超高效液相色譜串聯質譜法測定土壤中的農藥殘留

陳佩瑾(實樸檢測技術(上海)股份有限公司，上海 201108)

0 引言

農藥是在農業上用于防治病蟲害及調節植物生長的化學藥劑。廣泛用于農林牧業生產、環境和家庭衛生除害防疫、工業品防霉與防蛀等[1]。農藥品種很多，按用途主要可分為殺蟲劑、殺螨劑、殺鼠劑、殺線蟲劑、殺軟體動物劑、殺菌劑、除草劑、植物生長調節劑等[2-4]。

隨著農藥大量和不合理的使用，一定時期內沒有被分解而殘留于生物體、收獲物、土壤、水體、大氣中，對環境造成污染[5]。殘留的農藥可直接通過植物果實或水、大氣到達人體、畜體內，或通過環境、食物鏈最終傳遞給人、畜，對人體和家畜、家禽和農牧業造成危害。農藥對人體危害的主要表現在急、慢性中毒，慢性危害，致癌、致畸、致突變等危害。本文介紹的苯磺隆是一種內吸傳導選擇性麥類作物高效磺酰脲類除草劑；丙環唑是一種具有保護和治療作用的內吸性三唑類殺菌劑；除蟲脲屬滅幼脲類殺蟲劑，是一種昆蟲生長調節劑。它們都是高效低毒類農藥。

隨著人們生活水平的提高，農藥殘留對人類健康可能造成的傷害和影響，已經越來越受到人們的重視。因此，2012年農業部與衛生部聯合發布了食品安全國家標準GB 2763—2012《食品中農藥最大殘留限量》，這部標準成為我國監管食品中農藥殘留的唯一強制性國家標準。除直接食用的食品外，目前和食品產業直接相關聯的土壤中的農藥污染殘留，也已成為當今世界備受關注的環境問題。因此，建立高效、環保的土壤中農藥殘留的檢測及降解方法，也是迫在眉睫。

農藥殘留的檢測方法有很多手段，目前應用最多的是色譜法，主要有高效液相色譜[6]、氣相色譜[7]、氣相與質譜聯用技術[8-10]以及液相質譜聯用技術[11-13]等方法。液相色譜-質譜(LC-MS)聯用技術以及液相色譜-串聯質譜(LC-MRM)聯用技術，綜合了液相色譜的分離能力以及串聯質譜可以得到選擇離子的碎片的能力的優點，靈敏度高，目標物定性能力強，可同時對多個化合物進行測定等優點，特別對大分子(包括蛋白、多肽多聚合物等)、不揮發、熱不穩定、極性化合物的檢測有一定的優勢[14]。本文旨在說明利用液相色譜-串聯質譜(LC-MRM)聯用技術，建立一種高效測定土壤中苯磺隆、丙環唑和除蟲脲的方法，該法簡便、靈敏度高、快速、高效，為土壤中苯磺隆，丙環唑和除蟲脲殘留量測定提供依據。

1 材料與方法

1.1 標準品及試劑

苯磺隆、丙環唑和除蟲脲溶液濃度100μg/mL(德國Dr.Ehrensorfer公司)，乙腈和甲醇為HPLC級(美國Thermofisher公司)，甲酸LC/MS級(國藥集團)，乙酸銨HPLC級(國藥集團)，超純水(美國Millipore公司)，N-丙基乙二胺(PSA，40～63μm，6nm)和C18 吸附劑(德國CNW公司)，其他未注明的試劑均使用國藥集團分析純級試劑。

1.2 儀器設備

Agilent 1290 三重四極桿質譜儀(美國Agilent公司)。色譜柱：AgilentPoroshell 120 EC-C18，3.0mm×100mm，粒徑為2.7μm。超聲波清洗器，漩渦混合器，離心機等其他實驗室常規配置設備。

1.3 標準溶液配制

分別準確吸取苯磺隆、丙環唑和除蟲脲標準溶液，用乙腈稀釋成1mg/L混合標準溶液，4℃保存。使用前準確吸取混合標準溶液，用初始流動相水配制成濃度分別為1μg/L、2μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、50μg/L、100μg/L的系列標準工作溶液。

1.4 樣品前處理

稱取10g試樣置于50mL離心管中，加入足量硅藻土混勻，加10mL乙腈，渦旋1min、超聲15min后，再渦旋混合1min，然后進行第二次超聲15min。4000r/min離心10min，取上清液加入100mg PSA和100mg C18，4000r/min離 心5min，過0.22μm有 機相濾膜，待測。按同一操作方法作空白試驗。

1.5 液相色譜質譜條件

1.5.1 液相色譜參考條件

色譜柱：Poroshell 120 EC-C18，柱長100mm，內徑3.0mm,粒徑2.7μm，或同等性能色譜柱。柱溫：35℃。進樣量：5μL。流動相A: 5mmol/L乙酸銨+0.1%甲酸水；流動相B: 5mmol/L乙酸銨-甲醇。流速：0.4mL/min。洗脫方式：梯度洗脫。0～0.5min，B:20%，0.5～3min, B: 20%增至60%，3～5min, B: 60%增至90%，保持5min，10～11min, B: 90降至20%，保持3min。

1.5.2 質譜參考條件

電噴霧離子源(ESI)，正離子掃描，多反應監測(MRM)，電噴霧電壓：-4000V，鞘氣(N2)溫度：350℃，鞘氣流速：11L/min。干燥氣溫度：350℃。干燥氣流速：8L/min。監測離子對信息和碰撞能量等，如表1所示。

表1 目標化合物的監測離子對和碰撞能量

2 結果與討論

2.1 分析檢測條件優化

將苯磺隆、丙環唑和除蟲脲標準溶液逐級稀釋到5μg/mL的標準溶液，對母離子、子離子、電噴霧電壓、碰撞能量、干燥氣溫度等質譜參數進行優化。查看實驗結果表明，苯磺隆、丙環唑和除蟲脲在ESI源正離子模式下容易獲取H+，優化離子質譜參數使特征碎片離子的強度達到最大。優化后苯磺隆、丙環唑和除蟲脲多離子反應監測總離子流圖如圖1所示。

圖1 苯磺隆、丙環唑和除蟲脲總離子流圖(濃度：50μg/L)

2.2 標準曲線與檢出限

取所配制的系列標準工作溶液，按上述色譜和質譜條件測定定量離子峰面積Y與濃度X，進行線性回歸分析。結果表明，在1μg/L～100μg/L線性范圍內，其信號響應的相關系數大于0.999。以大于等于3倍信噪比(S/N)計算苯磺隆、丙環唑和除蟲脲的方法檢出限。計算結果如表2所示，數據表明該方法具有較高的靈敏度。

表2 三個目標化合物的標準溶液的線性回歸方程

2.3 回收率與精密度實驗

精密度實驗：分別對3組濃度分別為1μg/L、10μg/L、50μg/L的標液，參照“1.5”色譜質譜條件，連續進樣6次，計算相對標準偏差(RSD)，計算結果范圍在0.48%～5.32%之間，表明該方法的精密度良好。分別選取某地2個實際樣品用標液加標后制備成的樣品，參照“1.4”條件前處理過程提取，然后，按照“1.5”色譜質譜條件分析，計算檢測結果顯示3種化合物的回收率范圍在81.5%～92.7%之間，結果表明該方法的回收率較好。

2.4 樣品定量分析

用該法對某場地區域的土壤樣品進行了定量分析。結果表明苯磺隆、丙環唑和除蟲脲有檢出，濃度為分別為2.82、3.74、3.50μg/kg，加標回收率為82.9%～90.2%，RSD為1.98%～3.65%。數據表明，本方法可以滿足土壤中苯磺隆、丙環唑和除蟲脲定性定量檢測的要求。

3 結語

本文采用乙腈超聲提取，液相色譜串聯質譜聯用法對土壤中的苯磺隆、丙環唑和除蟲脲三種農藥殘留進行測定，以甲醇、乙酸銨和0.1%甲酸水梯度洗脫，用EC- C18柱分離，在正離子模式下用MRM法定量測定，可以有效降低土壤樣品基體對目標物質的干擾和影響。該方法靈敏度高，準確，高效，能滿足土壤中對苯磺隆、丙環唑和除蟲脲的定性定量檢測要求，可以作為土壤中農藥殘留監測的一種參考方法。