GC-MS法测定芹菜中氟虫腈及其代谢物的残留量

周宏霞，毕乐飞，臧汝瑛，宗万里

（1.威海市食品药品检验检测中心，山东威海264200；2.荣成出入境检验检疫局技术中心，山东荣成264300）

GC-MS法测定芹菜中氟虫腈及其代谢物的残留量

周宏霞1，毕乐飞2，臧汝瑛1，宗万里1

（1.威海市食品药品检验检测中心，山东威海264200；2.荣成出入境检验检疫局技术中心，山东荣成264300）

建立同时检测芹菜中氟甲腈、氟虫腈硫醚、氟虫腈、氟虫腈砜4种农药残留的气质联用检测方法。样品经乙腈提取后，浓缩过石墨化炭黑/氨基固相萃取柱净化，洗脱液洗脱浓缩定容后检测。4种农药在0.01 mg/L～1.0 mg/L范围内线性关系良好（R≥0.999 2），平均回收率为82.9%～102.2%，精密度为2.18%～5.66%，均满足定量分析的要求。4种农药残留的定量限为0.002 mg/kg。

氟虫腈及其代谢物；固相萃取；气质联用；芹菜

Abstract：An analytical method for the qualitative and quantitative analysis of fipronil and its metabolites residues in celery was developed by using gas chromatography-mass spectrometry．The celery sample was extracted with acetonitrile，followed by solid phase extraction with carbon/NH2.The fipronil and its metabolites showed good linearities in the range of 0.01 mg/L-1.0 mg/L，with correlation coefficients（R）higher than 0.999 2．The average recoveries of fipronil and its metabolites in celery were in the range of 82.9%-102.2%，with relative standard deviations of 2.18%-5.66%．The detection limits of the method were 0.002 mg/kg.

Key words：fipronil and its metabolites；solid phase extraction；gas chromatography-mass spectrometry；celery

氟虫腈（fipronil），商品名为锐劲特，是法国罗纳普朗克公司于1987年研制的一种新型高活性的苯基吡唑类杀虫剂。20世纪90年代后期在中国大范围推广。用于防治蔬菜、水稻、烟草等作物上的多种农业害虫[1]。对于有机磷、有机氯、拟除虫菊酯和氨基甲酸酯类农药已经产生抗性的或敏感的害虫均有较好的防治效果，氟虫腈在水解、光解等作用下产生3种代谢物，分别是氟甲腈、氟虫腈砜和氟虫腈硫醚，氟虫腈及其残留物的限量值为4种农药的总量加和[2]。氟虫腈代谢物氟虫腈砜对鸟、淡水鱼及淡水脊椎动物的毒性比氟虫腈大，且氟虫腈砜化物的半衰期明显长于氟虫腈[3]。因此，分析氟虫腈及其代谢物的残留量会更有意义。

根据GB 2763-2016《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》规定[4]，氟虫腈及其残留物在蔬菜中的最大残留限量为0.02 mg/kg。目前已有的氟虫腈检测方法主要有气相色谱法[5-9]、液相色谱法[10-11]、气相色谱-质谱联用法[12-13]和液相色谱-质谱联用法[14]。国内检测氟虫腈的标准方法有GB 23200.8-2016《食品安全国家标准水果和蔬菜中500种农药及相关化学品残留量的测定气相色谱-质谱法》，SN/T 1982-2007《进出口食品中氟虫腈残留量检测方法气相色谱-质谱法》，但是没有3种代谢物的标准检测方法。在国内外文献中有关于氟虫腈及其代谢物的检测方法的报道。闫思月等[1]采用，分散固相萃取-分散液液微萃取－气相色谱质谱法测定玉米和大米中氟虫腈及其代谢物的残留。周昱等[15]采用固相微萃取-气相色谱法和气相色谱-质谱法测定茶叶中氟虫腈及其代谢物残留。Hainzl等[16]采用气相色谱质谱联用仪（Gas Chromatograph-Mass Spectrometer，GC-MS）测定了植物组织中的氟虫腈及其代谢物的残留。KADAR A.等[14]建立了花粉中氟虫腈及其降解产物的高效液相色谱-电喷雾串联质谱法（Liquid Chromatography-Electrospray Ionization/Multi-Stage Mass Spectrometry，LC-ESI-MS/MS）检测方法。这些方法对氟虫腈及其代谢物进行了检测，能适合不同的检测要求。但是，至今没有关于蔬菜中氟虫腈及其代谢物残留量的检测报道。本文采用固相萃取-气质联用的方法来检测芹菜中氟虫腈及其3种代谢物。前处理采用固相萃取技术使样品得到很好的净化；使用气质联用的方法对样品进行检测，不仅可以定性还可以定量。该方法可行性强，方法的精密度、灵敏度和准确度能满足农药残留的分析要求。

1 材料与方法

1.1 主要仪器与试剂

GCMS-QP2010 Plus气相色谱质谱联用仪：日本岛津公司；RV10旋转蒸发仪、T25 digital ULTRA-TUR RAXR均质器、MS3 digital旋涡仪：德国IKA公司；Visiprep 24TMDL固相萃取仪：美国SUPELCO公司；Heal Force Neofuge 23R台式高速离心机：上海力申科学仪器有限公司。Rxi-5 MS毛细管柱（30 m×0.25 mm×0.25 μm）：美国 RESTEK 公司。

乙腈、正己烷、甲苯（均为色谱纯）：美国默克公司生产；氯化钠（分析纯）：天津市科密欧化学试剂有限公司；无水硫酸钠（分析纯）：天津市科密欧化学试剂有限公司，450℃烘4 h；石墨化炭黑/氨基二合一柱（500 mg/500 mg，6 mL）：美国 Waters公司。

氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈砜、氟虫腈硫醚标准品：德国DR。

标准贮备溶液：称取氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈砜、氟虫腈硫醚标准品，用正己烷配成100 mg/L的储备液，4℃冰箱中避光保存。

1.2 方法

1.2.1 样品前处理

称取粉碎的芹菜样品20 g（精确至0.01 g）于100 mL离心管中，加入40 mL乙腈，用均质器匀浆提取1 min，加入5 g氯化钠，再匀浆提取1 min，将离心管放入离心机，在4 000 r/min离心5 min，取上清液20 mL于鸡心瓶中，40℃浓缩至近1 mL，待净化。

1.2.2 样品净化

在石墨炭黑氨基二合一柱中加入2 cm高无水硫酸钠，用5.0 mL乙腈+甲苯（3+1）的混合溶剂预淋洗二合一柱，当液面到达硫酸钠的顶部时，迅速将样品浓缩液转移至净化柱上即加入上述待净化溶液，用3 mL乙腈+甲苯（3+1）清洗鸡心瓶后过柱，重复操作两次。最后用25.0 mL上述混合溶剂进行洗脱，收集所有的流出液于鸡心瓶中，于35℃下旋蒸浓缩至近干，用正己烷准确定容至1.0 mL，混匀后上机待测。

1.2.3 气相色谱质谱联用仪分析条件

色谱条件：色谱柱：Rxi-5 MS毛细管柱（30 m×0.25mm×0.25μm）；升温程序：80℃保持1 min，15℃/min升温至220℃，保持1 min，20℃/min升温至280℃保持 8 min；进样量：1 μL；进样方式：不分流进样；离子源温度：230℃；接口温度：280℃；EI电离源，电离电压70 eV；选择离子扫描监测模式。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件的优化

Rxi-5 MS柱是一种超低流失的的GC-MS柱，适合高灵敏度的GC-MS分析。选择不同的升温程序，比较出峰时间，使氟虫腈硫醚和氟虫腈能得到很好的分离，其谱图如图1所示，4个峰从左到右依次为：氟甲腈、氟虫腈硫醚、氟虫腈、氟虫腈砜。

图1 氟虫腈及其代谢物的选择离子色谱图Fig.1 The selected ion chromatogramas of fipronil and its metabolites

2.2 质谱条件的选择

用氟甲腈、氟虫腈硫醚、氟虫腈、氟虫腈砜四种物质的高浓度标准溶液分别进行质谱全扫描，得到各个物质的丰度高的碎片离子，选择丰度较高的离子作为各个物质的选择离子。氟虫腈及其代谢物的保留时间和选择离子如表1所示。

表1 氟虫腈及其代谢物的保留时间和选择离子Table 1 The retention time and selected ion of fipronil and its metabolites

2.3 提取溶剂的选择

向芹菜样品中分别添加氟甲腈、氟虫腈硫醚、氟虫腈、氟虫腈砜四种物质使其添加浓度都为0.1 mg/kg，分别用40 mL不同提取溶剂提取，比较不同提取溶剂对氟虫腈及其代谢物残留量的提取效果，其结果见图2。

图2 不同提取溶剂对回收率的影响Fig.2 Effects of extraction solvent on recovery

结果表明，乙腈提取效果最好，四种物质的回收率相对较高，达到90.7%以上。

2.4 净化条件的选择

目前，检测氟虫腈及其代谢物的净化柱有：弗罗里硅土柱、氨基柱、石墨炭黑氨基柱等，经查阅文献发现[2]：氟罗里硅土柱对4种农药具有一定的吸附作用，氨基柱净化颜色比石墨炭黑氨基柱净化颜色深，色素干扰明显。石墨炭黑氨基柱能有效的去除杂质干扰，具有较高的回收率。因此，本文采用石墨化炭黑氨基柱进行样品的净化。

2.5 线性方程和定量限

取混合标准工作溶液，按1.2.3所述分析条件测定，以氟甲腈、氟虫腈硫醚、氟虫腈、氟虫腈砜四种物质的浓度为横坐标、峰面积为纵坐标，绘制线性关系曲线，结果见表2。

表2 氟虫腈及其代谢物的线性方程及相关系数Table 2 The linear equations and correlation coefficients for fipronil and its metabolites

结果表明，在0.01 mg/L～1.0 mg/L范围内线性关系良好，以最小添加水平作为方法的定量限，定量限为0.002 mg/kg。

2.6 回收率和精密度

在阴性样品中分别添加0.002、0.01、0.02 mg/kg的3个水平的4种农药的混合工作溶液，每个加标样品做5个平行试验，按照上述提取方法和色谱条件进行测定，计算回收率和精密度。

表3 4种农药的回收率及精密度测定结果Table 3 The results of recovery and precisio for fipronil and its metabolites

结果表明，四种农药残留的平均回收率范围为82.9%～102.2%，精密度为2.18%～5.66%，均满足定量分析的要求。

3 结果与讨论

建立了芹菜中4种氟虫腈及其代谢物残留量的气质联用检测方法。提取试剂选用乙腈具有较高的回收率，且提取杂质较少。另外采用石墨炭黑/氨基柱进行净化处理，样品能得到很好的净化，且保证了高回收率。经过试验发现回收率为82.9%～102.2%，精密度为2.18%～5.66%，定量限达到了0.002 mg/kg，符合定量检测的要求，并且能满足GB 2763-2016《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》中关于氟虫腈及其残留量的限量要求。本方法的建立为以后建立蔬菜中氟虫腈及其代谢物残留量的检测方法奠定了基础。

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Determination of Fipronil and Its Metabolites in Celery by Gas Chromatography-Mass Spectrometry

ZHOU Hong-xia1，BI Le-fei2，ZANG Ru-ying1，ZONG Wan-li1
（1.Weihai Food and Drug Inspection and Testing Center，Weihai 264200，Shandong，China；2.Technology Center of Rongcheng Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau，Rongcheng 264300，Shandong，China）

2017-02-14

10.3969/j.issn.1005-6521.2017.19.036

周宏霞（1981—），女（汉），工程师，硕士研究生，主要从事食品检测的研究工作。