UPLC—MS—MS法快速测定大白菜和土壤中氰氟虫腙残留

彭茂民+刘丽+王小飞+夏虹

摘要：建立大白菜和土壤中氰氟虫腙残留的超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱（UPLC-MS-MS）快速检测的方法。样品用酸化乙腈提取、QuEChERS法净化，超高效液相色谱-串联质谱电喷雾正离子模式检测。结果表明，氰氟虫腙在5～500 μg/L范围内浓度和响应峰面积线性关系良好，相关系数为0.999。在0.005、0.01、0.05、0.2和1.0 mg/kg添加浓度下，平均回收率87.2%～113.4%，相对标准偏差（RSD）为0.6%～9.3%（n=5），氰氟虫腙在大白菜和土壤中的定量限（LQD）均为0.005 mg/kg。该方法适用于大白菜和土壤中氰氟虫腙的检测。

关键词：超高效液相色谱串联质谱（UPLC-MS-MS）；QuEChERS法；大白菜；土壤；氰氟虫腙

中图分类号：O657.63；O657.7+2；S481+.8 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2016）23-6231-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.23.058

Abstract：A method for the rapid determination of metaflumizone residues in Chinese cabbage and soil was developed by ultra high performance liquid chromatography-tandem triple quadruple mass spectrometry（UPLC-MS-MS）. Samples were extracted with acidified acetonitrile， purified by QuEChERS method and determined with UPLC-MS-MS positive electrospray ionization mode. The results showed that the metaflumizone had good linear relationship within the ranges of 5～500 μg/L between concentration and response peaks， and the correlation coefficient was 0.999. The average recoveries were in the range of 87.2%～113.4% when the additive concentration were 0.005， 0.01， 0.05， 0.2 and 1.0 mg/kg， the relative standard deviations were between 0.6% and 9.3%（n=5）. The limits of quantification were both 0.005 mg/kg in Chinese cabbage and soil. The method can be suitable for the determination of metaflumizone in Chinese cabbage and soil.

Key words：ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry（UPLC-MS-MS）；QuEChERS method；Chinese cabbage；soil；metaflumizone

氰氟虫腙（Metaflumizone）化学名（E+Z）-2-[2-（4-氰基苯）-1-（3-三氟甲基苯）亚乙基]-N-（4-三氟甲氧基苯）联氨羰草酰胺，是20世纪90年代初日本Nohyaku公司发现的一种新型的缩氨基脲类杀虫剂，后来与德国巴斯夫公司联合开发出商品制剂艾法迪。它是一种钠离子通道阻抑杀虫剂[1]，本身具有杀虫活性，通过害虫取食进入体内，不需生物激活，以胃毒作用杀死害虫[2]，对咀嚼方式进食的鳞翅目幼虫以及鞘翅目幼虫和成虫具有良好的防治效果，对常见害虫，如甜菜夜蛾、小菜蛾、稻纵卷叶螟、菜青虫、斜纹夜蛾、棉铃虫以及马铃薯叶甲、黄条跳甲等，均有较好的效果[3-5]。

氰氟虫腙由于独特的化学结构和新颖的作用方式，尚未发现与其他种类的农药，如有机磷类、氨基甲酸酯类、拟除虫菊酯类等，存在交互抗性，同時由于对有益生物影响小和对环境友好，被认为是低风险化合物，应用越来越广泛。国际上部分国家和组织，如国际食品法典委员会（CAC）、欧盟、日本，制定了氰氟虫腙在多种作物上的最高残留限量（MRL）标准。2008年，氰氟虫腙由巴斯夫公司引入中国，最早登记在甘蓝上防治甜菜夜蛾。目前，中国食品安全国家标准GB 2763-2014 食品中农药最大残留限量没有对氰氟虫腙作出规定。为了更好地研究氰氟虫腙的残留问题，需要有好的检测方法。

常见氰氟虫腙的检测方法有高效液相色谱法和液相色谱-串联质谱法[6]，针对原药[7]、饲料[8]、果汁[9]、水稻[10]等。液相色谱-串联质谱法相比高效液相色谱法具有选择性高，灵敏度强的优点，在农药残留分析中已得到了广泛的应用。在氰氟虫腙的田间试验中，需要检测大白菜和土壤中氰氟虫腙残留的含量，国内鲜见液相色谱-串联质谱法针对此类样品的检测方法报道。本研究用酸化乙腈提取样品、QuEChERS法净化、UPLC-MS-MS检测，建立大白菜和土壤中氰氟虫腙残留的检测方法。

1 材料与方法

1.1 材料与试剂

标准品氰氟虫腙购自农业部环境质量监督检验测试中心（天津）；甲醇（色谱纯）；乙腈（分析纯）；冰乙酸（分析纯）；无水硫酸镁（分析纯）；乙酸钠（分析纯）；PSA（N-丙基乙二胺，Agela Technologies公司）；水为Millipore超纯水仪制备的超纯水。

1.2 仪器与设备

ACQUITY UPLC I-CLASS/Xevo TQ 超高效液相色谱-串联质谱联用仪（美国Waters公司）；KQ-250B型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；MS3旋涡混合器（德国IKA公司）；TDL-5C离心机（上海安亭科学仪器厂）；TGL-18C高速台式离心机（上海安亭科学仪器厂）。

1.3 标准溶液制备

标准品氰氟虫腙标样为甲醇配制的100 mg/L溶液，使用前用甲醇稀释成浓度为5 mg/L的标准储备液。以50%甲醇水溶液作为稀释剂，用标准储备液配制浓度分别为5、10、20、50、100、200、500 μg/L的溶剂工作液。

1.4 试验条件

1.4.1 色谱条件 色谱柱为Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱（50 mm×2.1 mm，1.7 μm）；柱温35 ℃；样品温度20 ℃；流动相0.1%甲酸水溶液∶甲醇=20∶80；流速0.2 mL/min；进样量2 μL。

1.4.2 质谱条件 离子源电喷雾（ESI）；电离方式ESI+；检测模式多反应监测（MRM）；离子源温度150 ℃；毛细管电压3.0 kV；脱溶剂温度500 ℃；脱溶剂气流量（氮气）1 000 L/h；锥孔气流量（氮气）50 L/h；碰撞气（氩气）流量为0.22 mL/min。定量离子对、定性离子对、锥孔电压、碰撞能量及保留时间见表1。

1.4.3 样品前处理

1）大白菜前处理。提取：将大白菜样品切成碎块，用食品料理机打成泥状，准确称取10.00 g至50 mL离心管中，加入10 mL酸化乙腈（含1%冰乙酸），涡旋混匀1 min，超声提取10 min，再加入4 g无水硫酸镁和1 g乙酸钠，涡旋混匀30 sec后，4 000 r/min离心5 min。

净化：吸取1 mL上清液，加入2 mL离心管中，加入50 mg PSA和150 mg无水硫酸镁，涡旋混匀 1 min，10 000 r/min离心1 min，取0.7 mL上清液加入0.7 mL水混匀，过0.22 μm有机系滤膜于样品瓶中，待上机检测。

2）土壤前处理。提取：将阴干的土壤样品碾碎过筛，用中药材粉碎机粉碎，准确称取10.00 g至50 mL离心管中，加入10 mL酸化乙腈（含1%冰乙酸），涡旋混匀1 min，超声提取10 min，4 000 r/min离心5 min。

净化：吸取1 mL上清液，加入2 mL离心管中，加入50 mg PSA和150 mg无水硫酸镁，涡旋混匀 1 min，10 000 r/min离心1 min，取0.7 mL上清液加入0.7 mL水混匀，过0.22 μm有机系滤膜于样品瓶中，待上机检测。

2 结果与分析

2.1 质谱条件的选择

200 μg/L的氰氟虫腙标准溶液以10 μL/min的流速进行流动注射，扫描母离子，确定在正离子模式下，氰氟虫腙具有更高的响应值，其分子离子形式为[M+H]+。进一步采用仪器的Intellistart自动调谐功能，选择出碎片子离子，并获得每种子离子对应的锥孔电压和碰撞能量的最优条件，将响应强度最大的离子对设定为定量离子，响应强度较弱的离子对设定为定性离子，确定最终质谱条件。

2.2 液相条件优化

由于氰氟虫腙分子含有多个N原子，可以与固定相裸露的硅羟基结合形成氢键，出现峰形拖尾的现象，因此在流动相中加入适量的甲酸，可以改善峰形，同时甲酸提供的H+又可以提高待测物的电离效率，采用甲醇和不同含量（0.05%～0.50%）的甲酸水溶液作为流动相进行试验。综合考虑色谱峰的峰形、保留时间等因素，最终选择0.1%甲酸水溶液∶甲醇=20∶80等度洗脱为液相条件。

2.3 样品前处理条件的选择

QuEChERS法是在本世纪初开发的一种样品前处理技术，10多年来一直广泛应用在农残检测领域，具有快速、简单、廉价、有效、可靠和安全的显著优点。

考察了几种基质分散萃取填料的效果，试验表明，石墨化炭黑对色素的吸附效果最明显，但是对氰氟虫腙也有吸附作用，使得回收率较低，而PSA对药物的吸附不显著，最后选用PSA作为吸附剂。土壤样品的杂质相对来说较少，使用PSA可以去除目标峰前面的雜质峰，效果较好。

2.4 基质效应的评价、方法的线性关系和最小检出量

由于基质中非待测成分的影响，导致被分析物的信号强度有所增强或减弱，叫做基质效应。基质效应的存在会对测定结果的准确性产生影响，因此在建立检测方法时，需要对基质效应进行评价。一种比较简单方便的评价方法是，分别作出基质标准曲线和溶剂标准曲线，根据两条曲线的斜率的比值来评价基质效应的大小。如果这个比值在0.8～1.2之间，则说明基质效应不明显。把大白菜和土壤的空白样品按前述方法进行处理，以得到的待测液为稀释液，配制出浓度为5、10、20、50、100、200，500 μg/L的基质标准工作液，将两组基质标准工作液和前面已配制好的溶剂标准工作液分别用上述UPLC-MS-MS方法进行测定，以氰氟虫腙的浓度x与峰面积y作标准曲线。结果表明，在5～500 μg/L范围内，标准工作液的标准曲线线性关系良好，其线性关系与最小检出量见表2，此时取信噪比S/N=3。

从结果可以看出，大白菜和土壤的基质标准曲线斜率对溶剂标准曲线斜率的比值分别为0.96和1.08，说明它们的基质效应均不明显，对检测结果的影响很小。如果使用基质标准曲线，每次试验都要处理大白菜和土壤空白样品，过程繁琐，增加出错几率，从检测结果准确性和实际工作效率的综合影响考虑，因此建立方法时采用了溶剂标准曲线。

2.5 方法回收率和精密度

准确称取10.0 g大白菜或土壤于50 mL离心管中，分别添加一定量的氰氟虫腙标准溶液，使添加回收浓度水平为0.005、0.010、0、0.200、1.000 mg/kg，静置30 min后按。每个添加浓度重复5次操作试验，计算回收率和精密度，结果见表3。由表3可见，在0.005～1.000 mg/kg范围内，大白菜和土壤样品中氰氟虫腙添加的回收率为87.2%～113.4%；相对标准偏差在0.6%～9.3%之间，方法具有良好的准确度和精密度。通过添加回收试验确定的大白菜和土壤样品的定量限均为0.005 mg/kg。图1分别为大白菜和土壤的5 μg/L溶剂标样、空白样品和0.005 mg/kg水平添加回收样品的MRM图谱。

3 结论

针对大白菜和土壤样品中的氰氟虫腙残留，建立了用酸化乙腈提取、QuEChERS法净化、超高效液相色谱-串联质谱仪测定的检测方法。该方法结合了QuEChERS法前处理和三重四极杆串联质谱仪检测的优点，分离效果好、溶剂使用少、时间短、效率高，分析速度快、灵敏度高、选择特异性强。使用此方法，在农药残留试验中检测了较多大白菜和土壤样品，取得了良好的效果。

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