高效液相色谱—串联质谱法测定茉莉花茶中农药多残留.pdf

第36卷第3期2023年5月Vol.36No.3May 2023农业研究与应用AGRICULTURAL RESEARCH AND APPLICATION高效液相色谱串联质谱法测定茉莉花茶中农药多残留范兴1，林芳茂1，卢燕燕1，莫迎2*（1广西职业技术学院，广西南宁530226；2广西农业职业技术大学，广西南宁530009）摘要：采用快速净化柱（MPFC）净化组合的QuEChERS优化前处理技术，结合高效液相色谱串联质谱法（HPLC-MS/MS）测定茉莉花茶中34种农药及其代谢物残留。结果显示：34种农药及其代谢物分别在浓度范围内线性关系良好，相关系数（R）在0.9940.999之间，定量限（LOQ，S/N10）为0.062.54g/kg；在2、50、100g/kg3个加标水平下，34种农药及其代谢物的平均回收率为 71.65%118.23%，相对标准偏差（RSD）为 0.45%11.63%。该方法操作简单高效，稳定性强，灵敏度高，适用于茉莉花茶中多种农药残留的快速检测。关键词：QuEChERS；茉莉花茶；高效液相色谱串联质谱；农药残留中图分类号：O657.63；TS272.7文献标志码：APesticide Residues Determination in Jasmine Tea byHigh-performance Liquid Chromatography-TandemMass SpectrometryFAN Xing1,LIN Fangmao1,LU Yanyan1,MO Ying2*(1Guangxi Vocational and Technical College,Nanning,Guangxi 530226,China;2Guangxi Vocational University ofAgricultural,Nanning,Guangxi 530009,China)Abstract:Thirty-four pesticides and their metabolites residues in jasmine tea were determinedby high-performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry(HPLC-MS/MS),with opti基金项目：广西高校中青年教师科研能力提升项目（2021KY0983）；2021年广西职业技术学院项目“基于高分辨质谱对茶叶安全评估的研究”（桂职院 2021 121号211201）。第一作者：范兴（1988），男，硕士研究生，工程师，主要研究方向为食品分析与检测。*通信作者：莫迎（1970），女，硕士研究生，主任药师，主要研究方向为食品药品质量分析与检测，E-mail：。收稿日期：2023-04-18范兴，林芳茂，卢燕燕，等.高效液相色谱串联质谱法测定茉莉花茶中农药多残留 J.农业研究与应用，2023，36（3）：49-56.GFAN X,LIN F M,LU Y Y,et al.Pesticide Residues Determination in Jasmine Tea by High-performance Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry J.Agricultural Research andApplication,2023,36(3):49-56.投稿网址:http:/第36卷第3期农业研究与应用广西温暖湿润的气候非常适合种植茉莉花，广西茉莉花茶以其独特的清香和甘甜口感而闻名，深受各地茶叶爱好者的喜爱1，19世纪末 20世纪初，广西茉莉花茶远销欧洲和世界各地2，成为广西重要的出口商品。时至今日，茉莉花茶不仅是经济的重要组成部分，也是广西文化遗产的重要组成部分3-4，如广西横县茉莉花茶已经成为地理标志产品5。然而农药残留问题一直是茉莉花茶重要的质量安全隐患6，国内外茉莉花茶的消费者也越来越关注茶叶质量安全，进口国对茶叶农药残留的监测也相对严格7。广西茉莉花茶产值名列国内外同类产品前茅8，因此有必要加强对广西茉莉花茶农药残留的检测，同时不断优化检测技术和方法，防止因农药残留问题阻碍茉莉花茶出口。目前检测茶叶中农药残留常用高效液相色谱法（HPLC）9、气相色谱法（GC）10、酶联免疫吸 附 试 验（ELISA）11和 质 谱 分 析（MS）与HPLC12或GC13-16联合使用等方法。但由于样品中存在某些极性化合物或在高温下易发生反应，使得气相色谱分析检测极性农药的灵敏度降低，与酶联免疫吸附试验一样在特异性方面不如其他方法。高效液相色谱串联质谱法（HPLC-MS/MS）是一种高灵敏度、高选择性、高效的农药残留检测技术，检测速度快和样品制备要求低等优点使其成为许多实验室检测茶叶产品农药残留的优先选择17-19。因此，本研究也采用HPLC-MS/MS建立广西茉莉花茶中34种农药及其代谢物残留的检测方法，用 QuEChERS前处理技术，并优化净化组合，即在常规吸附剂中加入多壁碳纳米管的快速净化柱对样品进行净化，从而减少色素及基质效应干扰20，使检测茉莉花茶中的农药多残留的方法更精确。1试验材料与方法1.1仪器1290 高效液相色谱（美国安捷伦科技公司）联用 TripleQuad5500三重四极杆串联质谱仪（美国 AB SCIEX 科技有限公司）配电喷雾离子源、CPA225D 电子天平(德国赛多利斯公司)、ThermoMicro17R高速冷冻离心机（美国赛默飞世尔科技有限公司）、ShakerSA320振荡器（日本雅马拓科技公司）和Milli-Q超纯水仪（美国密理博公司）。1.2试剂与材料德国默克公司：甲酸、乙酸、乙腈（色谱纯）。国药集团化学试剂有限公司：无水乙酸钠、无水硫酸镁、乙酸铵（分析纯）。北京绿绵科技有限公司：吸附剂，多壁碳纳米管的快速净化柱MPFC-MWCNTs（填 料：MWCNTs：45mg，PSA：45mg，无水硫酸镁：120mg）。农药标准品：甲霜灵等共35种化合物标准品（德国Dr.Ehrenstorfer公司，纯度均98.0%）。1.3实验方法1.3.1样品处理将茉莉花茶样品粉碎，称取样品2.00g，放入50 mL 聚丙烯离心管中，在 15 mL1%乙酸乙腈和10mL超纯水中浸泡35min，摇晃5min，加入脱盐剂（6g无水硫酸镁，1.5g乙酸钠），充分摇晃后置于振荡器上振荡2min（500次/min），随后冰浴冷却 3min，以 8000r/min离心 3min，吸取 1.5mL上清液到 MPFC复杂基质净化柱上，净化液用滤膜（0.22m有机滤膜）过滤，收集续滤液待检测。1.3.2农药标准液制备分别称取每种化合物标准品 100mg，用乙腈定容于100mL容量瓶中，制备成1mg/mL的标准mized pretreatment prepared through QuEChERS technology of rapid purification column(MPFC).The results showed that the linearity of the 34 pesticides and their metabolites was good in the concentration range with the correlation coefficient(R)in the range of 0.994-0.999,whose limits ofquantification(LOQ,S/N10)were in the range of 0.06-2.54 g/kg;the mean recoveries of the 34pesticides and their metabolites at 3 spiked levels of 2,50 and 100 g/kg were in the range of71.65%-118.23%,with the relative standard deviation(RSD)of 0.45%-11.63%.The method issimple,efficient,stable and sensitive,and is suitable for the rapid determination of various pesticideresidues in jasmine tea.Key words:QuEChERS;jasmine tea;high-performance liquid chromatography-tandem massspectrometry;pesticide residues50Vol.36No.3农业研究与应用储备溶液，储存于-20冰箱中。分别移取一定体积的各标准储备液放入100mL棕色容量瓶中，用乙腈定容，制备成1g/mL的混合标准溶液。1.3.3基质匹配工作曲线的配制和绘制称取空白基质样品，按上述1.3.1样品处理后，制备得空白基质溶液，加入适量上述已配制好的混合标准溶液，配制成质量浓度分别为2、5、10、20、50、80、100 ng/mL 的基质标准工作曲线溶液，用仪器定量，绘制出各目标化合物的标准工作曲线。1.4分析条件1.4.1色谱条件色 谱 柱 为 SHISEIDOCapcell Pak BB-HC18（3.0 m，2.1 mm150 mm），柱温 35，流速为0.30 mL/min。进样体积为 2.0 L。流动相 A 为5 mmo/L 乙酸铵（含 0.1%甲酸），流动相 B 为甲醇。梯度洗脱程序：02.0 min，90%A；（210 min，90%60%A；（1020 min，60%5%A；（2025 min，5%A；（2525.1 min，5%90%A；（25.130min，90%A。1.4.2质谱条件ESI电喷雾离子源，选择正离子扫描和多反应监测模式。正离子扫描模式：针电压 4500V，离子源温度为550；雾化气压力为60.0psi；辅助气压力为60.0psi；气帘气压力均为30.0psi；碰撞气压力均为7.0psi。各目标化合物的参考保留时间、监测离子对、去簇电压（DP）、碰撞电压（CE）等质谱采集参数详见表1。表134种农药及其代谢物的保留时间、质谱参数Table 1 Retention time,mass spectrometry parameters of 34 pesticides and their metabolites1234567891011121314甲霜灵杀扑磷嘧霉胺久效磷克百威三羟基克百威乐果灭多威氧乐果吡虫啉敌百虫甲基硫环磷甲基硫菌灵硫环磷噻虫啉16.4917.1517.398.9814.9211.3611.327.815.1310.4211.018.9314.9413.2112.80+280.2303200224.1222.1238230163214256256.9228343256.2253220.2*192.3145.1*85.0107.0*80.0193.0*98.0123.0*165.1163.0*181.0125.0*199.088.0*106.0183.0*155.0175.1*209.1109.0*221.0168.0*109.0151.0*192.0140.0*228.0126.0*186.020417112050124904490110110904610012020*2512*2633*3511*1525*3720*1328*3513*1215*2123*2825*1519*3525*2125*1030*20序号No.农药名称Pesticidename保留时间/minRetentiontime扫描方式Scanmethod母离子/（m/z）Precursorion子离子/（m/z）Production去簇电压/VDeclusteringpotential碰撞电压/eVCollisionenergy51第36卷第3期农业研究与应用1516171819202122232425262728293031323334噻菌灵杀线威乙酰甲胺磷噻虫胺肟菌酯呋虫胺啶氧菌酯多杀霉素粉唑醇氟环唑螺螨酯氯苯嘧啶醇烯唑醇唑螨酯氟虫脲氯嘧磺隆杀螟丹噻虫嗪三环唑三唑醇9.137.004.0610.6520.076.1619.0217.0516.4518.7121.3718.6520.0121.3821.1818.0114.138.4913.1618.40+202237.1184250.3409.4203.3368.2732.4302.1330.1411.1331326.1422.2489415150.3292.3190296.1175.0*131.190.1*220.1143.0*125.0132.0*169.1206.0*186.1129.2*86.9157.1145.1*205.2142.2*98.1123.0*109.0121.1*141.171.0*313.1268.1*259.170*159.0366.2*214.2158.1*141.2186.1*213.1104.9*77.061.0211.1*181.1132.1163.1*136.070.0*227.21607010076954010574129130125137141183140366290251735*4512*713*2429*3118*1813*171430*1035*8432*4525*2321*1531*3160*4025*3725*6322*2022*324718*312728*3536*12.7续表1序号No.农药名称Pesticidename保留时间/minRetentiontime扫描方式Scanmethod母离子/（m/z）Precursorion子离子/（m/z）Production去簇电压/VDeclusteringpotential碰撞电压/eVCollisionenergy注:*表示定量离子的信息；+表示ESI正离子扫描。Note:*indicated information of quantitative ion;+indicated ESI positive ion scanning.52Vol.36No.3农业研究与应用1.5数据处理采用MutiQuant3.0.2软件（ABSCIEX）和Excel2022完成数据采集和分析。2结果与讨论2.1质谱条件优化分别制备每种化合物的标准品（0.1g/mL），并使用电喷雾质谱蠕动泵对样品进行进样，在正离子模式下，通过优化去簇电压（DP）值来获得母离子的最高响应；然后扫描子离子，通过优化碰撞能量CE找出特征离子（最高响应强度）。根据欧盟的法案（2002/657/EC），在低分辨质谱法中，通过确认的鉴定点的数量至少为 4 个21。因此，本实验中每个化合物选择1个母离子和2个子离子，鉴定点符合检测要求，具体质谱参数见表1。2.2色谱条件优化本 实 验 比 较 了 Waters Atlantis T3（3m，2.1 mm150 mm），SHISEIDOCapcell Pak BB-HC18（3.0 m，2.1 mm150 mm），Thermo HypersilGOLD（1.9m，2.1mm100mm）3种不同的色谱柱的分离效果和保留时间，同时比较了甲醇水、乙腈水、甲醇5mmol/L乙酸铵溶液（0.05%甲酸）、乙腈5 mmol/L 乙酸铵溶液（0.05%甲酸）等几种含有目标化合物的流动相对各流动相的分离性能。结果显示，甲醇比乙腈离子对响应强度及峰型上的效果更好，而甲酸的加入提高了离子化效率，乙酸铵的加入有效地解决了峰的拖尾和偏差问题，增强了信号响应。且在选择使用SHISEIDOCapcellPakBBHC18色谱柱搭配甲醇水体系5 mmol/L 乙酸铵（0.05%甲酸）流动相时，峰型更尖锐，保留时间区分明显，分辨率高，分离效果好（见图1）。图134种农药及其代谢物的总离子流图Fig.1 Total ion flow of 34 pesticides and their metabolites2.3净化条件本研究在吸附剂PSA基础上增加新型的多壁碳纳米管（MWCNTs），优化后的净化组合在净化茶叶样品方面具有以下优点：具有高的比表面积，可以有效地吸附和去除茶叶样品中的杂质。具有良好的稳定性和选择性，MWCNTs具有化学稳定性和耐降解性同时可以通过特定的化学基团功能化，选择性地吸附茶叶样品中的某些化合物，从而实现更精确的纯化。因此优化后的净化组合为消除杂质干扰提供高效的方法，保证各农药的回收率从而提高检测准确度。2.4线性范围、检出限与定量限制备了7个浓度水平的基质匹配混合标准工作溶液，并用仪器定量，形成标准工作曲线。在2.0100.0g/L的浓度范围内，34种农药及其代谢物均表现出良好的线性关系，相关系数（R）在0.9940.999之间，均大于0.99。以定量离子信噪比 S/N10 计 算 出 35 种 目 标 化 合 物 的 定 量 限（LOQ）为0.062.54g/kg，各目标化合物的定量限均小于标准定量限（见表2），故本实验方法能满足茉莉花茶中农药残留的实际检测要求。2.5加标回收率与精密度试验结果对空白基质样品进行加标回收实验，选择2.0、50.0、100.0g/kg的3个水平浓度，每个浓度水平完成3次平行实验，获得的实验结果表明35种目标化合物的平均回收率为71.65%118.23%，精密度 RSD 为 0.45%11.63%（见表 3），均能达到农药残留的检测要求。53第36卷第3期农业研究与应用表234种农药及其代谢物在2100 g/L浓度下的线性关系和定量限Table 2 Linearity and LOQ of 34 pesticides and their metabolites in the concentration range of 2-100 g/L序号No.12345678910111213141516171819202122232425262728293031323334农药名称Pesticidename甲霜灵杀扑磷嘧霉胺久效磷克百威三羟基克百威乐果灭多威氧乐果吡虫啉敌百虫甲基硫环磷甲基硫菌灵硫环磷噻虫啉噻菌灵杀线威乙酰甲胺磷噻虫胺肟菌酯呋虫胺啶氧菌酯多杀霉素粉唑醇氟环唑螺螨酯氯苯嘧啶醇烯唑醇唑螨酯氟虫脲氯嘧磺隆杀螟丹噻虫嗪三环唑三唑醇定量限/（g/kg）LOQ0.090.340.440.110.080.140.550.230.400.680.280.170.400.090.060.250.511.220.910.190.350.100.120.772.170.240.911.080.130.220.602.540.280.071.98标准定量限/（g/kg）StandardLOQ0.5010.660.68100.0013.0633.337.609.569.6622.001.12100.00300.000.480.38166.67548.06100.0063.002.005.008.440.478.584.069.9025.001.341.363.1650.672080.0033.001.2410.56相关系数Correlationcoefficient0.995680.997840.998320.999730.997790.997960.998030.997350.998650.99890.997020.999230.998450.998590.997690.999580.997720.999030.998740.998710.998310.997930.997340.994580.997820.996820.997700.995280.997770.999650.997370.999160.997490.997470.99930线性回归方程Equationoflinearregressiony=361835x+219265y=189911x+13811.56y=229682x+31655.5y=176376x-39514.3y=153703x+13739.34y=93262.2x+7772.63y=3792.22x+459.68y=167003x-22828.24y=92067.3x-43855y=36616.1x-20573.59y=142619x-48421.4y=186109x-25140.84y=326867x-105803y=211314x+25545.94y=287715x+113776y=334228x-295912y=52106x-8101.47y=74266.4x-49464y=10600.52x+1073.16y=328855x-92022.2y=98127.6x-5690.18y=311122x+990450y=130395x-53070.2y=41461.8x-1001.98y=119150 x-14313.19y=90996.6x+94237.7y=26583.05x-13124.48y=44604.1x+2555.08y=215583x+120385y=45407.5x+8230.94y=87791.3x+40338.2y=69018.5x+65076.1y=65606.4x-15712.47y=409224x+102556y=54430.9x+9708.24注：克百威残留物为克百威及三羟基克百威之和。Note:Carbofuran residue referred to the sum of carbofuran and 3-hydroxycarbofuran.表334种农药及其代谢物的加标平均回收率及相对标准偏差Table 3 Mean recovery and RSD of 34 pesticides and their metabolites1234甲霜灵杀扑磷嘧霉胺久效磷210021002100210096.88106.78112.02112.445.584.119.404.49104.91108.66113.15108.652.745.803.861.1186.3195.1497.2796.123.661.681.231.35序号No.农药名称Pesticidename线性范围/（g/L）Linearrange2g/kg平均回收率/%MeanrecoveryRSD/%50g/kg平均回收率/%MeanrecoveryRSD/%100g/kg平均回收率/%MeanrecoveryRSD/%54Vol.36No.3农业研究与应用5678910111213141516171819202122232425262728293031323334克百威三羟基克百威乐果灭多威氧乐果吡虫啉敌百虫甲基硫环磷甲基硫菌灵硫环磷噻虫啉噻菌灵杀线威乙酰甲胺磷噻虫胺肟菌酯呋虫胺啶氧菌酯多杀霉素粉唑醇氟环唑螺螨酯氯苯嘧啶醇烯唑醇唑螨酯氟虫脲氯嘧磺隆杀螟丹噻虫嗪三环唑三唑醇2100210021002100210021002100210021002100210021002100210021002100210021002100210021002100210021002100210021002100210021002100113.98104.07108.15110.67109.95111.4798.58108.2096.22110.43102.90109.70104.57113.47111.0476.21103.5077.20104.6976.99111.7791.4190.4290.94100.91103.8594.2291.63110.4793.6298.024.603.775.534.613.676.364.345.218.804.091.025.813.047.576.425.193.513.354.763.8810.494.413.392.670.809.342.782.124.652.3310.24107.9699.54109.61112.43104.6598.69100.37106.96118.23109.94112.28104.78105.93107.53116.1071.65116.1799.8197.6791.61104.3598.4495.5072.87114.59115.12108.78112.42115.4697.98110.603.046.961.120.450.523.604.100.902.673.833.882.261.972.092.355.000.543.161.8611.633.825.841.715.284.013.072.582.845.563.039.8494.6788.6996.7197.6698.4092.9585.0492.0790.7992.7093.40102.3894.98100.25107.57111.19103.26100.4388.8080.8788.1699.7492.1972.0492.52113.62102.39105.73105.90106.6090.562.482.094.000.801.571.782.130.641.241.772.051.771.490.731.153.821.424.645.385.672.815.552.304.261.120.782.582.490.860.753.51续表3序号No.农药名称Pesticidename线性范围/（g/L）Linearrange2g/kg平均回收率/%MeanrecoveryRSD/%50g/kg平均回收率/%MeanrecoveryRSD/%100g/kg平均回收率/%MeanrecoveryRSD/%注：克百威残留物为克百威及三羟基克百威之和。Note:Carbofuran residue referred to the sum of carbofuran and 3-hydroxycarbofuran.2.6实际样品检测采用本实验方法，对抽样于广西本地市场的36个批次的茉莉花茶样品进行农药残留检测分析，检出了甲霜灵和噻虫胺，检出农药的含量均小于GB23200.132016规定的最大残留限量值。3结论本文利用新型吸附剂多壁碳纳米管优化了净化组合，改良了 QuEChERS的预处理方法，建立了HPLC-MS/MS同时快速检测茉莉花中34种农药残留的方法。该方法简单高效、线性好、稳定性好且回收率和灵敏度都较高，适用于茉莉花茶中农药多残留的检测分析，为茉莉花茶中农药多残留的快速检测和风险筛查等方面的研究提供一种可靠的检测方法。参考文献1钟桂芬，谢荔元.广西开发茶文化生态旅游的建议及思考 J.广西职业技术学院学报，2011，4（1）：75-78.2肖正广，朱砚文，张修乐.茉莉花茶发展源流探研J.茶叶通讯，2021，48（1）：173-176.3文丹，万梓君.数字化背景下广西茉莉花茶文化的传承与研究 J.福建茶叶，2020，42（10）：311-312.55第36卷第3期农业研究与应用4陈淑甜.广西横县茉莉花农业文化遗产的价值分析与活态传承 D.广州：华南农业大学，2020.5李冬文.地理标志产品保护开发过程中的政府行为研究：以广西横县茉莉花茶为例 D.南宁：广西师范学院，2014.6刘仲华.茉莉花茶产业概况与创新发展 J.中国茶叶，2021，43（3）：1-5.7盛国勇.技术壁垒对我国茶叶企业出口的影响研究：以浙江省为例 D.武汉：中南财经政法大学，2017.8曾媛，思利华，郭宇，等.“互联网+”背景下广西茉莉花茶产业发展策略 J.农业展望，2017，13（12）：57-60.9丁怡，李荣玉，刘世江，等.高效液相色谱法测定茶叶中的 5 种农药残留 J.中国农学通报，2020，36（29）：132-138.10石岩.气相色谱法测定茶鲜叶中有机氯和拟除虫菊酯类农药残留 D.泰安：山东农业大学，2016.11庄惠生，杨丽波，陈寒玉.测定茶叶中二氯联苯的酶联免疫吸附分析新方法 J.分析试验室，2010，29（5）：33-35.12朱颖洁，曹燕卿，毛劼，等.QuEChERS前处理结合高效液相色谱-串联质谱法同时检测茶叶中14种农药残留 J.食品工业科技，2022，43（12）：283-290.13曹亚林，李伟，裴晓华，等.快速溶剂萃取-气相色谱质谱法快速测定茶叶中7种拟除虫菊酯农残 J.分析仪器，2018（3）：57-63.14李霞，王兰兰，张季，等.一种基于GC-MS的茶叶中13种农残的同时检测方法 J.广州化工，2017，45（7）：84-86.15李晔.固相萃取-气相色谱/质谱法测定茶叶中的农药残留 J.中国卫生检验杂志，2010，20（6）：1271-1274.16黄云霞，孟志娟，赵丽敏，等.快速滤过型净化结合气相色谱-串联质谱法同时检测茶叶中10种拟除虫菊酯农药残留 J.色谱，2020，38（7）：798-804.17刘华文，苏海雁，陆小康，等.QuEChERS/高效液相色谱-串联质谱法测定茶叶中28种农药残留 J.食品工业科技，2021，42（2）：223-229，236.18方向丽.高效液相色谱-串联质谱法检测茶叶中15种农药残留 J.现代农业科技，2022（20）：166-169.19朱颖洁，曹燕卿，毛劼，等.QuEChERS前处理结合高效液相色谱-串联质谱法同时检测茶叶中14种农药残留 J.食品工业科技，2022，43（12）：283-290.20周宏霞，王妙，张梅超，等.多壁碳纳米柱净化法检测茶叶中多种农药残留 J.食品工业，2023，44（2）：316-319.21莫迎，吕敏，张荣林，等.改良QuEChERS结合高效液相色谱-四极杆/静电场轨道阱高分辨质谱法测定果蔬中15种植物生长调节剂残留 J.食品工业科技，2020，41（2）：195-200，206.责任编辑：李菊馨56