氣相色譜-串聯質譜法測定小麥籽粒中多效唑殘留量

侯曉慧 魏珂 田繼鋒 宋國華 薛科宇

摘 要：建立一種氣相色譜-串聯質譜檢測小麥籽粒中多效唑的分析方法。樣品經乙腈提取，利用多壁碳納米管對QuEChERS方法進行改進，醋酸鈉、硫酸鎂作為提取劑、多壁碳納米管為凈化劑，提取液氮吹定容，氣相色譜-串聯質譜儀檢測。多壁碳納米管用量為5 mg時，凈化效果較好，滿足分析檢測要求;多效唑在0.01～0.40 mg·L-1線性良好，相關系數r2為0.998 9。空白基質加標實驗中，多效唑的回收率為89.44%～102.96%，相對標準偏差為3.4%～9.5%。該方法操作簡單，分析準確，檢測靈敏度高，回收率、精密度穩定，適用于小麥籽粒中多效唑的檢測。

關鍵詞：多壁碳納米管;氣相色譜-質譜法;小麥籽粒

Determination of Paclobutrazol in Wheat Kernels by Gas Chromatography-Mass Spectrometry

HOU Xiaohui， WEI Ke， TIAN Jifeng， SONG Guohua， XUE Keyu*

（Agricultural Products Quality and Safety Testing and Inspection Center of Xuchang， Xuchang Key Laboratory of Quality and Safety Inspection and Risk Assessment of Agricultural Products，?Xuchang 461000， China）

Abstract： A method for the determination of paclobutrazol in wheat kernels by GC-MS/MS was established. The sample was extracted by acetonitrile. The extract was cleaned-up by using multi-walled carbon nanotubes as the adsorbent according to the method of QuEChERS. The residues in the extract were detected by GC-MS/MS. The purification effect was good when the consumption of multi walled carbon nanotubes was 5 mg. The linear relationships for the analyte was good in the concentration range of 0.01～0.40 mg·L-1， and the correlation coefficient was 0.998 9. The recoveries were ranged from 89.44 % to 102.96% and the relative standard deviations were 3.4%～9.5%. This method was simple， high sensitive and accuracy， and suitable for detecting paclobutrazol in wheat kernels.

Keywords： multi-walled carbon nanotube; gas chromatography-mass spectrometry; wheat kernels

多效唑是一種植物生產調節劑，20世紀80年代引入我國，其能夠抑制植物內源赤霉素的合成，達到延緩生長、抑制莖稈伸長、縮短植株節間、促進花芽分化的作用，具有增加植物抗逆性能，提高產量等效果，在小麥、水稻、花生、大豆和果樹等作物上具有廣泛的應用[1-3]。

小麥作為我國主要的糧食作物之一，在農業生產中占有非常重要的地位。數年來，我國農業科技人員依靠科學技術、采取多種措施，不斷提高小麥產量，保證糧食安全。農藥的使用是其中的主要措施之一。作為一種被廣泛使用的低毒高效農藥，許多農業科技人員研究多效唑對小麥生長、產量的影響，以期達到提高產量的目的[4-6]。隨著多效唑用量的增加，其殘留量也在不斷增加。特別是多效唑的理化性質相對穩定，降解緩慢，在土壤中的吸附率較高，大部分殘留在土壤中，且在表層土壤中的殘留量大于深層土壤[3]。植物根系在吸收土壤中營養的同時，也會吸收土壤中的多效唑殘留，隨著植物的生理活動進而轉移至植株的各部位，再通過飲食或食物鏈的富集進入人體，對人們的生活和健康造成安全隱患。

目前，通用的農藥殘留的分析方法主要有色譜法、質譜法、酶抑制法等;樣品前處理技術主要有固相萃取法、液液萃取法等[7-10]。QuEChERS法作為一種新穎、快速的分散固相萃取技術，因其快速、簡單、高效、安全的特點而迅速推廣開來。然而，對于復雜基質樣品，QuEChERS法中常用的分散劑、凈化劑不能滿足檢測需求。

碳納米管具有獨特力學、化學性能，被逐漸應用于食品、醫藥、環境等領域中[11-12]。在農藥殘留方面的研究多集中在果蔬、茶葉中農藥殘留的檢測，在小麥農藥殘流檢測方面的研究還較少。本研究基于碳納米管的獨特性能，對QuEChERS法進行改進，建立了一種檢測小麥籽粒中多效唑殘留的氣相色譜-質譜檢測方法。該檢測方法具有操作簡單、分析準確、靈敏度高、回收率好和精密度穩定的特點，符合檢測分析要求，可用于小麥籽粒中多效唑殘留的檢測。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

多效唑標準溶液（1 000 ?g·mL-1，農業農村部環境保護科研監測所）;環氧七氯B內標（100 ?g·mL-1，農業農村部環境保護科研監測所）;QuEChERS試劑包（6 g硫酸鎂、1.5 g醋酸鈉，北京綠綿科技有限公司）;多壁碳納米管（外徑20 ～30 nm，內徑5～10 nm，長度0.5～2.0 μm，純度>95%，南京先豐納米材料科技有限公司）;乙腈、丙酮（色譜純，美國飛世爾科技有限公司公司）;醋酸（分析純，美國飛世爾科技有限公司）;0.22 μm微孔濾膜（天津市津騰實驗設備公司）。

SCION TQ氣相色譜質譜聯用儀（德國布魯克公司）;SK5200H型超聲波清洗器（上海科導超聲波儀器有限公司）;TTL-DCII型氮吹儀（北京同泰聯科技發展有限公司）;TUBE MILL C S025型粉碎機（德國艾卡公司）;L-530離心機（湖南湘儀實驗室儀器開發有限公司）。

1.2 實驗條件

1.2.1 標準溶液配制

準確移取多效唑標準溶液0.8 mL至容量瓶中，用丙酮定容至5 mL，配制成標準儲備液;內標物取0.8 mL至容量瓶中，配制成16.00 ?g·mL-1的標準儲備液;隨后，分別轉移到棕色瓶中，-20 ℃避光保存。此外，用空白基質溶液配制標準工作溶液，配制相應濃度的標準溶液，加入10 ?L內標溶液，標準溶液現用現配。

1.2.2 樣品制備

實驗用小麥來自于本地生產。取小麥樣品500 g粉碎，過孔徑0.425 mm的篩子，放入聚乙烯袋中備用。

1.2.3 樣品前處理

準確稱取小麥試樣5.00 g于50 mL塑料離心管中，加10 mL水渦旋振蕩混勻，靜置30 min。在離心管中加入15 mL乙腈-醋酸溶液（體積比99∶1），加入QuEChERS試劑包，蓋上離心管蓋子，迅速劇烈振蕩1 min，隨后，以4 200 r·min-1的速度離心5 min;凈化管中加入1.5 g無水硫酸鎂和5 mg多壁碳納米管，取離心后的上清液10 mL于凈化管中，劇烈振蕩1 min混勻，4 200 r·min-1離心5 min;準確吸取上清液6 mL于離心管中，40 ℃水浴氮吹至近干，加入2 mL丙酮后超聲30 s;加入10 ?L內標溶液，過微孔濾膜后放入進樣小瓶，待測。

1.2.4 色譜條件

色譜柱TG-5SILMS;分流比1∶20;進樣體積1 μL;程序升溫：初始溫度，50 ℃，保持1.0 min;以30 ℃·min-1升溫至130 ℃，保持0 min;以5 ℃·min-1，升溫至250 ℃，保持0 min;以5 ℃·min-1升溫至300 ℃，保持5 min。

1.2.5 質譜條件

電離源模式：EI;電離源極性：陽性;傳輸線溫度：270 ℃;離子源溫度：230 ℃;電子轟擊源：70 V;掃描模式：多反應監測。

2 結果與分析

2.1 質譜條件優化

小麥籽粒基質比較復雜，含有淀粉、糖類、色素等物質，為消除基質效應，通常采用基質配制標準溶液。實驗中，對小麥陰性樣品進行處理，配制基質標準溶液。對多效唑標準溶液（0.10 mg·L-1）進行分析，調節進樣口溫度、載氣流速、升溫程序等色譜條件，觀察目標化合物的信號響應強度、出峰情況。利用質譜儀對標準溶液進行全掃描分析，根據總離子流圖，用儀器自帶的NIST譜庫進行檢索，確定目標化合物的出峰時間;調整碰撞電壓，確定多效唑的定性離子對和定量離子。如圖1所示，多效唑的出峰時間是21.14 min，定性離子對為236.00>132.00和236.00>167.00，碰撞能量為5 V和20 V，定量離子對為236.00>125.00，碰撞能量為10 V。

2.2 凈化劑的選擇

用空白小麥樣品添加0.10 mg·kg-1濃度的農藥，前處理提取過程采用乙腈作為提取劑、用醋酸緩沖鹽包進行提取。在凈化管中加入凈化劑進行凈化，根據實驗室前期研究，實驗中多壁碳納米管的用量為5 mg;氮吹定容后經氣相色譜質譜聯用儀檢測。樣品平均回收率為81.98%，滿足檢測要求（一般回收率實驗要求70%～120%）。這是因為多壁碳納米管具有納米級別的特殊的中空管狀結構，可以通過非共價力對某些物質產生較強的作用力，具有良好的吸附能力[13-14]。此外，多壁碳納米管易制備、市售價格低廉，能夠降低實驗成本[15]。

2.3 方法評價

用選定的質譜條件對基質標準溶液進行質譜分析，滿足定性分析要求，具體結果見圖1。配制不同質量濃度的標準溶液（0.01 mg·L-1、0.02 mg·L-1、0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.20 mg·L-1和0.40 mg·L-1），以峰面積對應不同濃度作標準曲線，如表1所示，多效唑在0.01～0.40 mg·L-1線性良好，相關系數r2為0.998 9。

對陰性樣品進行3個濃度的加標回收實驗，每個添加水平設置5組平行樣品，計算平均回收率及相對標準偏差。如表1所示，多效唑的回收率為89.44%～102.96%，相對標準偏差為3.4%～9.5%，回收率及穩定性均滿足分析檢測的要求。

2.4 實際樣品的檢測

采用該方法對市場上購買的2份樣品進行分析檢測，沒有檢測到陽性樣品。

3 結論

本研究采用多壁碳納米管改進的QuEChERS方法為前處理方法，建立了同時測定小麥籽粒中常見殺蟲劑的氣相色譜-串聯質譜法（GC-MS/MS）。在0.01～0.40 mg·L-1線性良好，加標回收率為89.44%～102.96%，相對標準偏差小于10%，滿足定性分析、定量分析的檢測要求。該方法操作簡單、分析準確、檢測靈敏度高、穩定性好，能夠快速檢測小麥籽粒中多效唑殘留，可為小麥的日常農藥殘留風險檢測提供技術支持。

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