的吸附剂对分析结果影响较大，试验中上样溶液中基质含量为1g/mL。三种吸附剂的用量均根据实验室的日常用量来添加，根据典型的QuEChERS方法采用50mg用量。考察了不同类型固相吸附材料对萃取效果的影响，包括gcB、C18、NH2、PSA分散固相材料等，发现gcB的净化效果最好，其次为C18，综合各材料对目标物的回收率数据最终选择C18吸附剂作为蔬菜中净化材料。

与QuEChERS方法分散固相净化的效果进行了对比（图2），由于本实验注射式萃取类似于传统固相萃取的效果，明显净化效果要大于QuEChERS分散固相净化。但操作简便性比传统 和QuEChERS法有了很大提高。

色谱进样条件

对于本试验的目标物来说，试验采用含有10%乙腈的水作为弱清洗溶剂，采用乙腈作为强清洗溶剂来清洗注射器。样品的进样体积在1~5μL都可以，另外考察了在0.5μL和0.2μL进样体积的进样精度都不错，本试验选择1μL进样，既保证了进样精度，又避免使过多的样品基质成分进入系统，从而减少了系统维护的压力，更大程度上保证了系统的重现能力。

质谱条件

选择各目标化合物的两对特征二级碎片离子来进行定性，假设干扰物也同时具有这两对离子对，那么将根据这两对离子对峰信号的丰度比例进行确证。以排除假阳性误差。MRM扫描方式是灵敏度最高的质谱检测方式，能确保最低的检出限。本试验的定量扫描方式选择MRM扫描方式，下图为各种化合物多反应监测TIC离子谱图。

图3 各种目标化合物多反应监测TIC离子谱图

图4 各种目标化合物叠加TIC离子谱图

3.2 不同萃取材料的选择

净化效果：蔬菜中的色素等杂质对待测组分的电离过程产生重要的影响。通过参考相关文献，实验研究了不同吸附剂对农药响应的影响。由于不同种类及用量的吸附剂对分析结果影响较大，试验中上样溶液中基质含量为1g/mL。吸附剂的用量均根据实验室的日常用量来添加，根据典型的QuEChERS方法采用50mg用量。考察了四种不同类型固相吸附材料对韭菜样品净化效果的影响，包括氨基键合硅胶吸附剂（NH2）、N-丙基乙二胺吸附剂（PSA）、十八烷基键合硅胶吸附剂（C18）和石墨化碳黑（gcB）四种分散固相萃取吸附剂，发现gcB的净化效果最好（图5），gcB 可去除植物提取液中的叶绿素和类胡萝卜素等色素，其次为C18，然后是PSA，效果最差的是NH2。

图5 四种不同净化材料净化效果对比图（韭菜）

a: NH2;b: PSA; c: gcB; d: C18

农药目标物保留情况：比较了上述gcB、C18、NH2、PSA材料对蔬菜样品中目标物的保留吸附情况。表明，本试验待测物大多结构中含有苯环等官能团，虽然gcB的净化效果最好，但大部分农药被吸附，回收浓度较低，尤其是在最前部分洗脱液中只有少部分农药被检出；PSA 可通过离子交换作用除去样品基质中的金属离子、部分脂肪酸和糖，但对哒螨灵、辛硫磷的保留很强，回收浓度较低，而C18 可有效去除糖类、脂肪酸等杂质，虽然它去除色素的效果没有gcB 显著，总体回收情况与PSA相当，但净化效果要远远优于NH2和PSA。综合净化效果与回收浓度数据，本试验选择C18吸附剂作为蔬菜中净化材料。

有相关文献对水果中19种酸性农药采用分散固相萃取净化，得出相似结果，研究了3种分散固相萃取吸附剂对净化效果的影响，表明C18 可有效去除糖类等杂质，但去除色素的效果没有gcB 显著，PSA对部分农药保留显著，并选择C18作为吸附剂。

3.3 洗脱溶剂及洗脱用量的选择

用于液质分析，溶剂主要有乙腈与甲醇两种，由于本方法液相色谱使用的有机相为甲醇，为简便起见，洗脱液选用甲醇。

本前处理方法定位于快速、简便、高效，因此，有两个要求：1、洗脱液要求直接上样， 2、洗脱液要求溶剂用量少，方便进样小瓶盛装。

对洗脱过程溶剂用量对检测结果的影响进行了考察。洗脱分为三步，1mL提取液上样为第一步；当液面至吸附剂上液面时，加入1mL甲醇，稍等片刻使用另一进样瓶盛装；当液面至吸附剂上时，加入1mL甲醇，稍等片刻使用第三个进样瓶盛装。将三个进样小瓶上机测试。

结果显示：NH2材料处理的第1 mL洗脱液中农药含量占总共3mL含量的70%-80%（图2-6）；PSA材料处理的第1mL占总共3mL的70%左右（图7）；gcB材料处理的农药有6种第1 mL中农药含量尚不足总3mL洗脱液的10%，有三种农药在80%，其他四种在25%-50%之间（图8）；C18材料洗脱液除了哒螨灵、多菌灵、嘧霉胺在70%-80%之间，其他农药第1 mL含量则占总共3mL的80%-90%（图9）；结果为，C18的前1mL洗脱出的农药最多；除了gcB外，前2 mL能洗脱出99%以上的目标物。试验确定为1mL提取液+1mL洗脱液进行洗脱。

3.4 线性范围

在确定的条件下，将配制的一系列不同浓度的混合标准溶液进行测定（5、10、100、200、500ng/mL），以各组分的峰面积对浓度（ng/mL）绘制标准曲线。峰面积与其浓度均呈良好线性关系，r²均大于0.998（各化合物的线性方程、相关系数等略）.

3.5方法最低定量限

选择最低校准点的图谱，选用信噪比较高的离子对，按照其峰面积以十倍信噪比计算本方法的定量限为0.02～0.39μg/kg。各添加浓度回收率在80%~120%之间，三次重复的相对标准偏差（RSD , n=3）各化合物均在15% 以下（见表1）。

表1 芹菜中各农药的LOQs、平均回收率和相对标准偏差

4 结论

建立了定量检测蔬菜中14种农药残留的UPLC/MS/MS方法检测方法，提取采用乙腈提取、吸附剂注射萃取净化，对分离条件和质谱检测条件进行了优化，所试方法线性范围5~500ng/mL相关系数r²在0.99以上，十倍信噪比计算本方法的方法定量限为0.03～0.46 ng/L。各添加浓度回收率在80%~120%之间，三次重复的相对标准偏差（RSD , n=3）各化合物均在15% 以下。

该前处理方法具有前处理简便、高效，将净化与样品过滤膜整合成一步，提高了检测效率，检测灵敏度高，另外可对不同材料进行组合应用；相对于应用广泛的QuChERS方法，更简便、更高效，经验证后可推广应用于其他产品的检测。

部分参考文献：

[1] Anastassiades M, Lehotay SJ, StajnbaherD, et al. Fast and easy multiresidue method employingacetonitrile extraction/partitioning and "dispersive solid-phaseextraction" for the determination of pesticide residues in produce [J]. JAOAC Int, 2003, 86(2): 412-431.

[2] Lehotay SJ, Mastovska K, Lightfield AR.Use of buffering and other means to improve results of problematic pesticidesin a fast and easy method for residue analysis of fruits and vegetables [J]. JAOAC Int, 2005, 88(2): 615-629.

[3] Lehotay SJ, de Kok A, Hiemstra M, et al. Validation of a fast and easymethod for the determination of residues from 229 pesticides in fruits andvegetables using gas and liquid chromatography and mass spectrometric detection[J]. J AOAC Int, 2005, 88(2): 595-614.

[4] Zhao L, Stevens J. Optimizing recoveriesof planar pesticides in spinach using toluene and agilent bond elut aoacquechers kits with graphitized carbon. Available from: https://www.chem.agilent.com/Library/applications/5990-4247EN.pdf.

[5] 周利, 罗逢健, 张新忠, 等.纳米竹炭分散固相萃取/超高效液相色谱－串联质谱法测定绿茶中的农药多残留 [J]. 分析测试学报, 2014, 33(6): 642-647.

楼主的方法与NY761很相似，方法很简单。

不知道您是否做农残，如果是的话，761分为几部你应该清楚的，有机磷一部分，溶剂交换；有机氯，过SPE；氨基甲酸酯类，过氨基柱。欢迎大家讨论！

是的，761分开的，有机磷与有机氯前处理不一样，楼主的方法是一个方法把这几种都做了，而且方法简单，是一篇很好的原创，可发表论文。

是，楼主的方法看上去是不错的

参考文献5是我熟悉的网友写的。

这一原创构思比较巧妙，高！

我们在实际工作中有稀释法、浓缩法，没有想到将这二者串联起来！

前处理的重要目标之一是为了最大程度简单化。

另外对更多种农药的回收率需验证，对回收率较差的，可以像quechers用内标