QuEChERS—HPLC同时测定蔬果中残留氨基甲酸酯类和苯甲酰脲类农药

摘 要： 建立了采用QuEChERS-高效液相色谱法（QuEChERS-HPLC）测定蔬菜水果中残留的氨基甲酸酯类和苯甲酰脲类农药的检测方法.农药组份回收率在70.5%～118.5%之间，相对标准偏差（RSD）在2.6%～9.8%之间，方法的检出限为0.02～0.30 mg/kg，满足国标检测限量要求.该方法具有快速、简便、经济、环保的特点，便于在地方检测机构推广.

关键词： QuEChERS； 高效液相色谱法（HPLC）； 氨基甲酸酯类农药； 苯甲酰脲类农药； 蔬果

中图分类号： O 657.1 文献标志码： A 文章编号： 1000-5137（2018）04-0420-08

Abstract： A QuEChERS high performance liquid chromatography（HPLC） method for the determination of carbamate and benzoylurea pesticides in vegetables and fruits was established.The recovery rate of pesticide components is between 70.5% and 118.5%，and the relative standard deviation （RSD） is between 2.6% and 9.8%.The detection limit is between 0.02～0.30 mg/kg，meeting the requirements of the national standard for the detection limit.The developed method is rapid，simple，economical and environment-friendly，and is easy to be popularized in local inspection institutions.

Key words： QuEChERS； high performance liquid chromatography（HPLC）； carbamate pesticides； benzoylurea pesticides； vegetables and fruits

0 前 言

氨基甲酸酯類和苯甲酰脲类杀虫剂相对毒性低，因能有效防治对有机磷、有机氯有抗性的害虫而被广泛应用，但其不合理的使用会对生态和人畜产生潜在风险.2016年国家相关部门联合发布食品安全国家标准《食品中农药最大残留限量》（GB2763-2016）[1]，规定这两类农药在蔬果中最大的残留限量在 0.5～3.0 mg/kg之间，现在此类检测方法多为高效液相色谱-质谱（HPLC-MS）联用[2-6].鉴于其较高的仪器成本和应用成本，本文作者建立了一种快速、简便、灵敏、经济、环保的同时检测两类农药残留的方法，便于在地方检测机构推广.

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

高效液相色谱仪：Agilent 1260型，配二极管阵列检测器（DAD），美国安捷伦公司；高速组织粉碎机：AMR600E型，中山市安蜜尔电器实业有限公司；离心机：湘仪H1850，长沙湘仪离心机仪器有限公司；水浴氮吹仪：DCY-12S，常州峥嵘仪器有限公司；涡旋仪：NP-30S，常州恩培仪器制造有限公司.

甲醇、乙腈：购于安谱实验技术有限公司，色谱纯；氯化钠、硫酸镁、乙酸、无水乙酸钠：购于安谱实验技术有限公司，分析纯；乙二胺基-N-丙基（PSA）十八烷基硅烷键合硅胶（C18），石墨化碳黑（GCB）：购于安谱实验技术有限公司；西维因、抗蚜威、除虫脲、氟苯脲、氟铃脲均为标准品，色谱纯，纯度不低于99.4%，德国Dr.Ehrenstorfer公司生产；一次性滤膜：0.22 μm；实验用水为超纯水，实验室自制；黄瓜和橙子样品均购自超市.

1.2 标准溶液的配制

分别称取0.01 g氨基甲酸酯类（西维因、抗蚜威）和苯甲酰脲类（除虫脲、氟苯脲、氟铃脲）标准品，用甲醇溶解，定容至10 mL棕色容量瓶，配成1 mg/mL的单标溶液.再取这 5 个农药单标溶液各1 mL，加入甲醇定容至10 mL，配成质量浓度0.1 mg/mL的混标溶液.-18 ℃保存，一周内使用.

1.3 色谱条件

色谱柱：Zorbax SB-C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm i.d.）；检测波长：西维因取282 nm；抗蚜威、除虫脲、氟铃脲、氟苯脲取246 nm；流动相：甲醇-乙腈-水的体积比为70 ∶ 18 ∶ 12；流速：0.5 mL/min；色谱柱柱温：20 ℃；进样量：10 μL；外标法定量.

1.4 QuEChERS法样品前处理

准确称取10 g匀浆后的黄瓜或橙子样品于50 mL聚乙烯离心管，加入一定量的混标溶液，移液枪量取10 mL 含有质量分数为1%乙酸的乙腈溶液，加入 1 g醋酸钠，氯化钠，匀质 2 min后静置，再加入 3 g无水硫酸镁振荡匀质 1 min，5 000 r/min离心 6 min；取 5 mL上清液加入装有 0.75 g MgSO4和一定量的PSA的离心管，匀质2 min，再次离心取上清液，用3 mL氮吹至干，加入 1 mL甲醇溶解，然后过 0.22 μm的滤膜，上机待测.

加标样品的制备和定量：分别在10 g样品中添加30、50、100 μL的0.1 mg/mL的混标溶液，进行上述方法处理，得到质量分数分别为0.3、0.5、1.0 mg/kg的三种加标量样品.分别用经过质量浓度为0.1 mg/mL的混标溶液稀释至质量浓度为0.9、1.5、3.0 μg/mL的新混标溶液进行外标法定量.

2 结果与讨论

2.1 萃取剂的选择

目前农药残留分析常用的提取溶剂为丙酮、乙酸乙酯、正己烷和乙腈[7].实验发现，丙酮易与水混溶，分层不明显，必须添加非极性溶剂才能将其与水分离；乙酸乙酯仅与水部分混溶，常用于提取大分子脂肪和蜡质；而正己烷对极性较大的农药组分的溶解性差，容易导致回收率降低；乙腈穿透性强，对极性大的与极性小的农药溶解性均较强，对多种残留农药都能较完全提取，果蔬样品的乙腈提取物比相应的乙酸乙酯和丙酮提取物含有较少的干扰物质.而此类农药在偏酸性条件下稳定.通过对比，最终选择含有质量分数1%乙酸的乙腈溶液和1.0 g醋酸钠缓冲溶液作为提取溶剂[8-10].

2.2 样品的净化

基质效应是定量分析准确性的重要因素.无水硫酸镁作为除水剂[10-12]，用于除去蔬果中的水分，而氯化钠通过盐析作用提高水相和有机相的分层效果[13].无水硫酸镁溶解放出大量热量容易分解农药组分[5-6，9-12].实验通过分别添加1、2、3 、4 g无水硫酸镁进行前处理，发现黄瓜加标样品（1.0 mg·kg-1）农药组分回收率分别为40.5%～50.0%，84.3%～90.4%，98.7%～100.1%和67.6%～71.5%；橙子加标样品（1.0 mg·kg-1）回收率分别为58.4%～63.5%，65.3%～70.0%，89.1%～95.7%和66.8%～74.1%.通过以上数据发现，加入3 g无水硫酸镁时样品农药组分回收率较高.另外添加顺序也会影响农药残留测定，如果将样品直接添加到装有氯化钠和无水硫酸镁的离心管中，则无水硫酸镁容易结块，会降低脱水效率，不利于水溶性农药进入乙腈层，导致水溶性的农药回收率偏低，提取物中的水分含量也会影响后续样品的净化效果.但是如果在匀质之前加入氯化钠，待均质化后的水层和乙腈层分离后，再将无水硫酸镁加入提取液中，可以有效避免结块现象的发生.

QuEChERS方法中常用的净化剂有PSA[14]，C18[15-16]，GCB[14，17]等，实验比较后，得到PSA具有较好的净化作用和较低的农药吸附率而成为本实验的吸附剂.净化剂PSA的成分是乙二胺基-N-丙基，因其含有两个氨基，可以通过离子交换有效地除去样品基质中的脂肪酸、酚类、碳水化合物等酸性干扰物质以及部分极性色素[18]，有效避免干扰成分引起的基质效应，降低农药的响应值等现象的发生.由于PSA具有极性吸附作用，过量使用会与某些农药的-OH，-NH或-SH官能团形成氢键[19]，引起这些农药的吸附.所以净化剂 PSA 的用量对检测结果的影响较大，在前处理过程研究了不同PSA添加量（0.030、0.050、0.075、0.150 g）对回收率的影响，发现黄瓜加标样品（1.0 mg·kg-1）的最佳添加量为 0.050 g，橙子加标样品（1.0 mg·kg-1）的最佳添加量为 0.075 g（表1和表2）.

2.3 色谱条件的优化

由紫外掃描可知西维因在282 nm，抗蚜威在 246 nm，除虫脲和氟铃脲在254 nm及氟苯脲在260 nm处有强吸收峰.根据响应信号综合考虑检测波长，西维因取 282 nm；抗蚜威、除虫脲、氟铃脲、氟苯脲取 246 nm.在等度洗脱的条件下，分别研究了不同比例的甲醇-乙腈-水体系作为流动相的情况，当体积比V甲醇 ∶ V乙腈 ∶ V水=70 ∶ 18 ∶ 12 时，样品杂质峰和农药残留组分经13 min达到有效分离，基线稳定，峰形较好（图1～3）.

2.4 线性范围和检出限

将0.1 mg/mL的混标溶液用流动相甲醇稀释成质量浓度分别为0.05、0.10、0.30、0.50、1.00、2.00、3.00、5.00 μg/mL的系列混合标准溶液，进行HPLC测定.以峰面积y对质量浓度x做标准曲线（图4），线性关系及检出限见表3，结果表明：两类农药在 0.1～5.0 μg/mL的线性关系良好，可以满足定量分析.检出限是指上述分析方法在给定条件下能以合理的置信水平检出5种农药的最小浓度（表3）.

2.5 加标回收率和精密度

取市售黄瓜、橙子作为样品，样品空白色谱图见图5和图6，分别添加质量分数为0.3、0.5、1.0 mg/kg的三种加标量，每个样品平行测定 6 次，通过色谱定量结果和农药添加量的比值可获得回收率.考察回收率和方法精密度，扣除本底后结果见表4、表5.数据表明，两种样品的3种农药加标量回收率在70.3%～118.5%之间，标准偏差（RSD）为2.6%～9.8%，能够满足同时检测 2 类农药残留的技术要求，检测结果可靠.

3 小 结

针对蔬果中常见干扰物质的特性，通过QuEChERS前处理，快速提取目标物质，有效去除基质干扰分离出目标农残组分，液相色谱分析结果稳定可靠.该方法相对于固相萃取步骤简单，可提高检测效率，每克样品有机试剂消耗仅为固相萃取法的9.2%，可降低检测成本[20].质量分数为0.3，0.5，1.0 mg/kg的三种加标量的回收率为70.3%～118.5%，RSD为2.6%～9.8%，方法准确度和精密度达到分析检测要求，检出限为0.02～0.30 mg/kg，达到国标限量要求[1].本实验建立的QuEChERS-HPLC同时测定了水果和蔬菜中氨基甲酸酯类和苯甲酰脲的农药残留量，该方法适宜在地方检测机构推广.

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（责任编辑：郁 慧）