LC-MS/MS技術(shù)在丙溴磷殘留檢測(cè)中的應(yīng)用

賀 江

（湖南文理學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院，湖南 常德 415000）

丙溴磷是一種中低等毒性的廣譜有機(jī)磷殺蟲(chóng)劑，目前主要用于棉花生產(chǎn)中棉鈴蟲(chóng)、棉蚜及紅鈴蟲(chóng)的防治，近年來(lái)有學(xué)者提出利用丙溴磷單獨(dú)藥劑或混合藥劑對(duì)水稻生產(chǎn)中害蟲(chóng)進(jìn)行防治[1]，但農(nóng)藥正式應(yīng)用前需在相應(yīng)大田環(huán)境下進(jìn)行殘留規(guī)律試驗(yàn)，以確保其安全性。因此，稻田相關(guān)基質(zhì)中丙溴磷殘留檢測(cè)方法的建立迫在眉睫。

我國(guó)進(jìn)出口行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SN/T 2234-2008）規(guī)定了可用于食品中丙溴磷殘留量測(cè)定的制樣、氣相色譜測(cè)定和氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定等方法，丙溴磷殘留檢測(cè)的研究報(bào)道也很多，但這些方法均以氣相色譜或氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)為基礎(chǔ)[2-4]。氣相色譜檢測(cè)農(nóng)藥殘留精確度較高，但其樣品處理過(guò)程復(fù)雜，且分析時(shí)間較長(zhǎng)[5-6]。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)（LC-MS/MS）是目前較為成熟的一項(xiàng)殘留分析技術(shù)，已在農(nóng)藥殘留檢測(cè)領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，有靈敏度高、檢測(cè)迅速等特點(diǎn)[7-8]。筆者擬采用LC-MS/MS技術(shù)研究建立稻田環(huán)境中各個(gè)基質(zhì)的丙溴磷殘留檢測(cè)方法，以期為丙溴磷在水稻生產(chǎn)中的應(yīng)用提供技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

1.1.1 試驗(yàn)試劑 丙溴磷標(biāo)準(zhǔn)品（純度＞99%，德國(guó)Dr公司）；丙酮、正己烷、二氯甲烷（分析純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司）；甲醇（色譜純，德國(guó)Merck公司）；石墨化碳（上海博勢(shì)生物科技有限公司）；C-18固相萃取柱填料（美國(guó)Supelco公司）。

1.1.2 試驗(yàn)儀器 SZ-120型攪拌機(jī)（廣東美的生活電器制造有限公司）；THU-35B試驗(yàn)用礱谷機(jī)[佐竹機(jī)械（蘇州）有限公司]；JY2002型普通天平（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；IKAT18型勻漿機(jī)（德國(guó)IKA公司）；PYB型普通搖床（中國(guó)科學(xué)院武漢科學(xué)儀器廠）；N-EVAP112型24孔氮吹儀（德國(guó)邦德公司）；液相色譜預(yù)柱 （2.1 mm×12.5 mm，5 μm；ZORBAX SB-Aq Narrow-Bore Guard Column）；液相色譜柱（2.1 mm×150 mm，5 μm；Agilent ZORBAX SB-C18柱）；Agilent 1200型高效液相色譜儀（美國(guó)Agilent公司）；Agilent G6410A型三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜分析儀，配電噴霧（ESI）離子源（美國(guó)Agilent公司）。

1.1.3 供試材料 供試水稻材料種植于江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)田，在正常水肥管理?xiàng)l件下采集田水，水稻成熟后采集稻田土壤和水稻植株及稻谷，稻谷用小型礱谷機(jī)分離成稻殼和糙米。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 樣品前處理 參考相關(guān)文獻(xiàn)，確定了水稻植株、稻田土壤、田水、稻殼以及糙米等樣品的前處理方法，各樣品前處理過(guò)程如下：（1）水稻植株樣品。準(zhǔn)確稱取經(jīng)搗碎的水稻植株樣品5.00 g；加入丙酮∶正己烷（1∶1）混合液 40 mL，勻漿 30 s，加入 0.5 g 石墨化碳于搖床上振蕩提取10 min；樣品過(guò)濾后取濾液10 mL，氮吹至干，再用1 mL甲醇溶解殘?jiān)患状既芤哼^(guò)0.22μm濾膜后上機(jī)檢測(cè)。（2）稻田土壤樣品。準(zhǔn)確稱取土壤樣品20.00 g；加入丙酮∶正己烷（1∶1）混合液40mL于搖床上振蕩提取3 h；樣品過(guò)濾后取濾液10mL氮吹至干，再用1mL甲醇溶解殘?jiān)患状既芤哼^(guò)0.22μm濾膜后上機(jī)檢測(cè)。（3）田水樣品。準(zhǔn)確量取田水樣品5mL；分別用5 mL、3 mL和2mL二氯甲烷萃取3次；合并3次萃取的有機(jī)相并氮吹至干，再用1mL甲醇溶解殘?jiān)患状既芤哼^(guò)0.22μm濾膜后上機(jī)檢測(cè)。（4）糙米樣品。準(zhǔn)確稱取經(jīng)粉碎的糙米樣品5.00 g；加入丙酮∶正己烷（1∶1）混合液40mL于搖床上振蕩提取1 h；樣品過(guò)濾后取濾液10 mL氮吹至干，再用1 mL甲醇溶解殘?jiān)患状既芤褐屑尤?0 mg C-18固相萃取劑并漩渦振蕩30 s，最后過(guò)0.22μm濾膜待上機(jī)檢測(cè)。（5）稻殼樣品。準(zhǔn)確稱取經(jīng)粉碎的稻殼樣品5.00 g；加入丙酮∶正己烷（1∶1）混合液 40 mL 于搖床上振蕩提取1 h；樣品過(guò)濾后取濾液10 mL氮吹至干，再用1 mL甲醇溶解殘?jiān)患状既芤哼^(guò)0.22μm濾膜后上機(jī)檢測(cè)。

1.2.2 丙溴磷質(zhì)譜分析子離子的選擇和檢測(cè)條件采用LC-MS/MS分析方法進(jìn)行丙溴磷定性定量檢測(cè)，包括液相色譜分離和質(zhì)譜分析兩個(gè)過(guò)程，其中質(zhì)譜分析子離子的選擇采用Agilent質(zhì)譜分析自動(dòng)優(yōu)化軟件（Agilent G3793AA MassHunter Optimizer）進(jìn)行。液相色譜檢測(cè)條件：預(yù)柱+色譜柱；進(jìn)樣體積5 μL；流動(dòng)相：甲醇∶水（76 ∶24）；流速：0.3 mL/min。質(zhì)譜分析檢測(cè)條件：采用電噴霧（+）離子化方式；毛細(xì)管電壓 4.0 kV，傳輸區(qū)電壓 104 V；離子源溫度 100℃，去溶劑氣溫度 350℃；去溶劑氣流速 10 L/min、霧化器壓強(qiáng)為172.4 kPa。

1.2.3 檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證及最低檢測(cè)限 采用相同的前處理方法對(duì)空白樣品進(jìn)行處理制備空白基質(zhì)液，用空白基質(zhì)液配制一系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)樣品，通過(guò)1.2.2中檢測(cè)條件進(jìn)行丙溴磷標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制，采用計(jì)算空白樣品中丙溴磷的添加回收率來(lái)判斷檢測(cè)結(jié)果的有效性。參照Sondhias[9]所報(bào)道的方法進(jìn)行相應(yīng)最低檢測(cè)限（LOD）的估算，即用空白樣品連續(xù)進(jìn)樣3次并記錄背景信號(hào)值（即噪聲），再以信噪比為3時(shí)所對(duì)應(yīng)的樣品濃度估算方法的最低檢測(cè)限。

2 結(jié)果與分析

2.1 丙溴磷質(zhì)譜分析定性定量離子的選擇

用甲醇配制濃度為1 mg/kg的丙溴磷標(biāo)準(zhǔn)樣品，在1.2.1所述色譜和質(zhì)譜條件下，經(jīng)Agilent質(zhì)譜分析自動(dòng)優(yōu)化軟件進(jìn)行定性定量離子選擇，得優(yōu)化報(bào)告（Optimizer Report）如圖1所示。

圖1 丙溴磷質(zhì)譜分析優(yōu)化報(bào)告

由圖1可知，在試驗(yàn)所設(shè)定的相應(yīng)條件下，丙溴磷的子離子m/z 344.8和m/z 302.8具有較大的豐度，因此可選擇二者作為丙溴磷質(zhì)譜分析的定性子離子，其中m/z 302.8可作為丙溴磷定量分析的子離子。在上述條件下，丙溴磷質(zhì)譜分析的典型MRM圖譜及相應(yīng)的斷裂方式預(yù)測(cè)如圖2所示。

2.2 檢測(cè)結(jié)果驗(yàn)證及最低檢測(cè)限

利用所建立的標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析，求得丙溴磷在相應(yīng)樣品中的添加回收率情況如表1所示。

由表1可知，各樣品中的回收率均在80%以上，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.05%～9.65%之間，檢測(cè)結(jié)果較穩(wěn)定，這說(shuō)明該檢測(cè)方法能夠達(dá)到我國(guó)農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則的相關(guān)規(guī)定，可用于水稻生產(chǎn)中丙溴磷的殘留的檢測(cè)。

圖2 丙溴磷質(zhì)譜分析典型MRM圖譜及斷裂方式預(yù)測(cè)

表1 丙溴磷在各樣品中的添加回收率

最低檢測(cè)限試驗(yàn)結(jié)果表明：試驗(yàn)所采用的處理方法對(duì)水稻植株樣品中丙溴磷的最低檢測(cè)限為5 μg/kg，而其它樣品中丙溴磷的最低檢測(cè)限則均為2 μg/kg。

3 討論

目前，我國(guó)出入境檢驗(yàn)檢疫行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（SN/T 2234-2008）所規(guī)定的進(jìn)出口食品中丙溴磷殘留量檢測(cè)方法為氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法。按照該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，檢測(cè)樣品先需要進(jìn)行提取、凈化、濃縮等前處理，上機(jī)檢測(cè)一個(gè)樣品約需30min。而該試驗(yàn)所采取的丙溴磷檢測(cè)方法對(duì)其樣品前處理過(guò)程進(jìn)行了簡(jiǎn)化，完成一個(gè)樣品的檢測(cè)只需5～10min，大大縮短了檢測(cè)時(shí)間。對(duì)于土壤、田水及稻殼等基質(zhì)干擾較小的樣品，只需經(jīng)過(guò)提取和濃縮便可上機(jī)檢測(cè)；對(duì)于水稻植株等色素含量較高的樣品，則需要利用石墨化碳排除色素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的干擾；而對(duì)于糙米樣品，則需要利用C-18固相萃取填料來(lái)排除提取液中油脂的干擾。在液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析中，目前最為常用的檢測(cè)模式為多重反應(yīng)檢測(cè)模式（MRM），該模式最大的優(yōu)勢(shì)在于選擇性好，即背景值低，受基質(zhì)的干擾小。為最大程度地降低基質(zhì)干擾對(duì)定量分析的影響，該試驗(yàn)通過(guò)空白基質(zhì)液配制標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析，進(jìn)一步提高了檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。

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