氣相色譜-四級桿飛行時間質譜法測定大米中苯氧羧酸類除草劑殘留*

魏紹峰， 程壽峰， 王興寧， 茍海潮， 張愛華

(1.貴州醫科大學 公共衛生學院， 貴州 貴陽 550025； 2.貴州醫科大學 環境污染與疾病監控教育部省部共建重點實驗室， 貴州 貴陽 550025； 3.貴州出入境檢驗檢疫局， 貴州 貴陽 550081)

?

氣相色譜-四級桿飛行時間質譜法測定大米中苯氧羧酸類除草劑殘留*

魏紹峰1,2， 程壽峰1,2， 王興寧3， 茍海潮1,2， 張愛華1,2

(1.貴州醫科大學 公共衛生學院， 貴州 貴陽 550025； 2.貴州醫科大學 環境污染與疾病監控教育部省部共建重點實驗室， 貴州 貴陽 550025； 3.貴州出入境檢驗檢疫局， 貴州 貴陽 550081)

目的： 建立測定大米中15種苯氧羧酸類除草劑農藥殘留量的氣相色譜-四極桿飛行時間質譜(GC-Q-TOF/MS)測定方法。方法：采用乙腈提取，Carbon固相萃取凈化柱凈化，三甲基硅烷化重氮甲烷衍生化， 建立GC-Q-TOF/MS 法測定大米中15種苯氧羧酸類除草劑[3,5-二氯苯甲酸、麥草畏、2-甲-4-氯苯氧丙酸(MCPP)、2-甲基-4-氯苯氧乙酸(MCPA)、2,4-滴丙酸(2,4-DP)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、5-氯苯酚、2,4,5-三氯苯氧丙酸(2,4,5-TP)、草滅平、2,4,5-三氯苯氧基乙酸(2,4,5-T)、2,4-滴丁酯(2,4-DB)、苯達松、地樂酚、毒秀定、三氟羧草醚)]含量的色譜條件、線性關系、檢測限以及回收率,考察相對標準偏差，采用該法評價隨機抽樣的貴陽市售大米中15種苯氧羧酸類除草劑的含量。結果：本研究設定條件下15種苯氧羧酸類除草劑在20 min內完全分離，并測得相應的色譜峰；在0.05～1.0 mg/L范圍內線性關系良好，相關系數為0.997 4～0.999 9；3個添加水平 (0.05、0.1及0.15 mg/L)的平均回收率為80.1%～101.3%；精密度和重復性的相對標準偏差(RSD,n=5)為5.8%～9.6%；最低檢出限(3S/N)在0.001～0.006 mg/kg；5種貴陽市售大米樣品中未檢出15種苯氧羧酸除草劑。結論：成功建立測定大米中15種苯氧羧酸類除草劑農藥殘留量的GC-Q-TOF/MS測定方法，貴陽市售大米中未檢出15種苯氧羧酸類除草劑。

氣相色譜-四極桿飛行時間質譜； 固相萃取； 苯氧羧酸； 除草劑； 大米； 貴陽

鹵代苯氧羧酸類除草劑具有良好的除草活性，目前被廣泛應用于小麥、玉米和水稻田中除去闊葉雜草,該類除草劑農藥大約有20多種[1]。氯代苯氧酸類除草劑具有沸點高、不易揮發、極性大、溶于水和乙醇等特性，對人、畜有一定的內分泌擾亂作用，且能在土壤、水環境、作物桔桿及果實中殘留，可對人類健康和環境造成的一定的危害[2-3]，因此，各國都制定了嚴格的苯氧酸類除草劑殘留限量[4]。目前對苯氧羧酸類除草劑多采用固相萃取[5]、凝膠滲透色譜[3]、分散固相萃取[6]、基質分散固相萃取[7]、磁固相萃取技術[8]進行樣品處理，采用氣相色譜法、氣質聯用法、液相色譜法及液相色譜質譜法進行測定[9-12]。本文對大米樣本用不同提取溶劑和三甲基硅烷化重氮甲烷衍生進行處理，采用氣相色譜-四極桿飛行時間質譜法(GC-Q-TOF/MS)方法測定大米中15種苯氧羧酸類除草劑[3,5-二氯苯甲酸、麥草畏、2-甲-4-氯苯氧丙酸(MCPP)、2-甲基-4-氯苯氧乙酸(MCPA)、2,4-滴丙酸(2,4-DP)、2,4-二氯苯氧乙酸(2,4-D)、5-氯苯酚、2,4,5-三氯苯氧丙酸(2,4,5-TP)、草滅平、2,4,5-三氯苯氧基乙酸(2,4,5-T)、2,4-滴丁酯(2,4-DB)、苯達松、地樂酚、毒秀定、三氟羧草醚)]殘留量。

1 材料與方法

1.1 實驗材料

1.1.1 儀器 PEclaerus 680氣相色譜儀聯用PEAXIONIQT四極桿/飛行時間質譜儀(美國PE公司)、AllegraΧ-22高速冷凍離心機(美國Allegra公司)、EYELA2000旋轉蒸發儀(日本東京理化公司)、旋渦振蕩器、分析天平、氮吹儀。

1.1.2 試劑與材料 乙腈(色譜純，德國MERCK公司)、丙酮(色譜純，德國CNW公司)、正己烷(色譜純，德國CNW公司)、甲苯(分析純，國藥集團藥業股份有限公司)、氯化鈉、無水硫酸鈉(均為農殘級，德國CNW公司)，乙腈-甲苯(V/V,3∶1)溶液，三甲基硅烷化重氮甲烷衍生化試劑(0.6 mol/L，德國CNW公司)，Carbon TPT固相萃取柱。15種苯氧羧酸類除草劑混合標準品 (HBM-8151A,美國ULTRA Scientific公司)，大米樣品購于貴陽市大型綜合糧油食品批發市場(按價格選擇5個檔次的品牌，隨機抽取樣品)。

1.2 實驗方法

1.2.1 色譜-質譜條件 色譜柱：PerkinElmer Elite-5MS毛細管柱 (30 m×0.25 mm×0.25 μm)；進樣口溫度250 ℃，不分流進樣；載氣為He(純度> 99. 999%)，流速為1 mL/min；進樣量為1 μL；升溫程序：起始溫度70 ℃保持2 min，以10 ℃/min升至290 ℃后保持4 min。電子轟擊離子源(EI)：電子能量70 eV，離子源溫度250 ℃，接口溫度250 ℃，溶劑延遲時間5 min，檢測器電壓1.0 kV，碰撞氣流速為氦氣3 mL/min，數據掃描方式為正離子，Q-TOF Scan全掃描模式(掃描范圍45～450 m/z，掃描速率3 spectra/s)和MSMS多反應監測(MRM)模式掃描。

1.2.2 上樣前處理 準確稱取2.00 g(精確至0.01 g)大米樣品于50 mL具塞離心管中，加2.0 g氯化鈉，再加入15 mL乙腈溶液振蕩混勻，靜置30 min，以5 000 r/min離心5 min收取上清液，再加15 mL乙腈重復提取1次，合并兩次提取液用旋轉蒸發儀40 ℃水浴蒸發濃縮至約1 mL，待凈化。

1.2.3 提取液凈化 在Carbon TPT固相萃取柱中加入1 cm高的無水硫酸鈉，加樣前用10 mL乙腈-甲苯溶液(V/V,3∶1)預淋洗該柱，棄去淋洗液，當液面到達無水硫酸鈉頂部時，迅速將樣品提取濃縮液轉入該柱中，下接試管，分別用2 mL乙腈-甲苯溶液(V/V,3∶1)洗滌3次，將全部洗滌液轉入Carbon TP固相萃取柱中，待液面到達無水硫酸鈉頂部時用15 mL乙腈-甲苯溶液(V/V,3∶1)洗脫，收集所有流出液，待衍生。

1.2.4 衍生化 將收集的洗脫液在30 ℃水浴中氮吹濃縮至近干，用5 mL正己烷溶液淋洗試管壁，氮吹近干，再用5 mL正己烷淋洗1次，用平緩氮氣吹至約1 mL，加入100 μL三甲基硅烷化重氮甲烷衍生劑(6 mol/L)，蓋塞混勻，在30 ℃水浴中放置20 min，再用平緩氮氣流吹至近干，用丙酮溶解并定容至1 mL，經離心后取上清液供GC-Q-TOF/MS分析。

1.2.5 標準曲線測定 將混合標準儲備溶液分別配制為0.05、0.1、0.2、0.5及1.0 mg/L系列濃度的標準工作液，在選定的“1.2.1”色譜-質譜條件下進行測定分析，并用AxIoneCipher數據處理軟件制得15種除草劑的工作曲線以及相關系數(r)。

1.2.6 回收率、精密度以及最低檢出限測定 選取空白樣品，稱取4個平行樣品，其中3個分別準確添加除草劑混合標準溶液并按前述的操作步驟進行3個濃度水平(0.05、0.1及0.15 mg/L)的添加回收試驗，每個水平的試樣重復測定5次，計算回收率及精密度。以信噪比(S/N)為3∶1時，計算15種苯氧羧酸除草劑的濃度為最低檢出限。

1.2.7 大米樣品殘留測定 選擇5個大米樣品，一式兩份，共10份樣品，其中5份樣品加入一定量的標準溶液, 測定加標回收率和相對標準偏差, 以考察方法的準確性和可靠性，另外5份作為實測樣品，檢測其中苯氧羧酸類除草劑的實際含量。上述樣品經過“1.2.2”上樣前處理、“1.2.3”提取液的凈化、“1.2.4”衍生化，在選定的“1.2.1”色譜-質譜條件下進行測定分析，得到各樣品掃描色譜圖，計算15種苯氧羧酸類除草劑農藥含量。

2 結果

2.1 GC-Q-TOF/MS法建立

2.1.1 定性測定 試驗選擇Q-TOF模式和MS/MS模式對15種苯氧羧酸除草劑進行一級MS和二級MS掃描分析，并建立相應數據庫，在選定的“1.2.1”色譜-質譜條件下，15種苯氧羧酸類除草劑能夠在20 min內完全分離，說明分離效果比較理想，滿足檢測要求。15種除草劑的保留時間、分子式、定量離子及定性離子見表1及圖1。

表1 15種除草劑的保留時間、定量離子及定性離子

Tab.1 Retention time, qualitative and quantitative ion of 15 herbicides

除草劑分子式保留時間(min)定量離子(m/z)定性離子(m/z)3,5-二氯苯甲酸C7H4Cl2O2 10.9613173175,204麥草畏C8H6O3Cl212.5642203205,234MCPPC10H11ClO312.9301169142,228MCPAC9H9ClO313.1893214141,1552,4-DPC9H8Cl2O313.6866162189,2482,4-DC9H8Cl2O313.9503199234,1755-氯苯酚C6Cl5OH14.9503265280,2372,4,5-TPC9H7O3CI315.2564196198,282草滅平C7H5Cl2NO215.3805188219,1602,4,5-TC8H5Cl3O315.5819233235,2682,4-DBC10H10Cl2O316.305910159,162苯達松C10H12N2O3S16.6505212105,254地樂酚C10H12N2O517.0990225195,254毒秀定C6H3Cl3N2O217.1227196197,198三氟羧草醚C14H7ClF3NO519.8555375345,223

注：1為3,5-二氯苯甲酸；2為麥草畏；3為MCPP；4為MCPA；5為2,4-DP；6為2,4-D；7為5-氯苯酚；8為2,4,5-TP；

2.1.2 標準曲線 如表2所示，15種苯氧羧酸類除草劑在線性范圍0.05～1.0 mg/L內均呈良好線性關系，r為0.997 4～0.999 9能滿足檢測要求。

表2 15種除草劑的線性方程及相關系數

Tab.2 Linear equation and correlation coefficient of 15 herbicides

除草劑 線形方程r3,5-二氯苯甲酸Y=612.02x-118.440.9989麥草畏Y=683.07x-190.070.9992MCPPY=341.55x-14.370.9986MCPAY=452.68x-83.460.99842,4-DPY=420.32x-113.210.99862,4-DY=559.42x-5257.140.99755-氯苯酚Y=783.84x+0.0240.99742,4,5-TPY=524.98x-21.830.9992草滅平Y=328.31x-145.180.99982,4,5-TY=451.51x+0.0120.99862,4-DBY=342.61x-83.760.9974苯達松Y=454.51x-75.580.9985地樂酚Y=132.68x-960.560.9974毒秀定Y=117.97x+0.0130.9999三氟羧草醚Y=146.72x-17.850.9988

2.1.3 回收率、精密度以及最低檢出限 如表3所示，在0.05、0.10及0.15 mg/L 添加水平下的平均回收率為80.1%～101.3%；相對標準偏差(RSD,n=5)為5.8%～9.6%；最低檢出限(3S/N)在0.001～0.006 mg/kg，能滿足檢測要求。

2.2 樣品測定

加標樣品中除草劑的平均回收率為85%～99%, 相對標準偏差為5.0%～9.2%, 完全能夠滿足分析要求。實測樣品中未檢測到15種苯氧羧酸類除草劑殘留。

3 討論

由于苯氧羧酸類除草劑在稻谷種植過程中廣泛使用，而大米是人類重要的食物來源，因此為了保護人們免受農藥殘留的危害，探討一種苯氧羧酸類除草劑的殘留檢測方法非常有必要。本研究對不同的提取溶劑(乙腈、甲醇、丙酮、二氯甲烷、正己烷和乙酸乙酯)進行考察，發現乙腈對15種苯氧羧酸類除草劑的提取效率較好，且峰分離度較好。通過比較衍生溫度(20 ℃、30 ℃、40 ℃)和衍生時間(15、20、30 min)，發現衍生溫度為30 ℃，衍生時間為20 min為本實驗的最佳衍生條件。通過比較四種固相萃取柱【Carbon TPT、石墨化碳-氨基(GC-NH2)、弗羅里硅土(FL-PR)、C18】對添加混合標準溶液空白樣品的凈化效果，發現Carbon TPT柱對色素雜質的吸附性較強，凈化效果較好。最終本研究用乙腈提取、Carbon固相萃取凈化柱凈化及三甲基硅烷化重氮甲烷衍生化處理樣品考察GC-QTOF /MS 的測定條件，結果表明，大米中15種苯氧羧酸類除草劑分別在線性范圍0.05～1.0 mg/L內均呈良好線性關系，r在0.997 4～0.999 9，平均回收率為80.1%～101.3%，證明本研究成功建立可用于大米中15種苯氧羧酸類除草劑殘留進行檢測的GC-QTOF /MS方法。采用設計的條件對隨機抽樣的貴陽市售大米樣品中苯氧羧酸類除草劑殘留進行測定，未檢測到15種苯氧羧酸類除草劑殘留，為大米的質量檢測、安全管理提供實驗依據。

表3 15種除草劑的回收率、精密度及檢測限(n=5)

Tab.3 Recovery, precision and detection limit of 15 herbicides(n=5)

除草劑添加水平(mg/L)平均回收率(%)RSD(%)最低檢出限(mg/kg)3,5-二氯苯甲酸0.0582.36.40.006除草劑添加水平(mg/L)平均回收率(%)RSD(%)最低檢出限(mg/kg)草滅平0.0584.36.80.0030.1080.47.70.1086.27.40.1585.75.80.1581.79.1麥草畏0.0592.68.50.0022,4,5-T0.0588.580.0010.1085.46.30.1080.45.90.1590.86.70.1583.77.6MCPP0.0584.58.20.0052,4-DB0.0591.66.50.0020.1080.16.70.1088.27.10.1582.98.90.1593.77.6MCPA0.0585.85.90.005苯達松0.0583.48.70.0060.1088.08.10.1081.38.30.1583.47.60.1580.29.32,4-DP0.0581.66.50.003地樂酚0.0581.08.40.0050.1085.96.80.1082.77.70.1586.77.30.1584.19.62,4-D0.0590.48.40.001毒秀定0.0580.67.50.0040.1088.27.50.1086.39.10.1586.380.1583.59.75-氯苯酚0.0583.97.80.004三氟羧草醚0.0595.27.20.0010.1080.56.40.10101.38.60.1581.67.20.1585.78.12,4,5-TP0.0584.69.40.0020.1083.18.50.1589.97.9

[1] 李海燕，孫建華，譚丕功，等.水中氯代苯氧酸類除草劑測定方法的研究進展[J].化學分析計量， 2012(4):102-104．

[2] 唐洪元，等.除草劑[M].北京：科學出版社， 1993：84-125.

[3] 匡華,侯玉霞,儲曉剛,等.氣相色譜-質譜法同時測定大豆中14種苯氧羧酸類除草劑[J]．分析化學, 2006 (12):1733-1736.

[4] 牟仁祥，陳銘學.稻米中13種苯氧羧酸類除草劑多殘留的高效液相色譜-質譜測定[J]．分析測試學報， 2008 (27):973-976.

[5] 于彥彬，張嶸，李莉，等.固相萃取液相色譜-串聯質譜法測定土壤中9種苯氧羧酸類除草劑殘留量[J].分析化學， 2014 (9):1354-1358．

[6] 徐娟，陳捷，王嵐，等．QuEChERS 提取與超高效液相色譜-電噴霧電離串聯質譜聯用法檢測果蔬中的230種農藥殘留[J].分析測試學報， 2013 (3):293-301．

[7] 洪海燕，殷培軍，魏艷，等．基質固相分散-高效液相色譜法測定玉米中7種苯氧羧酸類除草劑的殘留[J].農藥學學報， 2010 (3):344-348．

[8] 張帆，易艷梅，張春霞，等. MSPE-UPLC-MS/MS 測定茶油中5種苯氧羧酸類除草劑殘留[J].食品與機械， 2016 (7):61-65．

[9] 周林軍，劉濟寧，石利利，等.液液微萃取-甲基衍生化/氣相色譜法對水中氯代酸除草劑的測定[J].分析測試學報， 2009 (7):829-833．

[10]張莉，桂建業，劉永濤，等.預衍生化-氣相色譜-質譜法測定水中酸性除草劑[J]．理化檢驗：化學分冊， 2011 (1):8-11．

[11]李晉國，余萬春.高效液相色譜法監測水源中2,4-二氯苯氧乙酸的含量[J]．光譜實驗室， 2011 (1):348-351．

[12]鄭和輝，李潔，魏建榮，等.液相色譜串聯質譜法直接進樣測定水中呋喃丹、草甘膦、滅草松和2,4-滴[J]．衛生研究， 2009 (3):302-303．

(2016-08-11收稿，2016-11-01修回)

中文編輯： 吳昌學； 英文編輯： 趙 毅

醫學名詞術語使用規范

名詞、術語應統一，不要一義多詞或一詞多義。婦產科學、耳鼻咽喉科學、血液病學、呼吸病學、內分泌學、眼科學和外科學的名詞已由醫學名詞審定委員會審定公布，應嚴格執行，其它尚未審定者，目前以下列2個主題詞索引為準：(1)《醫學主題詞注釋字順表中文索引》(中國醫學科學院醫學信息研究所)；(2)《中醫藥主題詞表》(中國中醫研究院圖書情報研究所)。在這2個主題詞表中找不到者，則以人民衛生出版社出版的《英漢醫學詞匯》、化學工業出版社出版的《藥名詞匯》和科學出版社出版的各學科名詞審定本為準。如“發燒”應改為“發熱”，“紅血球”應改為“紅細胞”，“血色素”應改為“血紅蛋白”，“剖腹產術”應改為“剖宮產術”等。國內尚無統一譯名的，參考以上詞典慎重擬定，并在譯名后加括號加注外文，在醫學名詞審定委員會正式公布后，應立即嚴格遵照執行。

GC-Q-TOF/MS Determination of Pesticide Residue of Phenoxy-hydroxy-acid Herbicides in Rice

WEI Shaofeng1，2, CHENG Shoufeng1，2, WANG Xingning3, GOU Haichao1，2, ZHANG Aihua1，2

(1.SchoolofPublicHealth,GuizhouMedicalUniversity,Guiyang550025,Guizhou,China; 2.KeyLaboratoryofEnvironmentPollutionMonitoringandDiseaseControl,GuizhouMedicalUniversity，Guiyang550025,Guizhou,China;3.GuizhouEntry-ExitInspectionandQuarantineBureau,Guiyang550081,Guizhou,China)

Objective: To test a GC-Q-TOF/MS method for determination of pesticide residue of 15 kinds of phenoxy-hydroxy-acid herbicides in rice. Methods： Study the chromatographic conditions, content of linearity, detection limit, recovery rate and relative standard deviationthe of detecting 15 kinds of phenoxy-hydroxy-acid herbicides in rice with acetonitrile extraction, Carbon SPE column purification, three methyl silane diazomethane derivatization and gas chromatography quadrupole time-of-flight mass spectrometry (GC-QTOF MS).The 15 kinds of phenoxy-hydroxy-acid herbicides includes 3, 5- dichlorbenzoic acid, dicamba, MCPP, MCPA, 2, 4-DP, 2, 4-D, pentachlorophenol l, 2, 4, 5-TP, chloramben, 2, 4, 5-T, 2, 4-DB, bentazon, dinoseb, picloram, acifluorfen. The content of evaluation on sale in Guiyang, 15 kinds of Phenoxyacid herbicides in rice. Then, the content of 15 kinds of phenoxy-hydroxy-acid herbicides in rice in Guiyang was evaluated by the above methods. Results： 15 kinds of phenoxy-hydroxy-acid herbicides were completly separated in 20 minutes. The linear relation was good between 0.05 mg/L～1.0 mg/L under the mass spectroscopy condition and the correlation was from 0.997 4 to 0.999 9. The mean recovery of three levels (0.05, 0.1，0.15 mg/L) was from 80.1% to 101.3%, and the precision and repeatability of RSD values were from 5.8% to 9.6% (n=5). The detection line was between 0.001 mg/kg and 0.006 mg/kg. 15 kinds of phenoxy-hydroxy-acid herbicides were not detected in rice samples. Conclusion： The method is simple, rapid and with satisfactory recoveries that it can provide the scientific quarantine criterion for 15 kinds of phenoxy-hydroxy-acid herbicides in rice. 15 kinds of herbicides were not detected in rice in Guiyang city.

gas chromatography quadrupole time of flight mass spectrometry; solid phase extraction; phenoxy-hydroxy-acid; herbicide; rice; Guiyang

時間：2016-11-15

http://www.cnki.net/kcms/detail/52.1164.R.20161115.1757.003.html

R155.5

A

1000-2707(2016)11-1292-05

10.19367/j.cnki.1000-2707.2016.11.012