熱帶水果中5種農(nóng)藥殘留UPLC-MS/MS測定的基質(zhì)效應(yīng)研究

　　摘要研究了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法(UPLC-MS/MS)測定噻唑磷、戊唑醇、螺蟲乙酯、嘧菌酯和氯蟲苯甲酰胺5種農(nóng)藥殘留時，香蕉、芒果、菠蘿和哈密瓜4種熱帶水果樣品對其殘留測定的基質(zhì)效應(yīng)。實驗結(jié)果顯示，5種農(nóng)藥在0.005~0.5μg/mL濃度范圍內(nèi)，線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)優(yōu)于0.999，加標回收率為76%~130%，相對標準偏差為0.2%~12.9%(n=5)。4種熱帶水果基質(zhì)中，噻唑磷、螺蟲乙酯、嘧菌酯、氯蟲苯甲酰胺普遍呈基質(zhì)增強效應(yīng)，為97.0%~178.8%，戊唑醇在低濃度時呈基質(zhì)抑制效應(yīng)，為56.6%~65.7%，其余為基質(zhì)增強效應(yīng)。其中，4種熱帶水果中芒果的基質(zhì)效應(yīng)較為明顯，為63.0%~178.8%，5種農(nóng)藥中戊唑醇和螺蟲乙酯的基質(zhì)效應(yīng)較為明顯，戊唑醇為56.6%~129.9%，螺蟲乙酯為107.1%~178.8%。在日常檢測工作中，建議采用基質(zhì)匹配標準曲線進行定量分析，以提高檢測結(jié)果的準確性。本試驗可為熱帶水果中農(nóng)藥殘留的檢測提供依據(jù)，并為減小基質(zhì)效應(yīng)提供參考。

　　關(guān)鍵詞基質(zhì)效應(yīng);超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法;熱帶水果;農(nóng)藥殘留

　　熱帶水果作為我國的重要經(jīng)濟作物，其種類繁多，營養(yǎng)豐富，品質(zhì)優(yōu)良，近年來隨著種植面積和產(chǎn)量逐漸增大，相關(guān)產(chǎn)業(yè)已占據(jù)國民經(jīng)濟的重要地位。熱帶地區(qū)病蟲害發(fā)生日益嚴重，農(nóng)藥使用量也逐年增加，而農(nóng)藥殘留超標不僅對食品安全造成一定影響，也會導(dǎo)致人類健康和環(huán)境受到威脅[1-3]。因此，亟需對熱帶水果中的農(nóng)藥殘留進行準確的測定，以保證我國熱帶水果的安全生產(chǎn)。目前，用于農(nóng)藥殘留的檢測方法主要是液相色譜-質(zhì)譜檢測法(LC-MS/MS)[4-8]，它能對基質(zhì)復(fù)雜、干擾嚴重的痕量化合物進行很好地定性定量，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品安全等領(lǐng)域，近年來，其與QuEChERS前處理技術(shù)聯(lián)用已成為農(nóng)藥殘留分析的主要手段[9-12]。

　　農(nóng)藝師論文投稿刊物：《現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技》于1972年創(chuàng)刊，是經(jīng)國家科技部批準、面向國內(nèi)外公開發(fā)行的國家級優(yōu)秀農(nóng)業(yè)技術(shù)研究性期刊，國內(nèi)刊號：CN34-1278/S，國際標準刊號：ISSN1007-5739，郵發(fā)代號:26-41。

　　超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法雖具有高靈敏度、高選擇性和高通量分析的優(yōu)勢，但因普遍存在基質(zhì)效應(yīng)而給復(fù)雜樣品的分析檢測帶來了不少困擾[13,14]。熱帶水果富含糖類、維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，在農(nóng)藥殘留檢測過程中這些物質(zhì)會干擾提取，降低提取效率，并產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)[15]影響分析結(jié)果的準確性。基質(zhì)效應(yīng)是指樣品中除分析物以外的組分對分析物響應(yīng)值的影響[16]，降低或消除基質(zhì)效應(yīng)從而提高實驗分析結(jié)果的準確性，現(xiàn)已成為農(nóng)藥殘留領(lǐng)域的一個研究熱點。目前已有大量文獻研究報道了基質(zhì)效應(yīng)對農(nóng)產(chǎn)品測定的影響，但是對熱帶水果中常規(guī)農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)做系統(tǒng)研究的還未見報道。本試驗選擇4種典型熱帶水果，通過QuEChERS與超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用的方法，研究了熱帶水果的基質(zhì)效應(yīng)對5種常規(guī)農(nóng)藥殘留檢測的影響，以期為熱帶水果中準確快速的農(nóng)藥殘留檢測提供參考。

　　1材料與方法

　　實驗使用甲醇配制1000μg/mL的5種農(nóng)藥單標溶液作為儲備液，保存時間為6個月。繼而用甲醇配制10μg/mL的混合標準母液，使用時間為一周內(nèi)。使用時用甲醇稀釋制成系列混合標準溶液，現(xiàn)配現(xiàn)用。 準確稱取10.0g勻漿后的水果樣品于50mL離心管中，加入20mL乙腈后勻漿2min，加入5g氯化鈉和6g無水硫酸鎂，渦旋1min后在4000r/min下離心5min，取上清液加1gPSA和3g無水硫酸鎂，繼續(xù)渦旋1min離心5min，取上清液過膜備用。

　　根據(jù)國標GB2763-2019中5種農(nóng)藥在水果中的農(nóng)藥最大殘留限量，本研究選取其中的最小值0.02mg/kg(即0.01μg/mL)作為最低試驗濃度，依次增加5倍和10倍(即0.05μg/mL和0.5μg/mL)來探究農(nóng)藥濃度對基質(zhì)效應(yīng)的影響。用不同基質(zhì)液將10.00μg/mL的混合標準母液配制成0.01、0.05和0.5μg/mL的基質(zhì)配制標準溶液，每種基質(zhì)每個濃度做3組平行。根據(jù)公式[17]，樣品的基質(zhì)效應(yīng)ME(%)=B/A×100(A為溶劑標峰面積;B為基質(zhì)標峰面積)，當ME值大于、小于100%時，則具有基質(zhì)增強、抑制作用[18,19]。若|ME-1|≤20%，則該基質(zhì)無基質(zhì)效應(yīng);若20%50%，則該基質(zhì)有中等或較強基質(zhì)效應(yīng)。

　　2結(jié)果與分析

　　在儀器最佳工作條件下，用0.005、0.01、0.02、0.05、0.1、0.2和0.5μg/mL混合標準溶液測定，如表5所示，5種農(nóng)藥在0.005~0.5μg/mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)R2>0.999，5種農(nóng)藥的檢出限(LOD)為0.16~1.12μg/kg，定量限(LOQ)為0.53~4.00μg/kg。5種農(nóng)藥的LOQ都低于國標GB2763-2019中所規(guī)定的最低殘留限量值，滿足國家標準的相關(guān)要求。分別以不含5種農(nóng)藥的香蕉、芒果、菠蘿、哈密瓜作為空白樣品，進行0.01、0.1和1mg/kg3個水平的添加回收試驗，結(jié)果顯示平均回收率為76%~130%，相對標準偏差為0.2%~12.9%(n=5)，表明該方法符合農(nóng)藥殘留檢測要求。

　　基質(zhì)為香蕉，濃度為0.01μg/mL時，5種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)為65.7%~127.5%，噻唑磷和嘧菌酯無基質(zhì)效應(yīng)，戊唑醇為中等基質(zhì)抑制作用，螺蟲乙酯和氯蟲苯甲酰胺為中等基質(zhì)增強作用，戊唑醇的基質(zhì)效應(yīng)最強;濃度為0.05μg/mL時基質(zhì)效應(yīng)為100.2%~130.3%，其中氯蟲苯甲酰胺為中等基質(zhì)增強作用，其余4種農(nóng)藥無基質(zhì)效應(yīng);濃度為0.5μg/mL時基質(zhì)效應(yīng)為126.3%~138.5%，5種農(nóng)藥均呈中等基質(zhì)增強作用，氯蟲苯甲酰胺的基質(zhì)效應(yīng)最強。

　　5種農(nóng)藥中，除氯蟲苯甲酰胺隨濃度的增加其基質(zhì)效應(yīng)逐漸增強外，其余農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)隨濃度變化不明顯。濃度為0.01μg/mL時，5種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)為63.0%~178.8%，戊唑醇為中等基質(zhì)抑制作用，嘧菌酯和氯蟲苯甲酰胺為中等基質(zhì)增強作用，螺蟲乙酯為較強基質(zhì)增強作用，噻唑磷無基質(zhì)效應(yīng)，其中螺蟲乙酯的基質(zhì)效應(yīng)最強;濃度為0.05μg/mL時基質(zhì)效應(yīng)為107.0%~154.7%，氯蟲苯甲酰胺為中等基質(zhì)增強作用，螺蟲乙酯為較強基質(zhì)增強作用，其余3種農(nóng)藥無基質(zhì)效應(yīng)，其中螺蟲乙酯的基質(zhì)效應(yīng)最強;濃度為0.5μg/mL時基質(zhì)效應(yīng)為129.1%~150.7%，除螺蟲乙酯為較強基質(zhì)增強作用外，其余農(nóng)藥均為中等基質(zhì)增強作用，螺蟲乙酯的基質(zhì)效應(yīng)最強。

　　5種農(nóng)藥中，噻唑磷和氯蟲苯甲酰胺隨濃度的增加其基質(zhì)效應(yīng)逐漸增強，螺蟲乙酯隨濃度的增加其基質(zhì)效應(yīng)逐漸減弱，其余農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)隨濃度變化不明顯�；�質(zhì)為菠蘿時，從圖3可看出當濃度為0.01μg/mL時，5種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)為56.6%~137.9%，噻唑磷和嘧菌酯和氯蟲苯甲酰胺無基質(zhì)效應(yīng)，戊唑醇為中等基質(zhì)抑制作用，螺蟲乙酯為中等基質(zhì)增強作用，戊唑醇的基質(zhì)效應(yīng)最強;濃度為0.05μg/mL時基質(zhì)效應(yīng)為96.5%~120.2%，其中氯蟲苯甲酰胺為中等基質(zhì)增強作用，其余4種農(nóng)藥無基質(zhì)效應(yīng);濃度為0.5μg/mL時基質(zhì)效應(yīng)為115.3%~131.8%，除螺蟲乙酯無基質(zhì)效應(yīng)外，其余農(nóng)藥均為中等基質(zhì)增強作用，嘧菌酯的基質(zhì)效應(yīng)最強。5種農(nóng)藥中，除氯蟲苯甲酰胺隨濃度的增加其基質(zhì)效應(yīng)逐漸增強外，其余農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)隨濃度變化不明顯。

　　3結(jié)論與討論

　　3.1熱帶水果與其它果蔬基質(zhì)效應(yīng)的比較

　　本實驗分別研究了5種農(nóng)藥在熱帶水果中的基質(zhì)效應(yīng)，其與文獻報道中的結(jié)果存在一定差異。噻唑磷在4種熱帶水果中的基質(zhì)效應(yīng)為97.0%~129.1%，表現(xiàn)為基質(zhì)增強或無基質(zhì)效應(yīng)，而在黃瓜、白菜等17種蔬菜基質(zhì)中，噻唑磷表現(xiàn)為基質(zhì)抑制[20]。戊唑醇在熱帶水果中的基質(zhì)效應(yīng)為56.6%~129.9%，表現(xiàn)為基質(zhì)抑制、基質(zhì)增強或無基質(zhì)效應(yīng)，而在葡萄基質(zhì)中，戊唑醇表現(xiàn)為無基質(zhì)效應(yīng)[21]。螺蟲乙酯在熱帶水果中表現(xiàn)為基質(zhì)增強或無基質(zhì)效應(yīng)，其基質(zhì)效應(yīng)為107.1%~178.8%，而在梨、芹菜等果蔬中表現(xiàn)為基質(zhì)抑制或無基質(zhì)效應(yīng)[22]。

　　嘧菌酯和噻唑磷相似，在熱帶水果中表現(xiàn)為基質(zhì)增強或無基質(zhì)效應(yīng)，其基質(zhì)效應(yīng)為100.3%~135.4%，而在香菜、油麥菜等蔬菜基質(zhì)中同樣表現(xiàn)為基質(zhì)抑制[23]。氯蟲苯甲酰胺在熱帶水果中基質(zhì)效應(yīng)為101.7%~138.5%，表現(xiàn)為基質(zhì)增強或無基質(zhì)效應(yīng)，而在胡蘿卜、甘薯等35種蔬菜基質(zhì)中表現(xiàn)為基質(zhì)抑制或無基質(zhì)效應(yīng)[24]。由此可見，本實驗測試的4種熱帶水果基質(zhì)中，5種測試的農(nóng)藥均表現(xiàn)出基質(zhì)增強或無基質(zhì)效應(yīng)，但是文獻報道的其它果蔬基質(zhì)中則表現(xiàn)為基質(zhì)抑制或無基質(zhì)效應(yīng)。與其它果蔬相比較而言，熱帶水果富含糖類、維生素及其它特殊的芳香類物質(zhì)，這些物質(zhì)的存在可能會導(dǎo)致待測物的離子化效率增強，使得待測物信號增強，從而表現(xiàn)為基質(zhì)增強作用。

　　3.2水果種類對基質(zhì)效應(yīng)的影響

　　本試驗采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定了4種熱帶水果香蕉、芒果、菠蘿和哈密瓜中5種農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)。試驗結(jié)果顯示，在0.01μg/mL、0.05μg/mL、0.5μg/mL下5種農(nóng)藥在4種熱帶水果基質(zhì)中均呈現(xiàn)出不同程度的基質(zhì)效應(yīng)。

　　4種基質(zhì)中，噻唑磷、戊唑醇、螺蟲乙酯、嘧菌酯、氯蟲苯甲酰胺普遍表現(xiàn)基質(zhì)增強效應(yīng)，但不同基質(zhì)引起的基質(zhì)效應(yīng)變化較大，如香蕉基質(zhì)中螺蟲乙酯為中等基質(zhì)增強效應(yīng)，其基質(zhì)效應(yīng)為112.8%~130.5%，而芒果基質(zhì)中螺蟲乙酯則表現(xiàn)為較強基質(zhì)增強效應(yīng)，其基質(zhì)效應(yīng)在150.7%~178.8%，這可能與芒果含糖量及含維生素量高有關(guān)，也可能與芒果含有極高的維生素A的前體胡蘿卜素成分有關(guān)[25]。

　　菠蘿基質(zhì)中氯蟲苯甲酰胺在低濃度和中濃度均表現(xiàn)為無基質(zhì)效應(yīng)，而香蕉基質(zhì)中氯蟲苯甲酰胺在低濃度和中濃度表現(xiàn)為中等基質(zhì)效應(yīng)，這可能與兩種基質(zhì)的含水量有關(guān)[26]。菠蘿100g含水87.1g，香蕉100g含水60g，基質(zhì)含水量的增加導(dǎo)致基質(zhì)中共萃物濃度的降低或是影響其基質(zhì)效應(yīng)的因素，因此菠蘿含水量高于香蕉時，其基質(zhì)效應(yīng)也弱于香蕉，這表明基質(zhì)效應(yīng)的強弱與水果種類有關(guān)。熱帶水果所含的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素等各種營養(yǎng)物質(zhì)都會增強基質(zhì)效應(yīng)，因此在樣品前處理過程中應(yīng)優(yōu)化前處理方法，提高凈化效率以減少樣品中基質(zhì)組分的含量。同時在測定結(jié)果可靠的前提下，可通過稀釋樣品來降低基質(zhì)中的共萃物濃度進而減小基質(zhì)效應(yīng)。

　　3.3農(nóng)藥種類對基質(zhì)效應(yīng)的影響

　　通過本試驗可看出，同一基質(zhì)同一濃度時不同農(nóng)藥的基質(zhì)效應(yīng)差異較大。當基質(zhì)相同，濃度為0.01μg/mL時，除戊唑醇表現(xiàn)為基質(zhì)抑制效應(yīng)外，其余農(nóng)藥均呈基質(zhì)增強效應(yīng)，其中螺蟲乙酯最高、嘧菌酯和氯蟲苯甲酰胺次之、噻唑磷最低，這可能農(nóng)藥的結(jié)構(gòu)性質(zhì)有關(guān)。戊唑醇為三唑類農(nóng)藥，結(jié)構(gòu)主鏈上含有羥基(酮基)、取代苯基和1,2,4-三唑基團[27]。螺蟲乙酯作為螺環(huán)季酮酸類化合物[28]，可能因其具有獨特的螺環(huán)結(jié)構(gòu)而受基質(zhì)效應(yīng)的影響顯著高于其它類型的農(nóng)藥，其影響機理還有待進一步研究。

　　戊唑醇在同一基質(zhì)時都呈現(xiàn)低濃度基質(zhì)抑制，高濃度基質(zhì)增強，而其余農(nóng)藥也在同一基質(zhì)的不同濃度呈現(xiàn)不同的基質(zhì)效應(yīng)。農(nóng)藥濃度不同時基質(zhì)相對目標化合物的濃度不同，離子化時爭奪離子的能力就不同，因此產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)的程度也不同，這表明基質(zhì)效應(yīng)的強弱與農(nóng)藥濃度有關(guān)。在日常檢測工作中，針對基質(zhì)效應(yīng)較強的農(nóng)藥，建議采用基質(zhì)匹配標準品進行定量檢測，以保證檢測結(jié)果的準確性。本研究為熱帶水果中農(nóng)藥的定量、定性分析提供了依據(jù)。

　　參考文獻：

　　[1]劉貝貝,陳歆,彭黎旭,等.我國熱帶水果農(nóng)藥使用和管理中存在的問題及對策[J].現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技,2013(19):179-180.

　　[2]Tilman,D.ForecastingAgriculturallyDrivenGlobalEnvironmentalChange[J].Science,2001,292(5515):281-284.

　　[3]俞發(fā)榮,李登樓.有機磷農(nóng)藥對人類健康的影響及農(nóng)藥殘留檢測方法研究進展[J].生態(tài)科學,2015,34(3):197-203.

　　[4]金芬,史曉梅,于志勇,等.分散固相萃取-液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水果中19種酸性農(nóng)藥[J].分析化學,2013,41(3):45-50.

　　[5]趙瑛博,周艷明,忻雪,等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水果、蔬菜中赤霉素殘留[J].食品科學,2011,32(6):209-212.

　　作者：趙婧1,2，何燕2，錢兵2,3，張月2，韓丙軍2，彭黎旭4

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