初步探究液相色譜-串聯質譜法測定稻田土壤及水中環嗪酮的殘留量

＊蘇騰偉 盛天露 易永* 陳冠宜 胡海山 朱伶俐

（1.南昌醫學院 江西 330004 2.江西省檢驗檢測認證總院 檢測認證技術發展研究院 江西 330052）

引言

環嗪酮是由美國杜邦創制研發出的一種均三氮苯類內吸選擇性除草劑，又名林草凈、泰森等，其純品呈白色結晶體狀結構如圖1所示，因其可以被植物的根、莖、葉吸收，運輸到植物的全身，進而抑制植株的光合作用，最終導致植株新陳代謝紊亂而死亡，故常用于防火道的開辟及開荒造林。同其他三氮苯類除草劑一樣，環嗪酮亦具有結構穩定、水溶性大、在土壤有效期長及移動性強等特點。

圖1 環嗪酮的化學結構

伴隨著各國對環嗪酮的大量使用，其對環境及農作物造成的污染危害亦越發顯著，世界各農業大國都對各類農產品中三嗪類除草劑的殘留量制定了嚴格的限量標準，例如：美國規定在甘蔗中環嗪酮的最大殘留限量為0.2mg/kg，我國則是0.5mg/kg。因此建立一種可用于環嗪酮殘留量檢測且簡單、快捷、有效的分析方法便具有重要意義。通過查閱文獻發現，環嗪酮的檢測方法主要有高效液相色譜法、氣相色譜法、液相色譜-串聯質譜法及毛細管電泳法，具體如表1所示。目前，有關于采用UPLC-MS/MS法測定稻田土壤及水中環嗪酮的殘留量的報道尚未發現。相較于高效液相色譜、氣相色譜來說，液相色譜與質譜聯用擁有更高的靈敏度、更強的分離能力及專業性。本課題組參照國家標準GB 23200.121-2021，初步探究了UPLC-MS/MS檢測稻田土壤及水中環嗪酮的殘留量的方法，旨在為環嗪酮在稻田土壤方面的檢測提供參考。

表1 環嗪酮的檢測方法現狀

1.材料與方法

(1)儀器

Agilent 1290超高液相和Agilent 6470三重四極桿質譜儀，含在線真空脫氣機、四元高壓梯度泵、自動進樣器、恒溫柱箱、二極管陣列檢測器儀器工作站；分析天平（奧豪斯儀器有限公司-AX224ZH/E）；離心機（常州市中貝儀器有限公司）；渦旋混合器（瑞士步琦R-300）。

(2)材料與試劑

環嗪酮標準品（阿爾塔科技有限公司）；水樣（鷹潭是信江新區水庫）；泥水、土壤（鷹潭是信江新區稻田）；純凈水（娃哈哈純凈水）；乙腈（默克股份兩合公司）；微孔濾膜（0.22μm）、石墨化碳黑（GCB）、乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠（PSA）上海安譜股份有限公司；無水硫酸鎂、氯化鈉（國藥集團化學試劑有限公司）；甲酸（美國TEDIA公司）。

(3)高效液相色譜操作條件

色譜柱：C18，2.1×100mm 2.7μm；流動相：A為乙腈，B為0.1%甲酸水溶液；流速：0.3mL/min；進樣量：5μL，采用等度洗脫，流動相：90% A，10% B。

(4)質譜操作條件

離子源：電噴霧離子源；掃描方式：正離子掃描；噴霧電壓：4500V；毛細管溫度：350℃。

霧化氣氮氣：3L/min；檢測方式：多反應監測（MRM）正離子掃描模式：母離子253，子離子171/71，保留時間4.227min，碎裂電壓120V，碰撞能量10/30eV。

(5)樣品處理

①土壤提取凈化法

土壤的水分測定：參照標準NY/T52測定，之后再換算土壤至烘干的水分換算比例。

提取：稱取10g左右的土壤樣品置于50mL的塑料離心管中，并加入10mL乙腈劇烈搖晃2min左右，再加入6g無水硫酸鎂及1g氯化鈉，充分混勻后置于4500r/min的離心機中離心5min。吸取5mL上清液置于10mL離心管中，待凈化。

圖2 環嗪酮的總離子流圖

凈化：取上述待凈化液，依次加入800mg無水硫酸鎂、150mg PSA、15mg GCB，充分震蕩混勻，置于4500r/min的離心機中離心5min，吸取2mL上清液過0.22μm微孔濾膜，供液相色譜串聯質譜檢測。

②水樣凈化法

直接吸取5mL水樣，加入5mL乙腈，充分混勻后，依次加入6g無水硫酸鎂、50mg PSA、15mg GCB，充分震蕩混勻，置于4500r/min的離心機中離心5min，吸取2mL上清液過0.22μm微孔濾膜，供液相色譜串聯質譜檢測。

2.結果與分析

(1)標準曲線

取環嗪酮的標準儲備液，用乙腈進行系列稀釋，得到質量濃度分別為2μg/L、5μg/L、10μg/L、20μg/L、50μg/L、100μg/L的標準溶液進行測定，之后以質量濃度為橫坐標、以對應峰面積為縱坐標，構建標準曲線，得到線性回歸方程為Y=1446X+2266.6，相關系數R2=0.9981（圖1）。結果顯示本研究所采用的環嗪酮分析方法線性關系良好，其檢測方法可行。

(2)方法的準確度、精密度及檢出限

分別采用1.5.1法處理各添加水平的土壤樣品，采用1.5.2法處理各添加水平的水樣，采用1.3及1.4的條件檢測樣品，之后計算各添加水平的回收率及相對標準偏差。檢測結果如表2所示，稻田土壤及稻田水在5μg/L、10μg/L、20μg/L、50μg/L添加水平下，兩者環嗪酮的平均添加回收率均在81%～100.8%之間，相對標準偏差均在0.8%～2.8%，符合資源環境中農藥殘留的分析監測要求。我們以S/N=3求得兩者的方法檢出限（LOQ），以S/N=10計算方法定量限（LOD），發現兩者的LOQ及LOD均為1.5μg/kg及1.5μg/L。

表2 加標回收率試驗結果表

3.總結與展望

環嗪酮（Hexazinone）作為廣譜、非選擇性除草劑，擁有較強的滅生性，目前主要用于甘蔗、森林、種植園等，亦少量用于稻田。本課題組參照國家標準GB 23200.121-2021，研究建立了稻田土壤及水中環嗪酮的殘留分析方法。該方法參照黃文源在甘蔗及土壤中環嗪酮的提取凈化方法，采用PSA和GCB作為凈化劑，檢測方法采用UPLC-MS/MS，實驗結果顯示本方法線性關系良好，稻田土壤及水質中環嗪酮的平均加標回收率均在81.0%～100.8%，相對標準偏差均在0.8%～2.8%之間。我們以S/N=3求得兩者的方法檢出限（LOQ），以S/N=10計算方法定量限（LOD），發現兩者的LOQ及LOD均為1.5μg/kg及1.5μg/L。該方法的準確度、精密度及檢出限均符合農藥殘留的測定要求，且本方法的前處理簡單、有效，可為后續建立土壤中其他三氮苯農藥殘留檢測提供參考。