QuEChERS—超高效液相色譜—電噴霧串聯質譜法測定小麥籽粒、植株和土壤中氯啶菌酯殘留

魏進　張盈　李汶錕　秦立新　段婷婷

摘要：建立了小麥籽粒、植株和土壤中氯啶菌酯殘留的QuEChERS-高效液相色譜-電噴霧串聯質譜（UPLC-ESI-MS/Ms）檢測方法。樣品用乙腈溶液提取，經QuEChERS方法凈化，以Hypersil GOLD色譜柱（100mm×2.1mm，1.9μm）進行HPLC分離，以電噴霧電離串聯質譜正離子多反應監測（MRM）模式進行測定。對氯啶菌酯在小麥籽粒、植株和土壤中3個添加水平（0.01、0.10、1.00mg·k^-1）下的回收率進行了測定，氯啶菌酯在小麥植株中的回收率為83.3%～99.7%（RSD為4.1%～5.7%），在麥粒中的回收率為88.4%～108.7%（RsD為4.4%～7.1%），在土壤中回收率為81.2%～98.9%（RSD為2.8%～7.1%）。該方法樣品前處理簡單、快速，分析時間短，靈敏度、準確度和精密度均符合農藥殘留檢測要求，適用于小麥籽粒、植株和土壤中氯啶菌酯殘留的檢測。

關鍵詞：QuEChERS；超高效液相色譜一串聯質譜；氯啶菌酯；小麥；土壤

中圖分類號：S482.3⁺4+X592 文獻標識號：A 文章編號：1001-4942（2016）04-0124-05

氯啶菌酯開發代號為SYP-7017，化學名稱為N-甲氧基-N-[2-[[（3，5，6-三氯吡啶-2-基）氧]甲基]苯基]氨基甲酸甲酯，分子式C₁₅H₁₃C₁₃N₂O₄，分子量為391.64。其結構式如下：

氯啶菌酯由沈陽化工研究院創制，江蘇寶靈化工股份有限公司開發，具有殺菌譜廣、活性高、對非靶標生物及環境相容性好、持效期長的特點，對由子囊菌、擔子菌及半知菌引起的小麥白粉病、稻瘟病、稻曲病、瓜類白粉病、番茄白粉病、蘋果銹病、西瓜炭疽病、花卉白粉病等多種病害表現出優異的防治效果，田問應用中對供試作物生長無不良影響，對非靶標生物和環境安全。作為一種新型殺菌劑，在殘留檢測上可參文獻不多，已報道的農產品中氯啶菌酯殘留的分析方法主要有液相色譜法。這些方法的樣品前處理步驟繁瑣，有機溶劑用量多，而且分析時間較長，檢測靈敏度低。2002年，Anastassiades等研究出一種快速、簡單、廉價、高效、耐用、安全的樣品前處理方法（QuEChERS），后經過幾次改進，目前該方法已發展成一系列針對不同基質的農藥殘留快速前處理方法。

本研究采用改進的QuEChERS方法做為樣品前處理方法，采用超高效液相色譜一串聯質譜（UPLC-MS/MS）快速測定小麥籽粒、植株和土壤中的氯啶菌酯殘留量，可為小麥及其他農產品中氯啶菌酯殘留量的分析測定提供參考。

1 材料與方法

1.1 儀器及試劑

UltiMate 3000-TSQ Vnatage型超高效液相色譜三重四級桿質譜串聯儀，賽默飛世爾科技有限公司；KQ500B型超聲波清洗器，天津天有利科技有限公司；FZ102型微型組織粉碎機，天津泰斯特儀器有限公司；TG-16型臺式高速離心機，長沙邁佳森儀器設備有限公司；0.22μm針孔濾膜，密理博（中國）有限公司。

氯啶菌酯標準品（99.7%），江蘇省農藥產品質量監督檢測（站）有限公司；乙腈（色譜純、分析純）；氯化鈉（分析純）；無水硫酸鎂（分析純）；蒸餾水。

1.2 標準溶液配制

稱取氯啶菌酯標準品0.0250g（精確至0.0002g），用乙腈溶解后，定容至25mL容量瓶內，配制成1000mg·L^-1的標準品儲備液，備用。

將上述標樣儲備液逐級稀釋，配制成0.01、0.05、0.10、0.50、1.00mg·L^-1的標準品溶液。

1.3 樣品前處理

1.3.1 樣品制備 小麥植株剪碎至1cm左右，粉碎備用；小麥粉碎后過40目篩，備用；土壤混勻，風干后過40目篩，備用。

1.3.2 樣品提取凈化 分別準確稱取5.0g小麥植株粉碎樣品、5.0g麥粒粉碎樣品和10.0g土壤樣品于50mL離心管中，加入5.0mL水和10.0mL乙腈，然后超聲25min，加入4.0g無水硫酸鎂，1.0g氯化鈉，渦旋1min，5000r/min離心5min，取上清液取1.5mL加入有50mg PSA和50 mg MgSO₄的2.5mL離心管中，5000r/min條件下離心5min，過0.22μm微膜過濾，待進樣。

1.4 液相色譜及質譜條件

1.4.1 液相色譜條件 色譜柱：Hypersil GOLD色譜柱（100mm×2.1mm，1.9μm），Thermos公司；柱溫箱40℃；進樣量2μL；流動相梯度洗脫。

1.4.2 質譜條件 電離方式：電噴霧電離，正離子檢測MRM模式（表2）；毛細管溫度：300%；氣化溫度：350℃；電噴霧電壓：3200V；鞘氣及輔助氣為N₂，鞘氣流速9L·min^-1，輔助氣流速3L·min^-1。

1.5 殘留量計算

樣品中氯啶菌酯殘留量R（mg·kg^-1）按下式計算：式中：A_樣為樣品中氯啶菌酯的峰面積；A_2標為標樣溶液中氯啶菌酯的峰面積；V_樣為樣品定容體積，mL；ρ_標為氯啶菌酯標樣溶液的質量濃度，mg·L^-1；m_樣為樣品的質量，g；f為換算因子。

2 結果與分析

2.1 試驗條件選擇

2.1.1 液相條件優化 試驗發現，用乙腈和甲酸溶液信號響應值較高，在流動相中加入的甲酸可以增加氯啶菌酯在ESI（+）模式下的電離效率。用0.2%甲酸溶液和乙腈作為流動相梯度洗脫，調整梯度的初始狀態及轉化時間，使目標分析物在5min左右，消除了內源干擾物對目標物準確測定的影響。通過優化流動相體系、梯度洗脫等試驗條件，確定采用乙腈+0.2%甲酸溶液為流動相，梯度洗脫，洗脫條件見表1。

2.1.2 質譜條件優化 配制1.0mg·L^-1的標準品溶液，全掃描正離子模式下，通過調節離子源參數得到最強信號的[M+H]⁺峰。對選定的母離子進行子離子掃描，優化碰撞能量，篩選響應信號較強的子離子作為分析物的特征離子。氯啶菌酯的母離子、子離子及相應質譜參數見表2。

2.2 標準曲線、檢出限、線性范圍

采用標準工作曲線外標法進行定量。將1000mg·L^-1的氯啶菌酯標準溶液用乙腈逐級稀釋成1.00、0.50、0.10、0.05、0.01mg·L^-1的系列標準品溶液，在液相色譜/質譜條件下進行測定。氯啶菌酯標樣溶液色譜見圖1。

以氯啶菌酯的質量濃度x（mg·L^-1）為橫坐標，峰面積y為縱坐標繪制標準曲線，得到線性回歸方程及相關系數（圖2）。氯啶菌酯標準曲線：y=37610x+285.04，R²=0.999。氯啶菌酯在0.01～1.00mg·L^-1范圍內呈顯著的線性關系，可滿足農藥殘留分析的要求。

在上述條件下，氯啶菌酯的保留時間為4.96min左右；最低檢出量為4.5×10^-11g。

2.3 回收率與精密度

分別稱取5.0g小麥植株和麥粒粉碎樣品及10.0g土壤樣品，添加3檔濃度的氯啶菌酯標準溶液，添加水平為0.01、0.10、1.00mg·kg^-1，每檔重復5次，測定回收率。

根據添加回收率試驗，在上述條件下氯啶菌酯在小麥植株、麥粒和土壤中的最低檢出濃度為0.01mg·kg^-1。回收率結果分別見表3、表4、表5。氯啶菌酯在小麥植株中的添加回收率為83.3%～99.7%，變異系數為4.1%～5.7%；在麥粒中的添加回收率為88.4%～108.7%，變異系數為4.4%～7.1%；在土壤中添加回收率為81.2%～98.9%，變異系數為2.8%～7.1%。表明該樣品檢測方法有良好的精密度和準確度，可以滿足氯啶菌酯痕量分析的要求。

小麥籽粒、植株和土壤空白樣品及氯啶菌酯添加后圖譜分別見圖3～8。

3 結論

本研究采用QuEChERS法進行樣品前處理，利用超高效液相色譜質譜聯用技術、MRM檢測模式快速測定小麥籽粒、植株和土壤中氯啶菌酯殘留量，建立了小麥籽粒、植株和土壤中氯啶菌酯殘留分析方法，顯著提高了檢測的靈敏度和準確度。在添加水平為0.01、0.10、1.00mg·kg^-1時，回收率在81.2%～108.7%之間，RSD為2.8%～7.1%。與其他文獻報道的液相色譜法相比，克服了溶劑用量大的缺點，具有快速、簡單、易操作、成本低的優點，可為其他農產品中氯啶菌酯殘留量的分析測定提供參考。