改进QuEChERS技术结合LC-MS/MS测定果蔬中农药多残留

摘要

随着我国人民生活水平提高，果蔬的消费量日益增加，果蔬中存在的安全隐患也日益得到重视。近年来农药使用种类和使用量的增加，促使各国不断推出更加严格的农产品农药残留限量标准。对于农药种类的限制和每种农药的最低残留量，急需一种灵敏度高、操作简单、快速准确的分析方法。
　　2003年，美国农业部Anastassiades教授等人开发了一种快速、简单、价廉、高效、耐用、安全（QuEChERS）的样品前处理方法，在农残检测中的运用愈发广泛。磁性纳米粒子（MNPs）是一种新兴纳米材料，有特殊磁性、表面效应、吸附性等特性。将磁性纳米粒子用于前处理过程中，利用其特殊磁性，加以外加磁场，能够快速将杂质从样品溶液中分离出来，省去离心、过滤等步骤，提高净化效率。本文建立了一种基于磁性纳米材料特性，改进QuEChERS技术，结合液相色谱串联质谱（LC-MS/MS）测定果蔬中198种农药残留的方法。主要研究内容和结论如下：
　　（1）以黄瓜作为原料，选定14种代表性农药优化提取和净化条件，改进传统QuEChERS前处理方法，将MNPs加入到前处理步骤中。利用共沉淀法制备MNPs，并在透射显微镜（TEM）下观察其表征。样品用乙腈/甲酸（99/1，v/v）溶液提取，盐析离心，加入50mgMNPs、50mg N-丙基乙二胺（PSA）、50mg十八烷基（C18）粉末，净化时间为50s。净化后的样品澄清并基本无色。
　　（2）建立了在正负离子多反应监测（MRM）模式下，电喷雾离子源（ESI）扫描LC-MS/MS测定果蔬中198种农药残留的方法，外标法定量。198种农药能够很好地分离和定性，线性范围为1~100μg/L，线性相关系数（R2）大于0.995，方法检出限（LOD）为0.001~0.320μg/L，方法定量限（LOQ）为0.003~0.970μg/L。
　　（3）利用该实验方法对梨、菠菜、西红柿三种果蔬样品基质进行添加回收率实验和精密度实验。198种农药在5μg/kg、20μg/kg、50μg/kg三个添加水平下的回收率在67.9~118.5％的范围内，相对标准偏差低于10.58%。扩大了该方法的应用范围和适用性。
　　（4）选取10种潍坊市夏季市售蔬菜，检测其安全性，并与国家标准GB/T5009.218-2008《水果和蔬菜中多种农药残留量的测定》方法进行比较。结果表明，两种方法检测到的农药种类及其浓度基本一致，但实验方法操作更简单、用时更短、所需材料试剂更加经济实惠。检测结果同时表明选取的蔬菜安全状况令人满意，未检测出任何一种国家明令禁止在果蔬中使用的高毒农药。
　　该方法分析速度快、重复性好、灵敏度高，适合果蔬中多农药残留高灵敏度快速检测。

目录

声明

符 号 说 明

1 前言

1.1 研究背景

1.2 样品前处理技术

1.3 磁性纳米粒子

1.4 农药残留检测技术

1.5 本课题的研究内容及研究意义

2 实验材料与方法

2.1 仪器设备

2.2 化学试剂

2.3 实验材料

2.4 样品前处理方法

2.5 磁性纳米粒子制备

2.6 LC-MS/MS 仪器条件

2.7 定性和定量

3 结果与分析

3.1 磁性纳米粒子的表征

3.2 提取溶剂的选择

3.3 净化条件的优化

3.4 磁性纳米粒子对净化效果的影响

3.5 标准曲线、线性范围和测定低限

3.6 回收率和精密度

3.7 研究方法与国家标准验证分析

4 讨论

4.1 改进QuEChERS方法的效果

4.2 研究方法与国家标准的对比

4.3 基质效应

4.4 创新点

4.5 进一步研究方向

5 结论

参考文献

附录

致谢