UPLC-MS/MS法測定水體中的單氰胺

李 紅，張 薇，楊 松，張現霞，慕 衛,*

(1.山東農業大學植物保護學院，山東省高校農藥毒理與應用技術重點實驗室， 山東 泰安 271018；2.農業農村部農藥檢定所，北京 100125; 3.山東農業大學農藥環境毒理研究中心，山東 泰安 271018)

1 引言

單氰胺作為一種植物生長調節劑常用于葡萄、櫻桃等作物及設施栽培中，除具有殺蟲殺菌的效果外，還可調控作物休眠期，相關產品應用范圍較廣需求量較大[1～4]。單氰胺易溶于水，容易造成地表水的污染進而對人類健康存在潛在的危險。

單氰胺(cyanamide)[5]化學式CN2H2分子量42.02，分子結構簡單，極性強，在反相色譜柱中難以保留。已有文報道采用高效液相色譜法檢測單氰胺[6～7]，但該分析方法分離困難并且靈敏度低很難滿足痕量單氰胺的檢測要求。超高效液相-串聯質譜法相對較少，王旭群等報道柱前衍生化液相色譜串聯質譜法測定葡萄中單氰胺的含量[8]。本研究采用單氰胺和丹磺酰氯進行柱前衍生反應，建立了超高效液相色譜-串聯質譜檢測水體中單氰胺的方法，可滿足痕量分析的要求。

2 材料與方法

2.1 試劑與儀器 99.0%單氰胺標準樣品，由山東農業大學農藥環境毒理研究中心提供；98%丹磺酰氯標準品，北京琺默茲醫藥科技有限公司；碳酸鈉、碳酸氫鈉均為分析純，上海廣諾化學科技有限公司；甲酸、甲醇均為色譜純，天津科密歐化學試劑有限公司；試驗用水為超純水。

UPLC-Xevo TQ-S Micro超高效液相色譜-串聯質譜儀，Waters ACQUITY UPLC?BEHC18柱(2.1×50mm，1.7μm)，美國Waters公司；萬分之一電子天平，北京賽多利亞科學儀器有限公司；EPED-40TF超純水儀；數控超聲波清洗器等。

2.2 溶液配制 溶液Ⅰ：準確稱取一定量碳酸鈉和碳酸氫鈉配制成0.1mol/L碳酸鈉·碳酸氫鈉緩沖溶液(pH=9)；溶液Ⅱ：準確稱98%丹黃酰氯標準品用丙酮溶解配制成100mg/L標準溶液。

準確稱取99.0%單氰胺標準樣品用水溶解，得到單氰胺標準母液。取一定體積的單氰胺母液，稀釋成0.5～100μg/L的標準溶液，待衍生化。

2.3 衍生方法 取上述標準溶液和溶液Ⅱ、溶液Ⅰ各1mL，到10mL離心管中充分混勻，置于50℃水浴中衍生反應40min，冷卻至室溫，過0.22μm有機濾膜后進樣分析。

2.4 分析方法 液相條件：Waters ACQUITY UPLC?BEHC18柱(2.1×50mm，1.7μm)，柱溫：35℃，進樣體積：2μL，保留時間1.67min左右，流動相0.1%甲酸水溶液-甲醇，梯度洗脫程序(表1)。

表1 梯度洗脫程序

質譜條件：ES+掃描模式；毛細管電壓：3.0kV；脫溶劑溫度：400℃；離子源溫度：150℃；碰撞氣氬氣壓力：0.2kPa；多反應檢測模式(MRM)。

表2 單氰胺衍生物質譜(MRM)檢測條件

3 結果與討論

3.1 衍生方法優化 由于單氰胺分子結構簡單，無法直接進行UPLC-MS/MS檢測，本研究通過柱前衍生反應引入基團來克服。參考張春濤等[9]衍生化反應方法，以丹磺酰氯作為衍生劑進行柱前衍生反應。本試驗比較了50℃水浴條件下衍生10、20、30、40、50、60min的衍生效果，結果表明衍生時間為40min時已基本衍生完全。

3.2 標準曲線及定量限 以單氰胺標準溶液濃度為橫坐標(x軸)，其對應的峰面積為縱坐標(y軸)繪制標準曲線，在濃度范圍0.5～100μg/L范圍內，具有良好的線性關系，線性方程為y=482.5x+358.8，相關系數R2=0.998。以信噪比(S/N)=10時得到單氰胺方法定量限為5μg/L，信噪比(S/N)=3時儀器檢出限為10-14g。

3.3 準確度和精密度 向空白水樣中添加一定量的單氰胺標準溶液，配制0.005、0.1和1mg/L 3個添加水平濃度，每個濃度重復5次，計算平均回收率和相對標準偏差(RSD%)。結果表明，在0.005～1mg/L的添加水平下，平均回收率在93.93%～103.82%；相對標準偏差(RSD%)為4.86%～8.61%，符合殘留檢測要求。添加回收率和相對標準偏差(表3)，單氰胺衍生產物典型譜圖(圖1)。

表3 添加回收率和相對標準偏差

圖1 單氰胺衍生產物典型譜圖

4 結論

本文研究建立了UPLC-MS/MS檢測水體中單氰胺的分析方法，該方法具有操作簡單、分析時間短、靈敏度高、準確度和精密度高等優點。為今后該類農藥的超高效-串聯質譜分析方法的建立提供了重要的指導思路。