稻米是重要的主食来源，稻茎则为饲料的主要成分，由于杀虫剂、杀菌剂及除草剂在水稻中的超量使用和滥用，导致稻米和稻茎中农药残留超标，进而对人体健康产生威胁^[1-3]。因此，建立简单、快速和高效的稻米和稻茎中农药多残留检测技术，加强对农药残留监测，具有重要意义。

目前，稻米和稻茎中农药残留检测的前处理方法主要有液-液萃取、固相萃取、凝胶渗透色谱和QuEChERS等^[4-5]，但前3种方法的前处理步骤比较繁琐，溶剂用量大，耗时长，不利于农药多残留的快速筛查，而QuEChERS前处理方法大大简化了样品前处理过程，适用于各种分子结构和极性农药残留的提取与净化^[6-7]，因此该方法成为农药多残留检测的首选前处理方法。针对稻米和稻茎中农药残留检测的方法有气相色谱法^[8-10]、高效液相色谱法^[11-13]、气相色谱-质谱联用法^{[6, 12, 14-15]}和液相色谱-串联质谱法等^[16-17]。中国国家标准^[18]采用凝胶渗透色谱进行样品净化，经液相色谱-质谱联用技术检测粮谷中的486种农药；侯志广等^[19]、葛会林等^[20]和曹俊丽等^[21]均采用液-质联用技术检测了稻米和稻茎中单一品种农药的残留。而当前，由于液相色谱-串联质谱法较气相色谱法、高效液相色谱法、气相色谱-质谱联用法具有灵敏度较高和适用范围广等优点，被广泛用于大米、蔬菜和水果等食品中潜在危害物的检测^[22-26]。目前已有关于稻米中农药多残留检测的报道，但关于同时检测稻米和稻茎中42种农药的方法尚未见报道。鉴于此，本研究采用QuEChERS前处理技术，采用超高效液相色谱-串联质谱 (UPLC-MS/MS) 法，建立了同时检测稻米和稻茎中42种农药的方法，旨在为水稻农药残留检测提供技术支持。

1 材料与方法 1.1 材料与试剂

大米和饲草样品采自上海市郊；42种农药标准品纯度均为1 000 mg/L，购于上海安谱实验科技股份有限公司。萃取净化试剂盒购于上海磐森科学仪器有限公司；乙腈、甲醇和甲酸均为色谱纯，购于美国Tedia公司；聚四氟乙烯 (PTFE) 离心管 (亲水性/疏水性) 和0.22 μm尼龙滤膜购于上海安谱实验科技股份有限公司；超纯水由Millipore超纯水仪制备。

1.2 仪器与设备

Waters I-Class UPLC + AB TQ5500液相色谱-质谱检测仪 (配ESI离子源)，SCIEX中国公司；旋涡振荡器，美国Henry Troemner公司；FW-100粉碎机，北京永光明医疗仪器有限公司；JGMJ稻谷、精米检测机，上海嘉定粮油仪器有限公司；JY3002 电子天平，上海舜宇恒平科学仪器有限公司；JYL-C022E料理机，九阳股份有限公司；超纯水仪，美国Millipore公司。

1.3 检测条件

色谱条件：ACQUITY BEH C₁₈色谱柱 (100 mm × 2.1 mm，1.7 μm)；柱温35 ℃；进样量3 μL；流动相：A，含体积分数0.1%的甲酸水溶液，B，甲醇；流速0.3 mL/min；梯度洗脱程序：0~1.0 min，90% B；> 1.0~7.0 min，90%~5% B；> 7.0~7.2 min，5%~90% B；> 7.2~8.0 min，90% B。

质谱条件：电喷雾电离方式，正离子模式 (ESI⁺)；气帘气压力276 kPa，碰撞气压力55 kPa，离子源温度500 ℃；喷雾电压5 500 V；雾化气压力345 kPa；加热辅助气压力379 kPa；多反应监测 (MRM) 模式。具体参数见表1。

1.4 试验方法 1.4.1 标准溶液配制与标准曲线绘制

准确量取适量42种农药标准品于10 mL容量瓶中，用甲醇稀释，配成质量浓度为10 mg/L的混合标准储备液，于–18 ℃贮存，备用。试验时，用基质空白溶液逐级稀释，配成质量浓度为0.01、0.02、0.05、0.1和0.2 mg/L的系列基质匹配混合标准溶液，按1.3节的条件测定。以目标组分的峰面积与相应的质量浓度绘制标准曲线。

1.4.2 样品处理

　样品制备：将稻谷样品脱壳，稻茎样品剪成1 cm小段，分别于高速粉碎机中研磨粉碎，混匀，于 –18 ℃密封贮存，备用。

提取与净化：准确称取5.0 g稻米 (2.0 g稻茎) 于50 mL离心管中，加入10 mL蒸馏水，涡旋振荡混匀30 s；加入直径4 mm瓷珠和乙腈10 mL，再次涡旋混匀30 s；加入QuECHERS萃取试剂 (无水MgSO₄ 5.5 g，NaCl 1.5 g，柠檬酸二钠0.5 g和柠檬酸钠1.0 g)，迅速混匀，于振荡器中高速振荡10 min，于4 000 r/min、4 ℃下离心5 min；取上清液，加入净化试剂 (稻米：PSA 0.1 g，无水MgSO₄ 0.6 g，GCB 10 mg；稻茎：PSA 0.1 g，无水MgSO₄ 0.6 g，GCB 60 mg)，高速振荡10 min，于4 000 r/min、4 ℃下离心5 min；取上清液2 mL，过0.22 µm滤膜，待测定。

1.5 添加回收试验

向空白样品中准确加入0.01、0.02、0.05、0.1和0.2 mg/L 5个水平的42种农药混合标准储备液，每个水平重复7次。按1.4节的方法进行提取与净化，按1.3节的条件测定，并采用基质匹配外标法定量，计算添加回收率和相对标准偏差。

2 结果与讨论 2.1 检测条件的优化 2.1.1 色谱条件优化

选用BEH C₁₈色谱柱 (100 mm × 2.1 mm，1.8 μm)，设定流速为0.3 mL/min，分别考察了以乙腈-水、甲醇-水、0.1%甲酸水溶液-甲醇为流动相时对42种农药检测结果的影响，梯度洗脱程序同1.3节。结果表明：选用0.1%甲酸水溶液-甲醇为流动相时，42种农药分离效果较好，能获得更高的响应值及更好的峰形。

2.1.2 质谱条件优化

以0.1%甲酸水溶液-甲醇为流动相，梯度洗脱程序同1.3节。取0.1 mg/kg42种农药的标准溶液进行正离子模式全扫描，均能获得稳定的母离子，且响应值较高；然后在扫描离子检测 (SIM) 模式下扫描，进一步优化裂解电压值；子离子扫描，每种化合物选择2个响应值高的子离子分别为定量离子和定性离子；最后在多反应监测模式 (MRM) 下优化碰撞能和驻留时间等质谱参数 (表1)，在最佳条件下对42种化合物进行检测。浓度为0.01 mg/L的42种农药在多反应监测模式下的总离子流图如图1所示。

2.2 样品前处理方法优化

对乙腈及酸化乙腈 (含0.1%甲酸) 等农药残留分析过程中常用的提取剂进行提取效果的比较。结果表明：2种溶剂对目标农药的回收率无明显差异，考虑到操作的简便性，最终选用乙腈作为提取溶剂。

2.3 方法的线性范围及检出限

结果 (表2) 表明：在0.01~0.2 mg/L范围内，42种农药的质量浓度与对应的峰面积间具有较好的线性关系，R² > 0.99。检出限为0.001~0.002 mg/kg。

2.4 方法的准确度和精密度

添加回收试验结果 (表3) 表明：在 0.01、0.02、0.05、0.1 mg/kg和0.2 mg/kg 5个添加水平下，42种农药在稻米和稻茎中的平均回收率均为70%~117%，相对标准偏差 (RSDs) (n = 7) 稻米为1.5%~15%和稻茎为0.9%~15%。数据表明，该分析方法准确性和稳定性满足农药残留分析的要求^[27]。

2.5 实际样品测定

采用本研究建立的方法对市场采购的10份大米样品进行检测。结果表明：啶虫脒、嘧菌酯和茚虫威3种农药分别有样品检出。其中：啶虫脒1份，含量为0.001 3 mg/kg；嘧菌酯1份，含量为0.001 1 mg/kg；茚虫威2份，含量分别为0.002 2和0.010 mg/kg，其他样品均无农药检出；同时对以稻茎为原料的10份饲草中的农药残留进行了筛查。结果表明也有3种农药检出，分别是稻瘟灵、茚虫威和吡蚜酮。其中，稻瘟灵2份，含量均为0.015 mg/kg；茚虫威1份，含量为0.017 mg/kg；吡蚜酮2份，含量分别为0.009 6和0.018 mg/kg，其他样品均无农药检出。此方法适用于稻米和稻茎中农药多残留的筛查。

3 结论与讨论

本研究建立了42种常用农药的超高效液相色谱-串联质谱 (UPLC-MS/MS) 筛查方法。通过采用QuEChERS净化方法，以乙腈作为提取溶剂，涡旋提取1 min，经MgSO₄、PSA和C₁₈混合净化剂净化，UPLC-MS/MS测定。该方法在0.01~0.20 mg/L范围内线性关系良好，R² > 0.99，检出限为0.001~0.002 mg/kg。在0.01、0.02、0.05、0.1和0.2 mg/kg 5个添加水平下，42种农药在稻米和稻茎中的平均回收率均为70%~117%，相对标准偏差稻米为1.5%~15%和稻茎为0.9%~15%。

与传统稻米中农药残留检测方法^{[8, 11, 13-14]}相比较，本研究通过优化试验过程中的流动相、提取溶剂，使得农药分离效果更好，获得更高的响应值及更好的峰形；并结合稻米和稻茎自身特点加入适量超纯水对QuEChERS方法加以改进，保证了稻米和稻茎中各农药残留能够被充分提取，并提高了提取效率。采集方法选用UPLC-MS/MS的多反应监测模式 (MRM)，有效排除了大量干扰离子，实现了检测的高灵敏度和高准确度。因此，本研究建立的方法操作过程简便快捷、实用性强，方法回收率和精密度均符合农药残留试验准则的要求，且同时能够满足稻米和稻茎中农药多残留的快速筛查。