超高效液相色谱-串联质谱法测定柑橘及柑橘精油中4种农药残留

摘 要 建立了柑橘及柑橘精油中吡虫啉、多菌灵、咪鲜胺和高效氯氰菊酯4种农药的多残留分析方法。前处理方法以乙腈为提取剂、N-丙基乙二胺（PSA）为分散净化剂的 QuEChERS方法，并利用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）在多反应离子监测模式（MRM）下进行检测，外标法定量。结果表明： 在0.01～1.00 mg/kg添加水平范围内，4种农药的平均回收率为72.6%～113.3%； 相对标准偏差（RSD，n＝5）为0.9%～19.6%；方法检出限（LOD）在0.02～0.60

SymbolmA@ g/kg范围内；定量限（LOQ）在0.06～2.00

SymbolmA@ g/kg范围内。

关键词 超高效液相色谱-串联质谱； QuEChERS； 农药残留； 柑橘精油

2011-06-27收稿；2011-10-26接受

本文系国家自然科学基金（No.31071706） 和公益性行业（农业）科研专项 （No.省略

1 引 言

我国柑橘种植面积和产量分别约占世界柑橘总面积和总产量的39%和31.6%，位列世界第一［1］。柑橘富含多种营养成分和独特的生理活性物质，深受人们的喜爱。柑橘除用于鲜食外，也可加工成多种副产品，如柑橘汁、柑橘精油等。柑橘精油被广泛用于食品工业、日化工业，还具有美容保健、镇静止痛、减轻刺激、抑菌消炎及抗氧化的作用［2］。吡虫啉、多菌灵、咪鲜胺和高效氯氰菊酯等作为柑橘常用的杀虫杀菌剂，应用十分广泛［3］。因此，柑橘及其制品中难免存在残留农药。精油作为柑橘果皮中的一种化学成分，主要通过水蒸汽蒸馏法、压榨法和溶剂浸提法提取获得［4］。由于加工过程中水分丢失，很可能增加农药残留的浓度［5］，为了保证柑橘的产量与品质，建立高效准确的检测柑橘及精油中多种农药残留量的确证分析方法具有重要意义。

已报道的柑橘中农药的残留检测方法主要有高效液相色谱、气相色谱、液相色谱-质谱联用及酶联免疫法等［6～8］。气相色谱法或液相色谱法易受杂质干扰，且灵敏度低；酶联免疫方法操作过程繁琐，且条件要求苛刻；而液相色谱-质谱联用法溶剂消耗量大、耗时长。本研究采用超高效液相色谱-电喷雾串联质谱方法（UPLC-MS/MS）对柑橘及柑橘精油中吡虫啉、多菌灵、咪鲜胺和高效氯氰菊酯进行了分析，建立了快速、简便、准确、灵敏和高效的分析方法。

2 实验部分

2.1 仪器与试剂

超高效液相色谱-串联四极杆液质联用仪（Acquity UPLC-TQD, 美国Waters公司）；Acquity UPLC BEH C18色谱柱（50 mm×2.1 mm，1.7

SymbolmA@ m, Waters公司）。乙腈（色谱纯，美国Fisher公司）；无水MgSO4和NaCl（分析纯），分散净化剂N-丙基乙二胺（PSA, Agela Technologies公司）；农药标准品（纯度均大于98%，中国计量科学研究院）。标准储备液配制：以甲醇配制标准储备液（1000 mg/L），根据需要稀释成相应的标准工作溶液。

2.2 样品前处理

准确称取切碎均质良好的样品10 g于50 mL离心管中（若试材为柑橘精油，则加10 mL水），加入20 mL乙腈，高速振荡3 min；加入4 g无水MgSO4和1 g NaCl，剧烈振荡1 min后，以5000 r/min离心5 min，取2 mL上清液转入已加有50 mg PSA和300 mg无水MgSO4的10 mL离心管中，涡旋1 min，以4000 r/min离心5 min，上清液过0.22

SymbolmA@ m有机系滤膜后收集于自动进样瓶中，待测。

2.3 色谱和质谱条件

2.3.1 超高效液相色谱条件 Acquity UPLC BEH C18色谱柱；柱温：45 ℃；流动相A为甲醇，流动相B为2 mmol/L乙酸铵溶液。梯度洗脱程序: 0～0.1 min，10%～50% A；0.1～3.0 min, 50%～80% A；3.0～3.5 min，80%～90% A；3.5～5.5 min，90% A；5.5～7.0 min，90%～10% A。进样量: 10

SymbolmA@ L。

2.3.2 质谱条件 电喷雾正离子扫描方式；毛细管电压：3 kV；离子源温度：110 ℃；去溶剂温度：350 ℃；去溶剂气和锥孔气均为高纯氮气，流速分别为600和50 L/h；锥孔电压:15 V; 碰撞气为高纯氩气, 流速为0.18 mL/min。定量离子对、定性离子对、碰撞能量及保留时间见表1。

3 结果与讨论

3.1 样品提取方法的选择

QuEChERS （Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged和Safe）方法因其独特的优势和快速、简易、价廉的特点，在农药残留分析中广泛应用。QuEChERS方法中样品量和提取剂的体积比多采用1∶1，但在本实验中发现回收率较低，用体积相当于2倍样品量的提取剂提取，回收率和相对标准偏差均能得到满意的结果。由于柑橘精油中含水量较少，在提取过程中加入了10 mL水，保证了柑橘精油较好的回收率。

3.2 UPLC-MS/MS分离条件的选择

3.2.1 色谱柱的选择 色谱柱采用1.7

SymbolmA@ m小颗粒填料在更宽线速度范围内可获得最佳的柱效，能显著提升色谱柱的性能[10]。本研究分别考察了C18（直链烷烃）、Shield RP18（内嵌有氨基甲酸酯极性基团，表现出对氢键供体的特殊选择性）、HILIC（硅胶，用于保留和分离强极性的碱性化合物）、Phenyl（苯基连接在C6直链的硅甲基官能团上）4种不同选择性的UPLC色谱柱（50 mm×2.1 mm, 1.7

SymbolmA@ m）, 并对上述4种农药进行分离。结果表明，采用ACQUITY UPLC BEH C18色谱柱可获得最理想的分离效果。

3.2.2 流动相的选择 从选择性、灵敏度和分离效果的角度考察了甲醇-水、甲醇-2 mmol/L乙酸铵、甲醇-2%乙酸溶液及乙腈-水不同流动相对4种农药的色谱行为和离子化程度的影响。结果表明，当流动相为甲醇-水体系时，仪器响应值高于乙腈-水为流动相时的响应值。此外，在比较了甲醇-水体系中分别加入2%乙酸和2 mmol/L乙酸铵后，发现以甲醇-2 mmol/L乙酸铵溶液作为流动相时，可获得最优的色谱分离效果和质谱信号响应。

3.3 方法的线性范围和检出限

电喷雾离子化效率易受样品基质的影响，色谱分离时共洗脱的物质改变了待测成分的离子化效率，从而引起信号的改变，影响方法的准确性。为提高准确性，本实验采用基质匹配标准溶液校正方法对基质效应进行补偿。用空白柑橘及柑橘精油准确配制含量分别为0.005, 0.01, 0.05, 0.1和0.5 mg/kg的4种农药混合标准品，以峰面积对进样浓度绘制标准曲线，结果见表2。线性相关系数r均大于0.99。本方法的灵敏度分别以噪音信号的3倍和10倍确定，检出限（LOD）在0.02～0.60

SymbolmA@ g/kg范围内，定量限（LOQ）在0.06～2.00

SymbolmA@ g/kg范围内。

3.4 方法的回收率和精密度

准确称取10 g匀质好的空白柑橘和柑橘精油样品置50 mL离心管中，分别添加0.01, 0.1和1.0 mg/kg的混合标准溶液，涡旋3 min，静置30 min。每个添加浓度5次重复，按照2.3节所述进行处理后进样。由表3可见，经基质匹配标准品校正后4种药的回收率为73.5%～113.3%； 相对标准偏差（RSD）为0.9%～19.6%。0.1 mg/kg农药标准混合溶液离子色谱图见图1。

References

1 China Fruit Marketing Association. Fruit Growers Friend, 2011, （1）: 3～5

中国果品流通协会. 果农之友, 2011, （1）: 3～5

2 Bella G D, Serrao L, Salvo F, Turco V L, Croce M, Dugo G. Flavour Fragr. J., 2006, 21（3）: 497～501

3 ZHANG Zhi-Heng, WU Dian. Zhejiang Citrus, 2005, 22（4）: 24～26

张志恒, 吴 电. 浙江柑橘, 2005, 22（4）: 24～26

4 LIU Tao，XIE Gong-Yun. Packaging and Food Machinery, 2009，27（1）: 44～48

刘 涛, 谢功昀. 包装与食品机械, 2009, 27（1）: 44～48

5 YUAN Yu-Wei. Agricultural Quality & Standards, 2003, （6）: 38～41

袁玉伟. 农业质量标准, 2003, （6）: 38～41

6 Parveen Z, Khuhro M I, Rafiq N, Kausar N. Bull Environ Contam. Toxicol., 2004, 73（2）: 312～318

7 Fenoll J, Hellin P, Martinez C M, Flores P. Chromatographia, 2010, 72 （9-10）: 857～866

8 Xu T, Wei K Y, Wang J, Ma H X, Li J, Xu Y J, Li Q X. J. AOAC Int., 2010, 93（1）: 12～18

9 Lehotay J S, de Kok A, Hiemstra M, van Bodegraven P. J. AOAC Int., 2005, 88（2）: 595～614

10 AN Rong, BO Mei-Ping. Modern Scientific Instruments, 2006, （1）: 20～23

安 蓉, 薄美萍. 现代科学仪器, 2006, （1）: 20～23

11 WANG Feng-Mei, ZHANG Hong-Wei, PANG Shi-Ping, TANG Zhi-Xu, NIU Zeng-Yuan, LUO Xin. Chinese J. Anal. Chem., 2008, 36（12）: 1629～1635

王凤美, 张鸿伟, 庞士平, 汤志旭, 牛增元, 罗 忻. 分析化学, 2008, 36（12）: 1629～1635

12 CHEN Wu-Ying, DONG Feng-Shou, LIU Xin-Gang, QIN Dong-Mei, LIAO Xiao-Lan, CHENG Li, WANG Chen-Rui, ZHENG Yong-Quan. Chinese J. Anal. Chem., 2010, 38（4）: 508～512

陈武瑛, 董丰收, 刘新刚, 秦冬梅, 廖晓兰, 程 莉, 王晨蕊, 郑永权. 分析化学, 2010, 38（4）: 508～512

13 Hajslova J, Zrostlikova J. J. Chromatogr. A, 2003, 1000 （1-2）: 181～197

Determination of 4 Pesticides Residues in Citrus and

Essential Oil by Ultra Performance Liquid

Chromatography-Mass Spectrometry

KONG Zhi-Qiang.1, DONG Feng-Shou.1, LIU Xin-Gang.1, XU Jun.1, GONG Yong.2,

SHAN Wei-Li.2, ZHENG Yong-Quan1

.1（Institute of Plant Protection, Chinese Academy of Agricultural Sciences,

Key Laboratory of Pesticide Chemistry and Application, Ministry of Agriculture, Beijing 100193， China）

.2（Institute for the Control of Agrochemicals, Ministry of Agriculture, Beijing 100125， China）

Abstract A simple and rapid method was developed for the simultaneous determination of 4 residues, imidacloprid, carbendazim, prochloraz and β-cypermethrin, in citrus fruit and citrus essential oil. The residues were extracted from samples with acetonitrile and cleaned up with dispersive method on primary secondary amine, then detected by ultra liquid chromatography-mass spectrometry under multiple reaction monitoring mode, and quantified by matrix-match standard solution. Average fortified recoveries in samples were found in the range of 72.6%－113.3% at three fortified levels from 0.01 to 1 mg/kg, with relative standard deviations of 0.9%－19.6% （n＝5）. The limits of detection （LOD） of these four pesticides were in the range of 0.02－0.6

SymbolmA@ g/kg, while limits of quantification （LOQ） were in the range of 0.06－2

SymbolmA@ g/kg.

Keywords Ultra performance liquid chromatography-mass spectrometry-mass spectrometry; QuEChERS; Pesticide residue; Citrus essential oil

（Received 27 June 2011; accepted 26 October 2011）