超高效液相色譜-飛行時間質譜法快速篩查農業投入品中違規添加的氨基甲酸酯類農藥

陳建波，馬 琳，黃蘭淇（上海市農業技術推廣服務中心，上海 201103）

超高效液相色譜-飛行時間質譜法快速篩查農業投入品中違規添加的氨基甲酸酯類農藥

陳建波，馬 琳，黃蘭淇
（上海市農業技術推廣服務中心，上海 201103）

建立了12種氨基甲酸酯類農藥的超高效液相色譜-飛行時間質譜的快速篩查方法，并將其應用于100個乳油和可濕性粉劑樣品的篩查中。結果表明，在農藥樣品中違規添加的成分包括克百威、丁硫克百威等。在0.5～100 mg/L范圍內，12種氨基甲酸酯類農藥的線性關系良好，相關系數均大于0.99，方法的加標回收率在85%～103%之間。

超高效液相色譜-飛行時間質譜；氨基甲酸酯類農藥；分析

氨基甲酸酯類殺蟲劑主要包括克百威、甲萘威、丁硫克百威等，其曾是我國乃至世界使用量較大的殺蟲劑類別之一，被廣泛應用于糧食、蔬菜和水果等多種作物。但是，氨基甲酸酯類農藥會對環境和地表水造成污染，對鳥類、水生生物具有高風險，部分品種的毒性高、殘效期長。2002年，我國對氨基甲酸酯類農藥采取了禁限用的措施，如克百威、涕滅威限制在蔬菜、果樹等作物上使用。由于氨基甲酸酯類農藥在很多作物上的登記越來越難，許多企業在已經登記的產品中違規添加氨基甲酸酯類農藥，以達到提高藥效，擴大防治對象的目的。這些未經登記的成分，沒有經過相關的安全性評價，使用后容易造成藥害或者導致農產品農藥殘留超標，具有很大的危害性。

目前，關于氨基甲酸酯類農藥的文獻報道檢測方法主要針對農產品的殘留分析，有氣相色譜-質譜法［1］、液相色譜法［2］、液相色譜-質譜法［3］等，而針對違規添加的篩查方法還未見報道。本研究采用超高效液相色譜-四極桿飛行時間質譜法對可濕性粉劑、乳油樣品中的12種氨基甲酸酯類農藥進行篩查，建立了12種農藥的篩查數據庫。

1 實驗部分

1.1 儀器與材料

Agilent 1290超高效液相色譜/6530四極桿-飛行時間質譜儀（MassHunter工作站及定性分析軟件，PCDL個人譜圖數據庫軟件）、Zorbax C18（100 mm× 1.8 mm，2.1 μm），美國Agilent公司；分析天平，瑞士METLER TOLEDO公司；超聲波；離心機；Milipore超純水機。

克百威等12種標準品，購自上海市農藥研究所。稱取適量的上述標準品用甲醇配制成質量濃度為200 mg/L的標樣儲備液。甲醇、乙腈均為色譜純試劑，實驗用水為超純水。樣品均從市場購得。

1.2 樣品制備

本實驗選擇了可濕性粉劑、乳油2種劑型進行實驗，對不同劑型的樣品分別進行處理。

1.2.1 可濕性粉劑樣品的處理

準確稱取0.5 g樣品至50 mL容量瓶中，加入25 mL乙腈，超聲溶解10 min，冷卻至室溫，定容至50 mL，然后轉移至50 mL離心管中，于3 500 r/min條件下離心5 min，吸取1 mL上清液至10 mL容量瓶中，加入4 mL乙腈，用水定容至10 mL，過0.22 μm濾膜后直接進樣。

1.2.2 乳油樣品的處理

稱取0.5 g乳油樣品于50 mL容量瓶中，用乙腈溶解并定容，吸取1 mL上清液至10 mL容量瓶中，加入4 mL乙腈，用水定容至10 mL，過0.22 μm濾膜后直接進樣。

1.3 液相色譜分離條件

流動相A為0.1%甲酸水溶液，B為乙腈。流動相流速為0.3 mL/min。梯度洗脫程序：0～3min，90%～60%A；3～7 min，60%～10%A；7～12 min，10%A；12～12.5 min，10%～90%A。色譜柱溫度為35℃。進樣量為1 μL。

1.4 質譜條件

離子源：ESI正離子模式掃描；掃描范圍（m/z）：一級質譜100～1 000，二級質譜50～1 000；CID電壓：5 V、10 V、20 V、40 V；霧化氣：氮氣；霧化氣流量：11 L/min；噴霧氣壓力：344.5 kPa；干燥氣溫度：300℃；毛細管電壓：3 500 V。采集數據時，用質量參比溶液兩點校正模式實時校正，參比離子選擇正離子為m/z=121.050 9和m/z=922.009 8。

1.5 篩查數據庫的建立［4］

采用Agilent公司的MassHunter Workstation Personal Compound Database and Library數據庫（PCDL）建立了12種氨基甲酸酯類農藥的一級及二級質譜數據庫。

將12種農藥標準品的混合液稀釋至1 mg/L，在上述色譜-質譜條件下進樣。先進行一級質譜掃描，得到目標化合物的保留時間、相對分子質量。再在不同的碰撞電壓下進行二級質譜掃描，得到目標化合物的全掃描圖及質譜碎片信息，建立12種農藥的篩查譜庫。譜庫中主要包含農藥的英文通用名、分子式、CAS號、結構式、相對分子質量、保留時間以及二級質譜碎片信息。根據建立的譜庫對樣品中違規添加的氨基甲酸酯類農藥進行篩查確證。

2 結果與討論

2.1 樣品前處理條件的選擇

目前，農業投入品主要包括農藥、肥料等，在農藥產品中添加未經登記農藥成分的情況非常嚴重。本研究選擇了可濕性粉劑、乳油2種常用劑型的農藥產品。

這2種劑型的產品，在加工過程中，會加入一些助劑和其它物質，這些物質對農藥成分的分離和測定有一定的影響。由于農藥產品的含量一般較高，因此，提取液不能直接進樣，需要稀釋后才能進樣分析。在稀釋的過程中，助劑等干擾物質也同時被稀釋，減少了對分離和測定的影響。實驗發現，不需要對樣品稀釋液進行凈化處理，可直接進行分析，減少了樣品處理的步驟和環節，從而保證分析結果的準確可靠。

2.2 液相色譜條件的優化

一般農藥檢測常選用乙腈+水和甲醇+水2種混合溶劑體系作為流動相，故本實驗先對這2種流動相進行比較。結果表明：以乙腈+水為流動相時，總離子流圖的響應值高于以甲醇+水為流動相時的響應值，且柱壓較低，有利于色譜柱的壽命和對儀器的保護。由于流動相的組成會影響離子源的離子化效率，從而影響靈敏度。在乙腈+水流動相體系的水相中分別加入0.1%甲酸、0.1%乙酸進行實驗。以乙腈+0.1%甲酸水溶液為流動相時，峰形最優，色譜分離效果最好。所以本實驗以乙腈+0.1%甲酸水溶液作為流動相。圖1為12種農藥在正離子模式下的總離子流圖。

2.3 質譜條件的優化

對12種氨基甲酸酯類農藥的質譜條件進行了進一步的優化。實驗發現，這12種農藥均在正離子模式下有響應，且在正離子模式下均是準分子離子峰［M+H］+的響應強。實驗得到12種氨基甲酸酯類農藥的準分子離子［M+H］+的實測Mr、理論Mr和質量精度，這12種農藥的質量精確度絕對值在0.5×10-6～2.4×10-6之間。通過Q-TOF MS/MS的二級質譜分別在4個碰撞能量（5 V、10 V、20 V、40 V）下進行掃描，獲得了每個化合物的最優碰撞能量，結果見表1。

圖1 12種農藥的總離子流圖

表1 12種氨基甲酸酯類農藥的信息

2.4 線性范圍及定量限

配制一系列標樣溶液，在優化的色譜和質譜條件下進樣檢測，以各有效成分的峰面積為縱坐標，質量濃度為橫坐標，繪制標準曲線，計算線性方程、線性范圍、相關系數及定量限，結果見表2。結果表明，12種農藥在0.5～100 mg/L質量濃度范圍內線性良好，線性相關系數均大于0.99。說明本方法適用于這12種農藥的定量分析。

表2 12種農藥的保留時間、線性方程、相關系數和定量限

2.5 回收率試驗

采用未篩查出氨基甲酸酯類農藥的樣品進行加標回收率實驗，添加濃度設低、中、高3個濃度水平，并計算平均回收率。結果顯示，12種農藥的回收率在85%～103%之間。

2.6 樣品篩查

采用超高效液相色譜-四極桿飛行時間質譜法對從上海各農資市場門店采集到的100個農藥樣品進行篩查分析。采集一級質譜數據，并檢索譜庫，對陽性樣品進行二級質譜掃描，根據碎片離子和質量誤差等進行確證。共檢出6個樣品違規添加氨基甲酸酯類農藥，并對違規添加成分進行含量測定，結果見表3。100個樣品中有6個樣品添加氨基甲酸酯類農藥，檢出率為6%。檢出的農藥品種有克百威、丁硫克百威、異丙威、滅多威等?？税偻⑻闇缤乖谖覈卟?、果樹上使用，近年來，在蔬菜、水果中仍時常檢測出違禁農藥殘留，嚴重影響了農產品質量安全。所以，加強違規添加成分的篩查研究，對于保障農產品的質量安全具有重要的意義。

3 結論

本文建立了超高效液相色譜-四極桿飛行時間質譜法對農藥產品中違規添加的12種氨基甲酸酯類農藥進行篩查與確認。該方法快速、準確，不僅可在單次分析中快速篩查出數百種不同化合物，在多農藥檢測領域潛力巨大，且在農藥違法添加方面具有明顯優勢。

表3 樣品篩查結果

［1］孫福江,李潤巖,原現瑞,等.頂空固相微萃取-氣質聯用法檢測蘋果中氨基甲酸酯類農藥殘留［J］.儀器科學,2010,31（10）：223-227.

［2］胡玉玲,鐘偉健,李攻科.固相微萃取-高效液相色譜聯用分析環境水樣中的氨基甲酸酯農藥 ［J］.中山大學學報：自然科學版, 2004,43（6）：124-127.

［3］陳劍剛,趙倩鈴,連宗衍,等.高效液相色譜-質譜法分析測定水中氨基甲酸酯［J］.分析化學,2005,33（8）：1167-1170.

［4］貢松松,顧欣,曹慧,等.超高效液相色譜-四極桿飛行時間質譜法快速篩查生鮮牛乳中的14種磺胺類藥物［J］.分析測試學報, 2014,33（12）：1342-1348.

UPLC-TOF MS Method for Rapid Screening of Carbamate Insecticides in Agricultural Inputs

CHEN Jian-bo,MA Lin,HUANG Lan-qi
（Shanghai Agriculture Technology Extension&Service Centre,Shanghai 201103,China）

A method for rapid screening of 12 kinds of carbamate insecticides in agricultural inputs was established by UPLC-TOF MS,and the method was applied to screen carbamate insecticides in EC and WP.The results showed that carbofuran and carbosulfan were determined in the samples.At the concentration of 0.5-100 mg/L,the linear relationship was good,the correlation coefficients were more than 0.99.The recoveries were 85%-103%.

UPLC-TOF MS；carbamate insecticide；analysis

TQ 450.7

A

10.3969/j.issn.1671-5284.2016.03.008

2016-03-02

上海市農委青年成長基金項目［3031415］；上海市農委科技攻關項目［滬農科攻字（2015）第4～6號］

陳建波（1982—），男，重慶市墊江縣人，中級農藝師，主要從事農藥檢測研究工作。E-mail：cjb0123@126.com

顧林玲）