西瓜中氯吡脲残留的LC-MS/MS检测方法研究

白 冰，赵 莉，宋卫国*，唐红霞，王伟民，饶钦雄

（1上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所，农业部农产品质量安全风险评估实验室（上海），上海201403；2上海市农业技术推广服务中心，上海201103）



西瓜中氯吡脲残留的LC-MS/MS检测方法研究

白 冰1，赵 莉2，宋卫国1*，唐红霞1，王伟民1，饶钦雄1

（1上海市农业科学院农产品质量标准与检测技术研究所，农业部农产品质量安全风险评估实验室（上海），上海201403；2上海市农业技术推广服务中心，上海201103）

摘 要：采用液相色谱-串联质谱法（LC-MS/MS）建立了西瓜中氯吡脲残留的定量分析方法：样品经过乙腈涡旋提取后，加入C18分散固相萃取净化，LC-MS/MS检测。结果表明：在0.1—500 μg/L质量浓度范围内，氯吡脲的峰面积与其浓度呈良好线性关系，该法最低定量检出限为0.1 μg/kg；在全瓜、瓜瓤和瓜皮3种基质中，100 μg/kg、1 μg/kg和0.1 μg/kg三个添加水平下，氯吡脲回收率为97%—124%，相对标准偏差为5.39%—11.2%；该方法可以满足西瓜中氯吡脲残留检测的需要。

关键词：西瓜；氯吡脲残留；液相色谱-串联质谱

作为一种新型高效的植物生长调节剂，氯吡脲由于其具有促进细胞分裂、分化和扩大，促进器官形成，蛋白质合成等作用，以及相比玉米素、6-苄基嘌呤、2，4-D等高出几十倍的活性，被广泛应用于水果、蔬菜和粮食等作物［1-3］。

目前，关于水果、蔬菜和土壤中氯吡脲的残留检测方法主要有带紫外检测器的液相色谱法［4-6］、液相色谱-串联质谱法［7-8］、液相质谱-四级杆飞行时间质谱法［9-11］和气相色谱［2］。前处理采用固相萃取小柱净化较为普遍。本研究建立的分散固相萃取方法具有快速、简单、高效的特点，结合液相色谱-串联质谱的高灵敏度度、抗干扰能力强特点，可以提高氯吡脲残留检测检测精密度和速率。

1　材料与方法

1.1仪器和试剂 液相色谱-串联质谱仪（电喷雾离子源，日本SHIMADZU公司），Scyncronis-C18色谱柱（150 mm×2.1 mm，5 μm）（美国Thermo公司），HGC-24A氮吹仪（中国HENGAO公司），MX-F涡动混合器（中国DRAGONLAB公司），5415D离心机（Eppendorf公司），C18吸附剂、0.45 μm有机滤膜（中国艾杰尔公司）。

氯吡脲标准品（纯度≥98%，CAS68157-60-8，购自Dr.Ehrenstorfer公司），乙腈和甲醇（色谱纯，美国默克公司），甲酸和乙酸铵均为分析纯，实验室用水为超纯水。

1.2标准储备液配置 准确称取氯吡脲标准品，用乙腈溶解配制成质量浓度为500 mg/L的标准储备液。1.3 仪器条件

1.3.1液相色谱条件 流动相A为甲醇，B为水溶液；流速：0.25 mL/min；梯度洗脱程序：0—2.0 min，70%A；2.0—5.0 min，70%—95%A；5.0—6.0 min，95%A。柱温：40℃；进样量：5 μL。

1.3.2质谱条件 电喷雾离源（ESI）负离子模式，干燥气温度350℃，干燥气流3 L/min，雾化气流量1.5 L/min，参比离子m/z 246＞127.10与m/z 246＞91.15。

1.4 样品处理 称取均质的样品10.0 g至50 mL塑料离心管内，加入10 mL乙腈和2 g氯化钠，涡动提取3 min。以4 000 r/min离心5 min，取1 mL乙腈溶液转移到加入100 mg C18吸附填料的小试管中，涡动1 min，过0.45 μm有机滤膜，待LC-MS/MS测定。

2　结果与分析

2.1样品提取与净化 在空白西瓜样品中添加氯吡脲标准溶液（添加水平10 μg/kg），研究对目标化合物的提取效率。西瓜大部分为水溶液，试验对比了水、乙腈和1%甲酸乙腈3种溶剂对西瓜中氯吡脲的提取效果。结果表明，水溶液中氯吡脲回收率为4%；而乙腈和1%甲酸乙腈溶液对氯吡脲的提取回收率无明显差异，5个平行样本的平均回收率分别为98%和102%，相对标准偏差分别为3.42%和4.19%。因此确定用10 mL乙腈为提取溶液。

本试验采用分散固相萃取作为前处理净化方式，该方法具有简单、高效、准确度高等优点，目前被广泛应用于植物生长调节剂残留量的检测［8-9，11］。试验研究C18吸附剂对西瓜中氯吡脲回收率的影响。称取加标样品10 g（添加水平10 μg/kg），按照1.4所述方法处理，试管中分别预先加入50 mg、100 mg和200 mg C18对样品进行净化。结果表明，C18吸附剂对氯吡脲的平均回收率为95%，且C18吸附剂量改变对氯吡脲的回收率影响较小，结合考虑C18吸附剂的吸附效果，试验选择100 mg C18吸附剂对其净化。

2.2质谱和液相条件的优化 在全扫描采集模式下，对比正、负离子模式下氯吡脲的响应，结果表明，负离子模式下，氯吡脲的响应高于正离子模式时氯吡脲响应，试验选取了电喷雾负离子模式作为电离模式。在Target MS/MS模式下，以［M-H］-离子为母离子得到二级碎片离子的全扫描质谱图，选择丰度相对高和相对分子质量较大的碎片离子，优化碰撞能量，以化合物的特征碎片离子的灵敏度达到最大时的碰撞能量为最佳碰撞能量（表1）。

表1　氯吡脲LC-MS/MS分析的多反应监测参数Table 1 Multiple reaction monitoring parameters of assaying forchlorfenuron by LC-MS/MS

分别以甲醇-5 mmol/L乙酸铵水溶液、甲醇-0.05%甲酸水溶液、甲醇-5 mmol/L乙酸铵0.05%甲酸水溶液和甲醇-水溶液作为流动相，比较不同流动相对待测化合物测定的影响。在四种流动相条件下，氯吡脲的峰型无明显差异，均能获得良好的峰宽比例；当流动相为甲醇-水溶液时，氯吡脲的仪器响应最佳，平均响应值为4.35×106，相对标准偏差为0.84%。

2.3线性范围和基质效应 结果表明，在0.1 μg/L到500 μg/L的范围内，氯吡脲的浓度与仪器响应呈良好线性，氯吡脲的溶剂标样线性曲线方程和基质标样线性曲线方程分别为y=1 177.4x+2 621.8和y=1 254.5x-2 947.8，R2均大于0.999（图1）。以η= （Ai/As）基质标样/（Ai/As）溶剂标样公式考察氯吡脲在该方法中的基质效应，当氯吡脲浓度分别为500 μg/L、250 μg/L、125 μg/L和62.5 μg/L时，η在97.8%—107.1%，表明该方法中无明显基质效应，溶剂标样定量对测定结果无明显影响。

图1　氯吡脲的溶剂标样和基质标样曲线Fig.1 Sample standard curves of forchlorfenuron solvent and substrate

2.4方法的准确度和精确度测定 在西瓜、瓜皮和瓜瓤中氯吡脲添加浓度分别为0.1 μg/kg、1 μg/kg和100 μg/kg时，测定计算结果显示，方法的回收率为97%—124%，相对标准偏差为5.39%—11.2%（表2）。试验回收率和相对标准偏差均可以满足分析方法要求。该方法最低检出限为0.1 μg/kg。

表2　西瓜中氯吡脲的添加回收率测定（n =5）Table 2 Recovery rates of forchlorfenuron in spiked watermelon samples（n =5）

3　结论

试验表明，西瓜中氯吡脲残留可以用LC-MS/MS方法进行分析，样品经乙腈涡旋提取，采用C18分散固相萃取净化和液相色谱-串联质谱外标法定量。在西瓜瓜瓤、西瓜瓜皮和西瓜全瓜中该方法的三个浓度添加回收率97%—124%，相对标准偏差为5.39%—11.2%，能满足西瓜中氯吡脲残留分析的要求。我国和韩国对西瓜中氯吡脲的最大残留限量为0.1 mg/kg，欧盟和日本对西瓜中氯吡脲的最大残留限量0.05 mg/kg，美国环境保护局规定氯吡脲在大部分水果中的最大残留限量为0.01 mg/kg。本方法的最低定量检出限为0.1 μg/kg，完全能够适用于农药残留风险评估和市场西瓜中氯吡脲残留检测。

参 考 文 献

［1］杨生琳.新型植物生长调节剂-氯吡脲的应用技术［J］.植物保护，2009（19）：46.

［2］龚勇，单炜力，简秋，等.黄瓜、西瓜和土壤中氯吡脲残留分析方法［J］.农药科学与管理，2011，32（11）：30-34.

［3］李瑞娟，于建垒，宋国春.氯吡脲的环境行为及其安全性的研究进展［J］.农药，2008，47（4）：240-243.

［4］李瑞娟，于建垒，宋国春，等.氯吡脲在猕猴桃和土中的消解动态与残留测定［J］.山东农业科学，2009（2）：78-80，83.

［5］陈长龙，李建中，王会利，等.氯吡脲在土壤和西瓜中的残留分析［J］.环境化学，2006，25（6）：789-792.

［6］高立明，王广成，吴春先，等.氯吡脲的高效液相色谱分析方法［J］.农药科学与管理，2007，25（2）：9-12.

［7］郑玲，李丽华，黄大新，等.液相色谱-串联质谱法对水果中氯吡脲残留的测定［J］.食品工业，2011（7）：90-92.

［8］MA L Y，ZHANG H Y，XU W T，et al.Simultaneous determination of 15 plant growth regulators in bean sprout and tomato with liquid chromatography-triple quadrupole tandem mass spectrometry［J］.Food Analytical Methods，2013，6（3）：941-951.

［9］刘靖靖，官萍，张晓梅，等.液相色谱-四级杆飞行时间质谱法快速测定草莓中6种植物生长调节剂的残留量［J］.色谱，2012，30（10）：1012-1016.

［10］VALVERDE A，AGUILERA A，FERRER C，et al.Analysis of forchloerfenuron in vegetables by LC/TOF-MS after extraction with the buffered QuECHERS Method［J］.Journal of Agricultural and Food Chemistry，2010，58（5）：2818-2823.

［11］OULKAR D P，BANERJEE K.Multiresidue analysis of plant growth regulators in grapes by triple quadrupole and quadrupole-time of flight-based liquid chromatography/mass spectrometry［J］.Journal of AOAC International，2011，94（6）：1715-1721.

（责任编辑：程智强）

Determination of forchlorfenuron residue in watermelon by LC-MS/MS

BAI Bing1，ZHAO Li2，SONG Wei-guo1*，TANG Hong-xia1，WANG Wei-min1，RAO Qin-xiong1
（1Institute for Agro-Food Quality Standards and Testing Technology，Shanghai Academy of Agricultural Sciences，Agricultural Products Quality and Safety Risk Assessment Laboratory at Shanghai，Ministry of Agriculture，Shanghai 201403，China；2Shanghai Agro-Technology Extension Service Center，Shanghai 201103，China）

Abstract：A method to quantitatively analyze forchlorfenuron（CPPU）residue in watermelon was developed by liquid chromatography-tandem mass spectrometry（LC-MS/MS）：After vortically extracted from sample with acetonitrile and cleaned up by dispersive solid-phase extraction with C18，CCPU was determined by LC-MS/MS.The result showed that within 0.1—500 μg/L there was a good linear relationship between CPPU’s peak area and concentration，the detection limit was 0.1 μg/kg，the recovery rates of forchlorfenuron were 97%—124%at 0.1 μg/kg，1 μg/kg and 100 μg/kg three spiked levels in the peel，flesh or whole melon，and the relative standard deviation was 5.39%—11.2%.The method could meet the requirement to determine CPPU residue in watermelon.

Key words：Watermelon；Forchlorfenuron residue；Liquid chromatography-tandem mass spectrometry

中图分类号：S651

文献标识码：A

文章编号：1000-3924（2016）03-060-03

DOI：10.15955/j.issn1000-3924.2016.03.12

收稿日期：2015-07-01

基金项目：上海市科委技术标准专项（15DZ0504000）；上海市农产品质量安全评价专业技术服务平台（15DZ2292600）

作者简介：白冰（1977—），硕士，助理研究员，从事农药残留分析技术研究。E-mail：qs11@saas.sh.cn

*通信作者：宋卫国（1979—），博士，副研究员，从事农产品质量安全标准和风险评估技术研究。E-mail：sunvegous@hotmail.com