UPLC—MS/MS测定土壤中3种邻氨基苯甲二酰胺类杀虫剂

张云 程立军 谢向机 陈泽宇 林妙端

摘 要：建立了土壤中氰虫酰胺、氯虫苯甲酰胺、氟虫酰胺等3种邻氨基苯甲二酰胺类杀虫剂残留量的快速检测方法。土壤中的邻氨基苯甲二酰胺类杀虫剂残留量，经磷酸盐缓冲溶液和甲醇混合提取液提取后，调pH至2.0～3.0，用固相萃取柱净化，以乙腈-5mmol/L乙酸铵-甲酸作为流动相，梯度洗脱，UPLC-MS/MS电喷雾离子源，正离子多反应监测模式测定，外标法定量。测定结果表明：采用本方法检测3种邻氨基苯甲二酰胺类杀虫剂，方法检测低限均能达到2.0μg/kg以下，在曲线浓度2～50μg/L之间线性相关系数（r）均>0.9985，在2.0、5.0、10μg/kg添加水平回收率较高，在72.5%～87.1%范围之间；回收率相对标准偏差范围在2.9%～9.8%之间。

关键词：土壤；邻氨基苯甲二酰胺；超高效液相色谱-串联质谱；测定

氟虫酰胺、氰虫酰胺和氯虫苯甲酰胺是目前市面上常见的3种邻氨基苯甲二酰胺类杀虫剂。该类杀虫剂是近几年Dupont公司从邻氨基苯甲二酰胺类化合物中筛选出来的两代广谱杀虫剂[1]，大鼠急性经口LD50>5000mg/kg[2]。该类杀虫剂能高效激活昆虫鱼尼丁受体，使昆虫瘫痪导致死亡[3]，可有效防治鳞翅目、鞘翅目和半翅目等昆虫[4-5]。该类农药具有很好的市场潜力和广泛的应用前景[6-8]，其登记和使用范围在逐年持续扩大。由于其化学性质较为稳定，长期使用会富集于土壤中，导致环境污染。

目前，国内外有关邻氨基苯甲二酰胺类农药检测的报道，主要集中在原药[9]和食品[10-12]中，土壤中邻氨基苯甲二酰胺杀虫剂的检测方法较少，检测项目较单一，且未见超高效液相色谱-串联质谱法同时测定氰虫酰胺、氯虫苯甲酰胺和氟双酰胺3种邻氨基苯甲二酰胺类杀虫剂的公开文献。本研究建立了超高效液相色谱-四级杆串联质谱ESI+离子、MRM模式下，土壤中3种邻氨基苯甲二酰胺类目标物有效成分分析和定量方法。此方法适用于氰虫酰胺、氯虫苯甲酰胺和氟虫酰胺的同时测定，并具有简便、快速、准确、灵敏度高、重复性好的特点。适用于土壤环境的分析检测。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1仪器设备

AB SCIEX3500三重四级杆串联质谱仪（配ESI源） ，固相萃取装置，均质器，离心机，电子天平，旋转蒸发仪，超声波清洗器，超纯水机等。

1.1.2试剂、药品

乙腈、甲醇、乙酸、乙酸胺为色谱纯，磷酸、磷酸氢二钾、磷酸二氢钾为分析纯。水：符合GB/T 6682中一级水的规定。固相萃取柱Oasis HLB：200mg，6mL。

1.1.3溶液

磷酸盐缓冲液a：称取41.70g磷酸氢二钾和2.30g磷酸二氢钾加水溶解至1000mL。磷酸盐缓冲液b：用磷酸将磷酸盐缓冲液a调节pH至2～3。提取液：将磷酸盐缓冲溶液a与甲醇体积分数为50%混合均匀。

1.1.4标准物质

氟虫酰胺（CAS号272451-65-7）、氰虫酰胺（CAS号736994-63-1）、氯虫苯甲酰胺（CAS号500008-45-7），标准品纯度均≥97%。将上述标准物质用甲醇配置成浓度为100ng/mL的标准储备溶液，存放于2℃～8℃冰箱中，可保存3个月。临用时用流动相配置成相应浓度的工作液。

1.2 实验方法

1.2.1试样制备

按照NY/T 1121.1中有关规定采集土壤，去杂物后充分混匀，保存在-18℃冷冻冰箱中。按照NY/T 52平行取三份新鲜土壤，（105±2）℃的烘箱中烘烤12h后在干燥箱中冷却后称重，测定土壤的水分含量（α），再计算土样换算至烘干的水分换算系数K（K=1-α）

1.2.2样品提取

称取10g试样（精确到0.01g）于200mL锥形瓶中，加入100mL提取液，用振荡器振荡30min，超声提取10min，将上清液装入50mL离心管中，4000r/min离心5min。准确移取20mL在40℃下旋转蒸发至10mL左右，用磷酸调节pH至2～3之间，待净化。

1.2.3样品净化

依次用5mL甲醇，5mL磷酸盐缓冲液b淋洗活化固相萃取柱，将待净化液转移上柱，抽干，弃去流出液。再用6mL乙腈洗脱，收集洗脱液于10mL氮吹管中，45℃下吹干，加入1mL流动相，漩涡混匀1min，过0.22μm有机系滤膜后，超高效液相色谱-串联质谱测定。

1.2.4色谱条件

色谱柱：Thermo syncronic C18 Dim.（mm） 50×2.1，ParticleSz.（?） 1.7；进样量：10?L；柱温：35℃；流速：0.3mL/min；梯度洗脱设定程序见表1。

1.2.5质谱条件

离子源：ESI+；扫描方式：MRM；辅助加热气、雾化气、碰撞气均为高纯氮气；定性定量离子对、去簇电压、碰撞气体能量、碰撞池出口电压见表2。

1.2.6定量測定

用混合标准工作溶液对样品溶液进行外标法定量，样品溶液中待测物的响应值应与相应浓度的对照标准物质响应值相当。

2 结果与讨论

2.1净化条件的优化

由于土壤样品基质复杂，干扰因素较多，特别是一些可溶性物质严重影响分离效果和检测灵敏度。固相萃取技术由于溶剂用量少，操作方便，回收率高等特点，广泛用于食品、环境中微量成分的测定[13-14]。本文对比了硅胶柱、活性炭柱和Oasis HLB柱的净化效果，只有Oasis HLB能将样品中的杂质有效分离，杂峰干扰较少，净化效果最佳。同时由于Oasis HLB柱在酸性条件下极性捕获基团保留效果最佳。因此，样液过柱前先调节pH至酸性条件，富集目标物于净化柱上，过柱后用乙腈将目标物洗脱收集，回收率较高。不同pH条件下回收率对比图见图1。

2.2 仪器条件的优化

本研究采用正负离子质谱扫描模式，对氟虫酰胺、氯虫苯甲酰胺和氰虫酰胺的质谱条件进行对以寻优，在混合标准浓度均为1mg/L条件下。负离子模式下Q1信号强度均在1×103左右，强度较低，不适合采用；在正离子Q1模式下，分别扫描[+H]和[+NH4]的信号强度，3种物质母离子强度均超过了1×107，但Q3模式下，氰虫酰胺和氯虫苯甲酰胺只有[+H]产生的子离子强度较稳定。因此，经过多方比较，最后选择信号强且稳定的m/z：474.9/285.9，474.9/177.0，483.9/452.9，483.9/285.9，683.0/408.0，683.0/273.9為定性离子对，其中信号较高的m/z：474.9/285.9，483.9/452.9和683.0/408.0为定量离子对。3种邻氨基苯甲二酰胺类化合物的提取离子对色谱图见图2。

2.3 方法的线性范围和相关性及测定低限

准确配置邻氨基苯甲二酰胺类标准品系列标准溶液，质量浓度分别为2、5、10、20、50μg/L。按照1.2.4-1.2.5中的仪器条件进样分析后，以峰面积y对质量浓度x绘制工作曲线。线性相关系数r均大于0.9985，在2～50μg/L范围内呈良好的线性关系。对空白样品进行加标回收试验，根据信噪比S/N≥10为定量限和S/N≥3为检出限的参考规定，结合样品处理过程中的稀释倍数，计算各组分的方法定量限和检出限，测定底限均小于1.0μg/kg，灵敏度较高。结果见表3。

2.4 方法的准确度和精密度

以不含氰虫酰胺、氯虫苯甲酰胺和氟虫酰胺的土壤样品为本底，分别添加系列浓度的待测药物标准溶液，按照1.2节所述实验方法进行回收率实验，重复测定6次，结果见表4。

2.5 实际样品测定

采用本研究所建立的检测方法对三明地区20个农田、菜园采集的土壤样品进行实际样品检测，结果显示，其中一批样品检出氰虫酰胺0.72mg/kg，3批样品不同程度检出氯虫苯甲酰胺和氟虫酰胺，最高检出值达1.27 mg/kg，其余均未检出。

3 结论

本研究采用Oasis HLB固相萃取技术和UPLC-MS/MS检测技术相结合测定土壤中氰虫酰胺、氯虫苯甲酰胺和氟虫酰胺等3种邻氨基苯甲二酰胺类农药残留。各化合物测定低限均可达到2.0μg/kg；在浓度2～50μg/L之间线性关系良好，相关系数（r）均>0.9985；对于2.0、5.0、10μg/kg三个水平添加回收，回收率平均值在72.5%～87.1%之间，相对标准偏差（RSDs）在2.9%～9.8%之间。该方法快速简便、灵敏度高、净化效果好，显著地缩短了检测时间，可应用于土壤中邻氨基苯甲二酰胺类农药的快速分析。

【基金项目：国家质检总局科技计划项目（2015IK034）资助。】