基于 Anyeep TQ8100 三重四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測植物源性食品中 226 種農(nóng)藥殘留的方法（參考 GB 23200.113）
一、引言
植物源性食品（如蔬菜、水果、谷物、茶葉等）在生長過程中，為防治病蟲害、提高產(chǎn)量，常會(huì)使用各類農(nóng)藥。但農(nóng)藥殘留若超過安全限量，會(huì)通過食物鏈進(jìn)入人體，對神經(jīng)系統(tǒng)、消化系統(tǒng)及內(nèi)分泌系統(tǒng)造成潛在危害，甚至引發(fā)慢性中毒。為保障食品安全，我國制定了《GB 23200.113-2018 植物源性食品中 208 種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測定 氣相色譜 - 質(zhì)譜聯(lián)用法》，為植物源性食品中農(nóng)藥殘留檢測提供了權(quán)威技術(shù)依據(jù)。
Anyeep TQ8100 三重四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（GC-MS/MS）憑借其三重四極桿質(zhì)量分析器的特異性篩選能力、多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM）的高靈敏度及寬線性范圍，可有效應(yīng)對植物源性食品復(fù)雜基質(zhì)（如色素、油脂、有機(jī)酸等）對農(nóng)藥殘留檢測的干擾，實(shí)現(xiàn) 226 種農(nóng)藥殘留（涵蓋 GB 23200.113 規(guī)定的 208 種及新增 18 種常見農(nóng)藥）的精準(zhǔn)定性與定量。本文將詳細(xì)闡述基于該儀器的檢測方法，為植物源性食品的安全監(jiān)管與質(zhì)量控制提供技術(shù)支撐。
安益譜TQ8100三重四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀
二、實(shí)驗(yàn)原理
（一）氣相色譜分離原理
樣品經(jīng)前處理后，進(jìn)入氣相色譜系統(tǒng)。氣相色譜柱（如弱極性或中等極性毛細(xì)管柱）利用不同農(nóng)藥化合物在固定相（如 5% 苯基 - 95% 甲基聚硅氧烷）與流動(dòng)相（高純氦氣）之間的分配系數(shù)差異，通過程序升溫控制，使各農(nóng)藥按沸點(diǎn)、極性順序依次流出色譜柱，實(shí)現(xiàn)時(shí)間維度上的分離，為后續(xù)質(zhì)譜檢測排除化合物共流出干擾。
（二）三重四極桿質(zhì)譜檢測原理
Anyeep TQ8100 的三重四極桿（Q1-Q2-Q3）結(jié)構(gòu)具有 “篩選 - 碎裂 - 檢測” 的三級功能：
- Q1（第一重四極桿）：作為 “質(zhì)量過濾器”，僅允許目標(biāo)農(nóng)藥的特征母離子（根據(jù)農(nóng)藥分子結(jié)構(gòu)確定，如有機(jī)磷類農(nóng)藥的磷酸酯母離子、擬除蟲菊酯類的分子離子）通過，排除基質(zhì)中其他離子干擾；
- Q2（第二重四極桿）：作為 “碰撞室”，在高純氮?dú)猓ㄅ鲎矚猓┳饔孟?，?Q1 篩選出的母離子碎裂為特征子離子（如磷酸酯類的碎片離子 m/z 97、擬除蟲菊酯類的酯鍵斷裂碎片）；
- Q3（第三重四極桿）：再次篩選，僅檢測 Q2 碎裂產(chǎn)生的特異性子離子，通過記錄 “母離子→子離子” 的 MRM 離子對信號強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)對目標(biāo)農(nóng)藥的精準(zhǔn)定量（外標(biāo)法或內(nèi)標(biāo)法），同時(shí)依據(jù)保留時(shí)間與 MRM 離子對豐度比進(jìn)行定性確認(rèn)（符合 GB 23200.113 中 “保留時(shí)間偏差≤0.5min，離子對豐度比偏差≤20%” 的定性要求）。
三、實(shí)驗(yàn)部分
（一）儀器與試劑
1. 核心儀器
- Anyeep TQ8100 三重四極桿氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀：配備電子轟擊離子源（EI，70eV，適用于多數(shù)農(nóng)藥的離子化）、自動(dòng)進(jìn)樣器（進(jìn)樣精度≤0.1μL）、程序升溫氣相色譜系統(tǒng)；
- 分析天平：精度 0.01mg（用于標(biāo)準(zhǔn)品稱量）、0.1g（用于樣品稱量）；
- 高速勻漿機(jī) / 渦旋振蕩器：用于樣品與提取溶劑的充分混合；
- 高速離心機(jī)：轉(zhuǎn)速≥12000r/min（用于提取液離心除渣）；
- 固相萃?。⊿PE）裝置：含真空控制系統(tǒng)，配套 N - 丙基乙二胺（PSA）固相萃取柱（500mg/6mL，用于去除基質(zhì)中的有機(jī)酸、色素）、石墨化炭黑（GCB）固相萃取柱（250mg/6mL，用于去除葉綠素）；
- 氮吹儀：可控溫（35~40℃）、可調(diào)氮?dú)饬髁浚?~5mL/min），用于提取液濃縮；
- 超純水機(jī)：產(chǎn)出電阻率≥18.2MΩ?cm 的超純水，用于試劑配制與樣品清洗。
2. 試劑與材料
- 溶劑：乙腈（色譜純，用于提取農(nóng)藥）、正己烷（色譜純，用于 SPE 洗脫與定容）、乙酸（分析純，調(diào)節(jié)提取體系 pH）、無水硫酸鎂（分析純，經(jīng) 600℃灼燒 4h，用于吸附提取液中的水分）、氯化鈉（分析純，經(jīng) 550℃灼燒 4h，用于鹽析分層）；
- 標(biāo)準(zhǔn)品：226 種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品（純度≥98%，如有機(jī)磷類：敵敵畏、樂果；有機(jī)氯類：六六六、滴滴涕；擬除蟲菊酯類：氯氰菊酯、溴氰菊酯；新增農(nóng)藥：氟蟲腈、噻蟲嗪等），購自國家計(jì)量認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；
- 內(nèi)標(biāo)物：磷酸三苯酯（TPP，純度≥99%）、十氯聯(lián)苯（DCB，純度≥99%），用于校正樣品前處理損失與儀器響應(yīng)波動(dòng)；
- 固相萃取柱：PSA 柱（500mg/6mL）、GCB 柱（250mg/6mL）、0.22μm 有機(jī)相濾膜（用于過濾最終樣品溶液，防止堵塞色譜柱）。
（二）樣品前處理（參考 GB 23200.113，針對不同基質(zhì)優(yōu)化）
1. 樣品制備
- 代表性取樣：根據(jù)《GB 27404-2008 食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 樣品前處理通用規(guī)范》，選取同一批次植物源性食品樣品（如蔬菜取根、莖、葉混合部分，水果取果肉與果皮混合部分），切碎后用組織搗碎機(jī)勻漿，密封于 - 20℃冰箱中，24h 內(nèi)完成檢測；
- 稱樣：準(zhǔn)確稱取 10.0g（精確至 0.1g）勻漿樣品于 50mL 離心管中，加入 50μL 內(nèi)標(biāo)溶液（TPP/DCB 濃度為 10μg/mL，使最終樣品中內(nèi)標(biāo)濃度為 50ng/g），渦旋混勻 1min，靜置 5min（讓內(nèi)標(biāo)充分與樣品結(jié)合）。
2. 提?。ㄒ译娉曁崛》ǎ?/span>
- 向離心管中加入 20mL 乙腈（含 1% 乙酸，調(diào)節(jié) pH 至 4~5，提高酸性農(nóng)藥提取效率），渦旋混勻 2min 后，置于超聲波提取儀中，30℃條件下超聲提取 20min（避免高溫導(dǎo)致熱穩(wěn)定性差的農(nóng)藥降解，如有機(jī)磷類）；
- 加入 5g 無水硫酸鎂（吸附水分）和 2g 氯化鈉（鹽析，促進(jìn)乙腈與水相分層），渦旋混勻 1min，以 10000r/min 轉(zhuǎn)速離心 10min，取上層乙腈提取液 10mL（相當(dāng)于 5g 樣品）轉(zhuǎn)移至新的離心管中。
3. 凈化（SPE 復(fù)合凈化法，針對不同基質(zhì)調(diào)整）
- 普通蔬菜 / 水果（低色素、低油脂基質(zhì)）：采用 PSA 柱凈化。將 PSA 柱用 5mL 乙腈預(yù)淋洗，棄去淋洗液；將 10mL 提取液緩慢倒入柱中，收集流出液；再用 5mL 乙腈洗脫，合并流出液與洗脫液，得到凈化液；
- 深色蔬菜 / 水果（高色素基質(zhì)，如菠菜、草莓）：采用 “GCB+PSA” 串聯(lián)凈化。先將 GCB 柱用 5mL 乙腈預(yù)淋洗，再將 PSA 柱連接于 GCB 柱下方，按上述步驟上樣、洗脫，去除葉綠素與有機(jī)酸；
- 谷物 / 堅(jiān)果（高油脂基質(zhì)，如小麥、花生）：在提取后增加 “正己烷脫脂” 步驟 —— 向 10mL 提取液中加入 5mL 正己烷，渦旋 1min，離心 5min，棄去上層正己烷（含油脂），下層乙腈液再經(jīng) PSA 柱凈化。
4. 濃縮與定容
將凈化液轉(zhuǎn)移至氮吹管中，在 35℃、2mL/min 氮?dú)饬髁肯碌抵两桑ū苊馔耆蹈蓪?dǎo)致農(nóng)藥損失）；用正己烷多次洗滌氮吹管壁，將洗滌液轉(zhuǎn)移至 10mL 容量瓶中，用正己烷定容至刻度，渦旋混勻；取 1mL 溶液經(jīng) 0.22μm 有機(jī)相濾膜過濾，轉(zhuǎn)移至進(jìn)樣瓶中，待測。
（三）儀器操作條件
1. 氣相色譜條件
- 色譜柱：DB-5MS UI 毛細(xì)管柱（30m×0.25mm×0.25μm，超惰性固定相，減少極性農(nóng)藥吸附）；
- 柱溫程序：初始溫度 40℃，保持 2min；以 25℃/min 速率升溫至 150℃，保持 1min；再以 5℃/min 速率升溫至 280℃，保持 10min（確保高沸點(diǎn)農(nóng)藥完全流出）；
- 進(jìn)樣口溫度：280℃（分流 / 不分流進(jìn)樣，根據(jù)農(nóng)藥濃度調(diào)整）；
- 低濃度農(nóng)藥（≤10ng/mL）：不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣后 0.7min 開啟分流閥（避免溶劑峰過載）；
- 高濃度農(nóng)藥（>10ng/mL）：分流進(jìn)樣，分流比 5:1；
- 進(jìn)樣量：1μL；
- 載氣：高純氦氣（純度≥99.999%），恒流模式，柱流量 1.0mL/min；
- 溶劑延遲：5min（避免乙腈溶劑峰干擾低沸點(diǎn)農(nóng)藥檢測）。
2. 質(zhì)譜條件
- 離子源：電子轟擊離子源（EI），離子源溫度 230℃，電子能量 70eV；
- 碰撞氣：高純氮?dú)猓兌取?9.999%），碰撞氣流量 1.5mL/min；
- 檢測模式：多反應(yīng)監(jiān)測（MRM），針對 226 種農(nóng)藥分別優(yōu)化 MRM 離子對（每種農(nóng)藥選擇 2~3 對特征離子對，1 對用于定量，其余用于定性），部分典型農(nóng)藥的 MRM 參數(shù)如下表所示：
- 數(shù)據(jù)采集速率：10 次 / 秒，確保每個(gè)色譜峰至少采集 15 個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)，保證峰形完整性與定量準(zhǔn)確性。
（四）標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
1. 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液與工作液配制
- 混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液（100μg/mL）：分別準(zhǔn)確稱取 226 種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，用正己烷溶解并定容至 100mL 容量瓶中，密封后于 - 20℃冰箱中保存，有效期 6 個(gè)月；
- 混合標(biāo)準(zhǔn)工作液：取混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，用正己烷逐步稀釋，配制濃度梯度為 0.01μg/mL、0.05μg/mL、0.1μg/mL、0.5μg/mL、1μg/mL、5μg/mL 的標(biāo)準(zhǔn)工作液，同時(shí)加入內(nèi)標(biāo)物（TPP/DCB），使內(nèi)標(biāo)濃度均為 0.1μg/mL（與樣品溶液中內(nèi)標(biāo)濃度一致）。
2. 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
按照上述儀器操作條件，依次對各濃度標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行 GC-MS/MS 分析，記錄每種農(nóng)藥的定量離子對峰面積與內(nèi)標(biāo)物峰面積。以 “農(nóng)藥濃度（μg/mL）” 為橫坐標(biāo)，以 “農(nóng)藥定量離子對峰面積 / 內(nèi)標(biāo)峰面積” 為縱坐標(biāo)，采用最小二乘法進(jìn)行線性回歸，得到標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程與相關(guān)系數(shù)（R2）。要求 226 種農(nóng)藥的 R2 均≥0.998，滿足 GB 23200.113 對線性關(guān)系的要求。
四、方法驗(yàn)證（參考 GB 23200.113 要求）
（一）精密度
選取空白菠菜（低色素基質(zhì)）、蘋果（中等基質(zhì)）、小麥（高油脂基質(zhì)）樣品，分別添加 0.05μg/mL（低濃度）、0.5μg/mL（中濃度）、5μg/mL（高濃度）的混合標(biāo)準(zhǔn)工作液，按照實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行 6 次平行測定，計(jì)算每種農(nóng)藥的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。結(jié)果顯示，226 種農(nóng)藥在三種基質(zhì)中的 RSD 均≤8%（低濃度 RSD≤10%，中高濃度 RSD≤5%），符合 GB 23200.113 中 “精密度 RSD≤15%” 的要求，表明方法重復(fù)性穩(wěn)定。
（二）準(zhǔn)確度
采用加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證準(zhǔn)確度。向三種空白基質(zhì)樣品中分別添加低（0.01mg/kg）、中（0.1mg/kg）、高（1mg/kg）三個(gè)水平的農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品（對應(yīng) GB 23200.113 中不同農(nóng)藥的限量值，如敵敵畏限量 0.05mg/kg，加標(biāo)水平覆蓋限量上下），按方法前處理與測定，計(jì)算加標(biāo)回收率。結(jié)果顯示，226 種農(nóng)藥的加標(biāo)回收率在 75%~120% 之間（多數(shù)農(nóng)藥回收率在 85%~110%），滿足痕量分析準(zhǔn)確度要求，說明方法可準(zhǔn)確測定樣品中農(nóng)藥殘留量。
（三）檢出限（LOD）與定量限（LOQ）
將空白基質(zhì)提取液（經(jīng)前處理）添加低濃度農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品，進(jìn)行 GC-MS/MS 分析，以 3 倍信噪比（S/N=3）對應(yīng)的濃度為 LOD，10 倍信噪比（S/N=10）對應(yīng)的濃度為 LOQ。結(jié)果表明，226 種農(nóng)藥的 LOD 均≤0.001mg/kg，LOQ 均≤0.003mg/kg，遠(yuǎn)低于 GB 2763-2024（《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》）中多數(shù)農(nóng)藥的限量要求（如氟蟲腈在蔬菜中限量 0.02mg/kg），可滿足痕量農(nóng)藥殘留的檢測需求。
（四）基質(zhì)效應(yīng)評估
由于植物源性食品基質(zhì)復(fù)雜，可能存在 “基質(zhì)增強(qiáng)” 或 “基質(zhì)抑制” 效應(yīng)（如油脂、色素影響農(nóng)藥離子化效率）。通過對比 “溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線” 與 “基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線” 的斜率差異，評估基質(zhì)效應(yīng)。結(jié)果顯示，采用 PSA+GCB 凈化后，三種基質(zhì)的基質(zhì)效應(yīng)均≤20%（斜率差異≤20%），無需額外采用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)品校正，簡化了實(shí)驗(yàn)操作，同時(shí)保證定量準(zhǔn)確性。
