快速溶劑萃取-氣相色譜質譜法聯用測定大米中6種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑殘留

(北京吉天儀器有限公司，北京 100015)

1 引言

甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑是近10年來全球農藥界最具有發展潛力和市場活力的一類低毒、高效、廣譜、內吸性殺菌劑，對幾乎所有的真菌綱病害均有良好的活性，廣泛應用于農產品的生產中[1]，其在農產品中的殘留不可避免，因此開展農產品中甲氧基丙烯酸酯類殘留的檢測方法研究很有必要。

農產品中殺菌劑殘留的前處理方法一般采用固相萃取[2,3]、超聲提取[4]、均質提取[5]等方法，快速溶劑萃取法(APLE)是通過增加溫度和壓力來提高萃取的效率，具有萃取效率高，平均萃取時間少，綠色環保等特點。此外，快速溶劑萃取技術廣泛應用于分析沉積物、污泥等多個領域中的農藥殘留、多環芳烴、多氯聯苯等污染物[6-8]，已被美國國家環保局(EPA)選為推薦的樣品前處理標準方法[9]。金黨琴[10]等人通過比較傳統的索氏提取、超聲提取、振蕩提取和加速溶劑萃取等方法對蔬菜中噻蟲嗪的提取效果發現，加速溶劑萃取方法提取效果明顯高于其它3種提取方法，回收率高于95%，且該方法提取時間短，溶劑用量少，簡便快捷。

采用APLE進行提取時，除了提取目標化合物外，樣品基質中的其它組分也同時被提取出來，通常在分析前需要進一步的凈化處理。如果在萃取過程中加入合適的分散劑和吸附劑吸附干擾物質，就能夠同時實現萃取和凈化，提高萃取效率。本實驗以大米為例，使用快速溶劑萃取技術對大米中的6種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑進行萃取并對萃取液在線凈化，得到的萃取液直接進行氣相色譜質譜分析，快速高效。表1列舉了對不同基質中甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑殘留的萃取凈化方法[4,5,11]，從表中可以得出快速溶劑萃取在線凈化與其他文獻中相關前處理方法比較，提取凈化省時高效，操作步驟簡單。

表1 不同甲氧基丙烯酸酯殺菌劑萃取方式比較

2 實驗部分

2.1 儀器與試劑

APLE-3500快速溶劑萃取儀(配11mL萃取池，北京吉天儀器有限公司)；GC-MS QP2010SE 氣相色譜質譜儀(日本島津)；氮吹濃縮儀。

乙腈(色譜純)；丙酮(分析純)；乙酸乙酯(色譜純)；環己烷(分析純)；CNW分散固相萃取純化管(900mg MgSO4，300mg PSA，150mg C18)；乙腈中啶氧菌酯(100μg/mL，BePure?)；甲醇中醚菌酯(100μg/mL，壇墨質檢)；甲醇中肟菌酯(100μg/mL，壇墨質檢)；甲苯中吡唑醚菌酯(100μg/mL，壇墨質檢)；乙腈中氟嘧菌酯(100μg/mL，BePure?)；乙腈中嘧菌酯(100μg/mL，BePure?)。

大米樣品購于當地超市，粉碎后低溫儲存。

2.2 儀器工作條件

快速溶劑萃取儀條件：乙腈為萃取溶劑，溫度100℃，加熱300s，靜態萃取時間240s，循環兩次，沖洗體積為60%，吹掃60s。

GC條件：Rtx-5MS毛細管色譜柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm)；進樣口溫度280 ℃；升溫程序：溫度 160℃，保持1 min，以15 ℃/min升至280 ℃，保持4 min，以10℃/min 升至300 ℃，保持10 min；載氣：氦氣，流速1.0mL/min；進樣量1 μL；進樣方式為不分流進樣。

MS條件：電離方式：EI；電離能量：70 eV；四極桿溫度：150℃；離子源溫度：230℃；接口溫度：280℃；溶劑延長時間：5min；離子選擇模式為SIM模式分段掃描。

2.3 實驗方法

圖1為APLE萃取凈化示意圖，具體操作為稱取1.00g硅藻土并加入900mg MgSO4、300mg PSA以及150mg C18，混合均勻后裝入預先墊好纖維素濾膜的萃取池中，再稱取1.00g樣品，與1.00g硅藻土混合后裝填至萃取池吸附劑的上部，最上層加入1g硅藻土，并放置一片纖維素濾膜，將蓋擰緊密封萃取池，置于APLE萃取盤中，啟動APL-3500快速溶劑萃取儀進行萃取，萃取液收集于60mL收集瓶中，進行氮吹濃縮至近干，乙腈定容到1mL，過0.45μm有機相濾膜后，待GC-MS上機檢測。

圖1 APLE萃取在線凈化示意圖

3 結果與討論

3.1 快速溶劑萃取條件的選擇

3.1.1 萃取溶劑的選擇

有文獻報道采用乙腈[12]、乙酸乙酯-環己烷[13]、乙酸乙酯[12,14]、丙酮[15]作為萃取甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的溶劑。通過實驗比較了幾種萃取溶劑的萃取效果，使用乙腈作為萃取溶劑，基質背景相對干凈，萃取效率高，同時與相關文獻報道[1]相似。所以本實驗采用乙腈作為萃取溶劑。

3.1.2 循環次數

按照2.3所述對稱取的空白樣品準確加入一定量的6種殺菌劑混合標準溶液，密封萃取池，在溫度為100℃，壓力10MPa，熱平衡時間為300s，萃取時間為300s，淋洗體積為60%的參數條件下，進入APLE-3500序列模式，將方法中循環次數設置為3次，對空白大米樣品進行加標回收實驗，通過軟件設置序列模式將3次循環后的收集液分別收集到3個收集瓶當中，然后按照2.2色譜條件進行6種殺菌劑的測定。實驗結果表明，第一次的回收率為95%，第二次回收率在2%～5%之間，第三次回收率幾乎為零。這說明萃取條件優化較好，兩次萃取基本能達到萃取充分。為了節省時間和資源，本實驗選擇循環兩次。

3.2 凈化條件的優化

目前，常用的吸附凈化劑主要包括石墨化炭黑(GCB)、C18和N-丙基乙二胺(PSA)等，其中GCB對色素有較好的吸附效果，大米基質成分復雜，含有大量的淀粉、脂類物質和蛋白質，含有色素較少，PSA能夠吸附萃取液中的脂肪酸以及糖類物質，C18可以去除樣品基質中的非極性脂類物質，所以本實驗選擇PSA與C18作為快速溶劑萃取在線萃取凈化的吸附凈化劑。

3.3 質譜條件的優化

由于Scan模式通常不能提供痕量分析中必要的靈敏度，因此在Scan條件下根據目標化合物保留時間和相應的質譜圖，確定SIM分析條件。6種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑的保留時間、定性離子與定量離子見表2。6種殺菌劑分離情況良好，見圖2。

表2 6種殺菌劑保留時間、定量離子與定性離子

3.3 標準曲線與檢出限

按照2.2的色譜條件，對6種殺菌劑的混合標準溶液系列分別進行測定，并繪制標準曲線。結果表明：6種殺菌劑的質量濃度在0.05～1μg/mL范圍內與其對應的峰面積呈線性關系，其線性方程、相關系數見表3。分別以信噪比S/N≥3確定檢出限(LOD)，S/N≥10確定定量限(LOQ)，結果如表3。

圖2 6種殺菌劑標準溶液色譜圖(1 μg/mL)1.啶氧菌酯；2.醚菌酯；3.肟菌酯；4-1.吡唑醚菌酯；4-2.吡唑醚菌酯；5.氟嘧菌酯；6.嘧菌酯

化合物線性方程相關系數rLOD(μg/mL)LOD(μg/mL)啶氧菌酯Y=48.154X-414.420.99970.0050.017醚菌酯Y=93.766X-761.760.99970.0020.007肟菌酯Y=58.641X-1081.10.99970.0040.013吡唑醚菌酯Y=72.867X-1674.30.99920.0160.053氟嘧菌酯Y=10.421X+161.791.00000.0220.073嘧菌酯Y=84.488X-2842.90.99930.0740.246

3.4 重復性試驗

取濃度為0.1μg/mL的 6種殺菌劑的混合標準溶液， 在2.2色譜條件下進行6次重復實驗，結果見表4，保留時間RSD在0.01～0.11%之間，峰面積RSD在0.9～3.4%之間，表明儀器的精密度良好。

表4 6種殺菌劑的儀器重復性

3.5 回收率和精密度實驗

選取空白大米作為基質樣品，根據2.3樣品制備和2.2萃取條件，并加入一定量的6種殺菌劑混合標準溶液，考察加標回收情況。實驗結果表明加標回收率均符合日常分析檢測的要求，6種殺菌劑的加標回收率詳見表5。

表5 6種殺菌劑的加標回收率及RSD(n=3)

續表5

3.6 實際樣品分析

應用所建方法對不同超市采購的4份大米樣品(1#、2#、3#、4#)進行檢測，其中3份大米樣品檢出氟嘧菌酯，2#大米樣品中氟嘧菌酯的含量為0.083mg/kg，3#、4#大米樣品種氟嘧菌酯的含量分別為0.107mg/kg、0.154 mg/kg，超出加拿大規定糧谷中氟嘧菌酯殘留最大限值0.1mg/kg。

4 結論

通過對分析條件的優化，建立快速溶劑萃取-在線凈化與氣相色譜質譜聯用分析大米中的6種甲氧基丙烯酸酯類殺菌劑殘留的方法。6種殺菌劑在3個濃度加標水平下回收率為84.7～95.6%，RSD為0.22～3.69%，該方法在實驗中使用溶劑量少，操作簡單，為大米中殺菌劑的提取及檢測提供有效的參考。