纺织品中7种新烟碱类杀虫剂的液相色谱质谱检测法*

裴德君

（1.福建省纤维检验局，福建 福州 350026；2.福建省纺织产品检测技术重点实验室，福建 福州 350026）

新烟碱类杀虫剂(Neonicotinoid pesticides)是一类和尼古丁相关的神经活性的杀虫剂的总称。具有杀虫谱广、用量低、内吸传导性好、作用机制新颖和环境相容性高等化学生物特性，且与其他传统类杀虫剂无交互抗性，近年来在棉花、谷类和水果等作物对有害生物治理中得到了广泛应用。然而新烟碱类杀虫剂残留将给人类身体健康和生态环境造成重大威胁，2016版Oeko-Tex Standard 100[1]将啶虫脒、可尼丁、呋虫胺、吡虫啉、烯啶虫胺、噻虫啉和噻虫嗪共7种新烟碱类杀虫剂列入禁用杀虫剂目录中，这意味着对含有新烟碱类杀虫剂的产品的提供者提出了更高的信息要求，对我国纺织品出口欧盟市场带来新挑战。

新烟碱类杀虫剂的分析主要有液相色谱法[2,3]、液相色谱－串联质谱法[4-6]、分光光度法[7]和拉曼光谱法[8]。杨东冬等[2]以噻虫啉为模板分子制备了对吡虫啉、氯噻啉、噻虫啉具有特异性识别的分子印迹聚合物，采用液相色谱实现了对3种新烟碱类农药残留的检测。粟有志等[9]建立了蜂蜜中9种新烟碱类杀虫剂的高效液相色谱/串联质谱检测方法。曹晓林等[8]采用柠檬酸钠还原法合成纳米金颗粒溶胶，利用表面增强拉曼光谱技术结合化学计量学，建立了烯啶虫胺、噻虫嗪和吡虫啉3种农药的拉曼光谱研究方法。

目前，关于新烟碱类杀虫剂的检测主要集中在土壤、烟叶、蜂蜜、稻田样品以及饮用水方面，关于纺织品中新烟碱类杀虫剂的检测研究鲜有报道。本文采用超声萃取对纺织品中新烟碱类杀虫剂进行提取，然后采用LC-MS/MS多反应监测模式采集，通过保留时间以及特征离子进行定性分析、峰面积进行定量分析。该方法具有前处理简单，定量准确，灵敏度高等优点。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

液相色谱-三重四极杆串联质谱仪（1290-6410，美国安捷伦）；超声波发生器（工作频率40 KHz，昆山市超声仪器有限公司）；聚四氟乙烯薄膜过滤头(0.22μm)。

呋虫胺/Din(CAS:165252-70-0，99%，Dr.Ehrenstorfer)；吡虫啉/Imi(CAS:138261-41-3，99.4%，Dr.Ehrenstorfer)；噻虫嗪/Thm (CAS:153719-23-4，99.6%，Dr.Ehrenstorfer)；可尼丁/Clo(CAS:210880-92-5，99%，Dr.Ehrenstorfer)；噻虫啉/Thc (CAS:111988-49-9，99.2%，Dr.Ehrenstorfer)；烯啶虫胺/Nit (CAS:150824-47-8，99.5%，Dr.Ehrenstorfer)；啶虫脒/Ace (CAS:135410-20-7，98.1%，Dr.Ehrenstorfer)；丙酮(色谱纯，德国CNW)；乙腈(色谱纯，德国CNW)；甲醇(色谱纯，德国CNW)。

1.2 实验方法

1.2.1 标准工作溶液的配制

分别称取适量的7种新烟碱标准品，用乙腈配制成浓度约为200 μg/mL的标准储备液。将7种新烟碱标准溶液配制成20 μg/mL的混合标准溶液，再根据需要用乙腈将7种新烟碱的混合标准溶液稀释成不同浓度的系列标准工作溶液。

1.2.2 样品处理

取纺织品试样，将其剪碎至5 mm×5 mm，混匀。称取1 g（精确至0.001 g）试样，置于提取器中，准确加入20 mL乙腈，旋紧盖子，将提取器置于超声发生器中室温下萃取60 min，用0.22 μm的聚四氟乙烯滤膜将样液过滤至样品瓶中，供HPLCMS/MS分析用。

1.2.3 色谱-质谱条件

液相色谱柱：ZORBAX SB-C18 (2.1mm×150mm，3.5 μm)；

流速：0.2 mL/min；柱温：40 ℃；进样体积：1 μL；流动相：乙腈/水；离子源：电喷雾离子源(ESI)；扫描方式：正离子扫描；检测方式：多反应监测（MRM）；毛细管电压：2750 V；干燥气温度：350 ℃；干燥气流量：13 L/min。

测定方式：多反应监测(MRM)采集模式（母离子及子离子见表1）。

2 结果与讨论

2.1 条件优化

2.1.1 流动相的选择

分别考察了甲醇-甲酸铵、甲醇-水、甲醇-甲酸、乙腈-甲酸铵、乙腈-水、乙腈-甲酸等6种不同流动相体系对7种新烟碱的分离及离子对信号强度的影响。结果如图1所示，采用甲醇作为有机流动相，无法使噻虫嗪和可尼丁进行分离；采用乙腈作为有机流动相均可实现基线分离。采用乙腈-甲酸作为流动相，7种新烟碱峰面积均小于乙腈-甲酸铵作为流动相；采用乙腈-甲酸铵作为流动相，除烯啶虫胺外，6种新烟碱峰面积均小于乙腈-水流动相体系。因此，本实验选择乙腈-水作为流动相。

图1 流动相对7种新烟碱色谱峰分离情况的影响

2.1.2 色谱柱的选择

分别考察了Poroshell 120 EC-CN(2.1mm×100mm，2.7μm)、ZORBAX SB-C18 (2.1mm×150mm，3.5μm)、Poroshell 120 Phenyl Hexyl (2.1mm×100mm，2.7μm)3种不同色谱柱对7种新烟碱的分离情况和峰面积影响。结果如图2所示，采用Poroshell 120 EC-CN色谱柱，经流动相优化后仍无法将7种新烟碱进行完全分离；采用ZORBAX SB-C18和Poroshell 120 Phenyl Hexyl均能将7种新烟碱有效分离，而且采用ZORBAX SB-C18，7种新烟碱峰面积之和大于Poroshell 120 Phenyl Hexyl。因此，本实验选择ZORBAX SB-C18作为液相色谱柱。

图2 色谱柱对7种新烟碱色谱峰分离情况的影响

2.1.3 质谱参数的选择

碎裂电压是毛细管出口的电压，决定母离子能否飞到4级杆，保证母离子的传输效率，因此是需要优化的重要参数之一。碰撞能量是使母离子具有一定的动能与碰撞池中的碰撞气相撞，将动能转变为内能，有利于母离子碎裂，不同离子对所需要的碰撞能量差异较大。利用安捷伦Optimizer软件对子离子、碎裂电压和碰撞能量参数进行自动优化，基于优化结果建立的多重反应监测（MRM）质谱分析参数见表1。

表1 新烟碱杀虫剂的保留时间、母离子、子离子、碎裂电压、碰撞能量

2.1.4 提取方法的比较

纺织品中有毒有害物质的提取方法主要有索氏提取法、振荡萃取法和超声波萃取法等。通过比较超声萃取法和振荡萃取法对涤纶和棉的峰面积来研究不同提取方法对7种新烟碱萃取效果的影响。结果表明，采用乙腈作为提取溶剂，萃取时间为30 min，对于涤纶贴衬布，2种萃取效率相当；对于棉贴衬布，超声萃取法的萃取效率大于振荡萃取法的萃取效率（图3）。因此，最终选择超声萃取法作为本方法的提取方法。

图3 萃取方式对7种新烟碱色谱峰峰面积的影响

2.1.5 提取溶剂的选择

新烟碱类杀虫剂极性较强，本文选择极性较强的溶剂作为提取剂。实验考察了水、甲醇、乙腈、乙腈+水(v∶v=1∶1）对棉和涤纶加标样品的提取效果。结果表明，以乙腈为提取溶剂萃取效果最佳。此外，与仪器流动相一致，因此选择乙腈作为超声萃取提取溶剂。

2.1.6 萃取时间的选择

采用实验比较萃取时间对新烟碱类杀虫剂萃取效率的影响。以棉和涤纶加标样品为研究对象，采用乙腈作为萃取溶剂，分别萃取20、30、40、50、60、70 min。结果表明，以涤纶为贴衬布时，超声30 min时萃取效果最高并趋于稳定；以棉为贴衬布时，超声60 min时萃取效果最高并趋于稳定。故确定60 min为最佳的萃取时间。

2.2 方法的评价

2.2.1 线性关系和检出限

分别配制浓度为0.01～0.10 mg/L的7种新烟碱类杀虫剂混合标准工作溶液。按1.2.3条件进行色谱分析，以质量浓度x（mg/L）对定量离子对的峰面积y进行线性回归分析，结果见表2。由表2可知，7种新烟碱类杀虫剂的定量离子对峰面积与浓度呈现良好线性关系，相关系数(r2)在0.9971～0.9999之间。

以信噪比(S/N)不低于3计算方法的检出限（Limit of Detection，LOD），以信噪比(S/N)不低于10计算方法的定量限（Limit of Quantification，LOQ），结果见表2。7种新烟碱类杀虫剂的定量限在0.06～0.20 mg/kg之间，均小于0.5mg/kg，符合OEKO-TEX Standard 100(2016版)对新烟碱类杀虫剂的限量要求。

2.2.2 加标回收率和精密度

分别选用棉、涤纶、羊毛、粘纤、锦纶和腈纶六种标准贴衬布进行0.2、0.5、1.0 mg/kg 3水平6平行的加标回收率和精密度试验。结果表明，7种新烟碱类杀虫剂的平均加标回收率为81.7%～104.3%之间，相对标准偏差为2.7%～8.6%之间，可见回收率和精密度良好。

3 结论

本文以乙腈为提取剂，样品采用超声萃取进行提取，建立了高效液相色谱－串联质谱法同时测定纺织品中呋虫胺、烯啶虫胺、噻虫嗪、可尼丁、吡虫啉、啶虫脒和噻虫啉7种新烟碱类杀虫剂残留的分析方法。该方法具有简便快捷、无需浓缩、准确度好等特点，方法定量限低于OEKO-TEX Standard 100（2016版）中对新烟碱类杀虫剂的限量指标（≤0.5mg/kg），可应用于纺织品中新烟碱类杀虫剂的日常监测。

表2 新烟碱类杀虫剂的线性范围、线性方程、相关系数、检出限及定量限