糧安天下｜LC/MS/MS檢測大米中多種農藥殘留
大米是全球消費量***大的食品之***。為提高作物產(chǎn)量，人們往往在大米的生產(chǎn)過(guò)程中使用多種農藥，以控制雜草與病蟲(chóng)害的影響。由于法律、氣候與生產(chǎn)系統的差異，稻作物所使用的農藥通常具有******/地區特點(diǎn)。除影響大米品質(zhì)之外，大米的農藥殘留還威脅到***般消費者的身體健康。為規避健康風(fēng)險，大米中農藥殘留水平的監測便顯得尤為重要。包括中***、美***、巴西、印度、日本和歐盟在內的眾多******和地區已就食品與飼料（含大米）的農藥***大殘留限量（MRL）作出規定。根據歐盟制定的農藥***大殘留限量標準，大米中的農藥殘留主要介于10μg/kg-8,000μg/kg 之間，具體取決于農藥品種。如測定的大米農藥殘留較低，需采用靈敏度、選擇性與準確度較高的分析方法。農藥多殘留分析能夠單次測定多種農藥的殘留水平，而鑒于大米生產(chǎn)過(guò)程中可能使用多種農藥，這將是***為有效的***種方法。傳統上主要通過(guò)氣相色譜法/質(zhì)譜分析法（GC/MS） 分析農藥殘留的情況，但氣相色譜法卻并不適用于離子化合物與極性化合物，尤其是在進(jìn)樣口處于熱不穩定狀態(tài)的化合物。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（LC/MS/MS）的選擇性與靈敏度較高，同時(shí)在多種樣品基質(zhì)中適用的化合物范圍較廣，現已成為農藥殘留分析的***選方法。 包括大米在內的食品樣品中，多殘留分析物目前已廣泛采用QuEChERS提取方法進(jìn)行分析。本研究結合修改后的QuEChERS提取方法與LC/MS/MS技術(shù)，提出分析速度更快、靈敏度與選擇性更高的農藥多殘留分析方法，對大米樣品中200余種農藥進(jìn)行分析。通過(guò)QSight三重四極桿質(zhì)譜儀的時(shí)間管理型MRM?，可為目標分析物自動(dòng)生成多反應監測（MRM）轉換的***佳駐留時(shí)間。正如本研究中大米樣品的農藥多殘留分析結果所示，這不僅可縮短方法制定的時(shí)間，還可改善數據質(zhì)量與分析性能。
實(shí)驗01 硬件/軟件 農藥的色譜分離由UHPLC系統完成，分析物測定則由QSight 220三重四極桿質(zhì)譜檢測器與雙離子源進(jìn)行。所有儀器控制、數據采集和數據處理皆采用Simplicity 3Q?軟件進(jìn)行。
方法01 樣品制備 農藥標準品來(lái)自于ULTRA Scientific（羅得島州北金斯敦）。大米樣品則從加拿大安大略省的當地雜貨店購得。檢測的大米樣品包括糙米、黑米、白米（包括泰***香米、印度香米和加州中粒米），以及兩種品牌的有機大米。樣品原產(chǎn)地分別為泰***、越南、印度、意大利和美***。根據相應標準處理大米樣品時(shí)，通過(guò)QuEChERS試劑盒（AOAC 2007.01方法）進(jìn)行細微修改，無(wú)需分散固相萃取。定量分析時(shí)，向QSight LC/MS/MS系統直接注入1uL提取液。研究以有機糙米樣品作為空白對照基質(zhì)。在10μg/kg與100μg/kg濃度條件下，通過(guò)農藥加標回收試驗對大米樣品基質(zhì)的回收率進(jìn)行評估。純溶液（乙腈）和大米樣品基質(zhì)（基質(zhì)匹配校準品）制備有八種不同濃度的濃度點(diǎn)，校準曲線(xiàn)由此確定。此外，根據純溶液與大米樣品基質(zhì)所得出的校準曲線(xiàn)，可通過(guò)二者的斜率比較對基質(zhì)效應進(jìn)行評估。為減少誤報與漏報的情況，已針對每種農藥開(kāi)展至少兩次的MRM轉換監測。計算定量限（LOQ）時(shí)，以?xún)纱蜯RM轉換的***低信噪比為10作為基礎。
02 LCMSMS 離子源條件 LC/MS/MS離子源參數如表1所示。所研究農藥MRM通道的部分列表如表2所示。在Simplicity軟件的時(shí)間管理型MRM中，從內置化合物庫中選擇特定農藥，即可自動(dòng)生成質(zhì)譜采集法，其中包括正離子和負離子分析物。
表1. LC/MS/MS 離子源條件
表2.MRM 轉換（213種研究農藥的部分列表）
結果與討論本研究基于溶劑（純溶液）與大米樣品基質(zhì)得出校準曲線(xiàn)，通過(guò)比較純溶液曲線(xiàn)的斜率（X）與大米樣品基質(zhì)曲線(xiàn)的斜率（Y）對基質(zhì)效應進(jìn)行評估。樣品基質(zhì)效應（%）可通過(guò)二者斜率的百分數差進(jìn)行計算：（Y-X）×100/X。若兩條曲線(xiàn)的斜率百分數差為正數，則存在信號增強效應，若為負值，則存在信號抑制效應。此外，樣品基質(zhì)效應與化合物存在相關(guān)性。例如，乙酰甲胺磷和丙環(huán)唑等部分農藥出現信號增強（正值），而毒死蜱和三環(huán)唑等其他農藥則出現離子抑制（負值）。然而大多數已研究農藥的樣品基質(zhì)效應小于20%，因此根據歐盟法規，通過(guò)純溶液確定的校準曲線(xiàn)可用于定量分析，且無(wú)顯著(zhù)誤差。然而，毒死蜱（-55%）和戊唑醇（-18%）的研究中卻觀(guān)察發(fā)現顯著(zhù)的離子抑制效應。因此，為克服基質(zhì)效應并減少分析結果的變化，本研究中所有分析物的定量分析皆采用基質(zhì)匹配校準品。
結論 通過(guò)使用UHPLC系統與QSight 220三重四極桿質(zhì)譜儀，建立用于大米農藥多殘留分析的LC/MS/MS方法。該方法可用于檢測大米中200 余種農藥，其定量限低于監管機構規定的限量。時(shí)間管理型MRM模塊簡(jiǎn)化了質(zhì)譜分析方法的制定流程，使其駐留時(shí)間得到優(yōu)化，可用于監測食品樣品中的大量分析物。本研究使用的QuEChERS 樣品萃取顯示，大多數農藥具有良好的回收率（70-120%）和重現性（RSD<20%）。研究制定的分析方法表明，所檢測的農藥在大米基質(zhì)中具有良好的線(xiàn)性，R2大于0.99。通過(guò)11份濃度等于或低于歐盟***大殘留限量的大米樣品，對農藥殘留進(jìn)行鑒定與定量。此外，LC/MS/MS方法還被用于其他食品分析，如品質(zhì)優(yōu)良的小麥和蔬菜樣品等。本文提出的方法可輕易適用于多種分析物的篩選和定量，為大米樣品及其他食品樣品提供更具成本效益的農藥檢測方法。
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