稻谷和小麦是我国主要的粮食作物，其生长环境湿润、温度高，遭受杂草和病虫害较多。吡啶类农药作为一种含氮杂环有机化合物，因具有高效、低毒，对人和生物有良好的环境相容性等特点常常被用作稻谷和小麦的除草剂、杀菌剂和除虫剂，从而保证稻谷和小麦作物的产量和品质。但是，当农药被长期、大量使用时，会残存在稻谷和小麦中，进而通过食物链蓄积在人体内，对身体健康造成潜在危害。为了规范用药，加强对大米和小麦质量安全的监管，国家市场监督管理总局等部门制定了国家标准GB 2763—2021《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》，对吡虫啉、啶虫脒、咪唑乙烟酸、啶酰菌胺等农药进行了最大残留限量要求。

粮食作物基质较为复杂，在进行农药残留测定之前需要进行前处理操作。目前，应用于农药残留检测的前处理方法有分散固相萃取法、固相萃取法、固相微萃取法和QuEChERS等。 其中，QuEChERS相较固相萃取法具有快速、简单、成本低、高效、稳定和安全等优点，在农药残留前处理中发挥着重要作用，被多项标准采纳。

检测大米和小麦中除草剂、杀菌剂和除虫剂的国家标准有GB 23200.50—2016《食品安全国家标准 食品中吡啶类农药残留量的测定 液相色谱-质谱/质谱法》、GB 23200.121—2021等。其中，GB 23200.50—2016采用固相萃取法对样品进行前处理，操作较为费时。为了简化前处理过程，提高检测效率，研究人员拟将固相萃取法替换为QuEChERS，以 QuEChERS提取大米、小麦中杀虫剂（啶虫脒、吡虫啉）、杀菌剂（啶酰菌胺）和除草剂（噻唑烟酸、咪唑乙烟酸、氟硫草定、氟啶草酮）等7种吡啶类农药，超高效液相色谱-串联质谱法测定，并将方法学参数与GB 23200.50—2016的进行对照，取得了满意结果。

01试验方法

1、样品预处理

取适量大米、小麦样品，使用高速粉碎机粉碎后过筛，于常温保存。

2、样品前处理和测定

称取粉碎好的大米、小麦样品，置于离心管中，加入水后涡旋混匀，静置。再加入乙腈和氯化钠，涡旋混合，离心。收集上清液，转移至盛有C18和无水硫酸钠的离心管中，涡旋混合，离心，用亲水PTFE针式过滤器过滤，滤液按照仪器工作条件测定。

02结果与讨论

1、色谱及质谱条件的优化

虽然7种农药结构中都含有氮原子，具有一定的电负性，但是相对于负离子模式，ESI+模式扫描更易形成准分子离子[M+H]+。在确定7 种农药的母离子后，对母离子进行二级质谱扫描，并进行碰撞能量的优化，选择稳定且丰度较高的离子对作为特征离子对。优化后的质谱参数见表1。

以Shimadzu shim-pack GIST C18色谱柱作固定相，试验比较了分别以乙腈、甲醇作有机相，水、0.05%甲酸溶液、0.1%（体积分数，下同）甲酸溶液作水相时7种农药的分离效果。结果显示：以乙腈作有机相时，7种农药的峰形优于以甲醇作有机相时的；以0.05%甲酸溶液作水相时，7种农药的分离度较好，且具有良好的峰形。因此，试验选择乙腈-0.05%甲酸溶液体系作流动相。

在优化的仪器工作条件下，7种农药的总离子流色谱图见图1。

由图1可知，7种农药均在3.5min以内全部出峰，仪器分析时间在5min以内，检测效率较高。

2、样品前处理的优化

2.2.1 提取条件

在进行农产品中农药残留的检测时，常使用乙腈、丙酮和乙酸乙酯等作提取溶剂，为减少后续溶剂置换，试验考察了乙腈或含0.1%乙酸的乙腈溶液的提取效果。结果显示，采用含0.1%乙酸的乙腈溶液提取时，咪唑乙烟酸基本提取不出来，其余农药回收率和乙腈提取时的基本相同。考虑到乙腈的提取率均较高（回收率在70.0%~110%内），试验选择乙腈作提取溶剂。

在提取过程中加入适量氯化钠可以促进水相和有机相的分离，而大米和小麦含水量过低，为提升农药的提取率，试验选择在提取前加入水并静置后再加入氧化钠。

2.2.2 净化剂及其用量

QuEChERS常用PSA、C18和 GCB进行净化，用于去除提取液中色素等干扰物质。但是，使用PSA 净化时，咪唑乙烟酸的回收率几乎为0；使用GCB净化时，7种农药的回收率均在50.0%~120%内，个别农药的回收率较低；使用C18净化时，7种农药的回收率均在70.0%~120%内。无水硫酸镁和无水硫酸钠均可用于去除提取液中的水分，但是使用无水硫酸镁除水时，咪唑乙烟酸的回收率几乎为0，而无水硫酸钠所得7种农药的回收率均较优（70.0%~110%内）。因此，试验选择C18联合无水硫酸钠净化样品提取液。

试验进一步考察了C18用量分别为100，200，300，400，500mg，无水硫酸钠用量分别为0.5，1.0，1.5，2.0，2.5g时对加标大米样品（加标量0.05mg·kg−1）中7种农药回收率的影响，结果见图2。

结果显示：C18用量为300mg、无水硫酸钠用量为2.0g时7种农药的回收率总体较优，因此试验选择采用该用量组合进行样品净化。

3、方法学验证

2.3.1 标准曲线、基质效应和测定下限

按照仪器工作条件测定基质匹配混合标准溶液系列和混合标准溶液系列，以各农药的质量浓度为横坐标，对应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线，线性参数见表2。以基质匹配标准曲线斜率和溶剂标准曲线斜率的比值计算基质效应（ME）值，结果见表2。

以10倍信噪比（S/N）计算测定下限（10S/N），结果见表2。

结果显示：7种农药的线性范围和GB 23200.50—2016的基本相同，相关系数均大于0.9990，表明各农药的线性关系均较好；ME值在 0.67~1.29内，其中啶虫脒的ME值小于0.80，表现为基质抑制效应，吡虫啉和噻唑烟酸的ME值大于1.20，表现为基质增强效应，其他 4种农药的基质效应不太明显，为了保证检测结果的准确度，试验采用基质匹配法进行定量；啶酰菌胺的测定下限为0.010mg·kg−1，其他6 种农药的测定下限均为0.005mg·kg−1，与GB 23200.50—2016中测定下限（0.005mg·kg−1）基本相同，但是本方法采用QuEChERS提取，不用浓缩即可直接净化，提高了检测效率。

2.3.2 精密度和回收试验

分别采用本方法和标准方法GB 23200.50—2016对空白大米和小麦样品进行低、中、高等3个浓度水平的加标回收试验，每个浓度水平平行测定6次，计算回收率和测定值的相对标准偏差（RSD），结果见表3。

由表3可知：本方法所得7种农药的回收率为74.6%~103%，测定值的RSD为0.84%~6.9%；标准方法所得7种农药的回收率为72.1%~99.7%，测定值的RSD为 1.1%~6.8%，两种方法的准确度和精密度相当，均符合农药残留分析要求，说明本方法所用的 QuEChERS有效，可以用于大米和小麦中吡啶类农药残留的日常检测。

4、样品分析

按照试验方法分析3份大米和3份小麦样品，均未检出7种农药。

03试验结论

研究人员提出了QuEChERS净化，超高效液相色谱-串联质谱法测定大米和小麦中7种吡啶类农药含量的方法，该方法所得的线性范围、测定下限、回收率、RSD和GB 23200.50—2016的基本一致，说明将GB 23200.50—2016中的固相萃取法转换为QuEChERS是可行的。此外，QuEChERS具有前处理简单、快速等优点，适用于多批次大米和小麦中农药残留的检测。