农药虫酰肼的残留检测方法研究进展

张培锋，李建辉，华萍，卫世乾

（1.许昌市环境监测站，河南 许昌 461000；2.平顶山职业技术学院，河南 平顶山 467000；3.郑州大学西亚斯国际学院，河南 新郑 451150；4.许昌学院学报编辑部，河南 许昌 461000）

虫酰肼（tebufenozide），又名米满，N-叔丁基-N-（4-乙基苯甲酰基）-3，5-二甲基苯酰肼，为白色固体，相对密度为1.03（20 ℃），在水中溶解度为1 mg/L（25 ℃），微溶于有机溶剂，是一种内吸性的双酰基肼类昆虫生长调节剂，原理是通过干扰害虫的正常发育，从而诱使害虫过早蜕皮而死[1]，具有高效、低毒、选择性强等特点，因此广泛应用于水果、蔬菜、水稻等农作物的病害虫防治。我国对虫酰肼在蔬菜、水果等农作物中的最大残留限量值（maximum residue limit，MRL）都有具体规定。由于虫酰肼会在土壤、水体及农产品中富集，所以通常先采用各种前处理方法，如快速、简便、节约、高效、安全的检测方法（quick，easy，cheap，rugged，safe，QuEChERS），也可以是氨基固相萃取法（NH2solid phase extraction，NSPE）、分散固相萃取法（dispersive solid phase extraction，DSPE）等对样品进行处理，然后使用气相色谱法（gas chromatography，GC）、气相色谱-质谱法（gas chromatography with tandem mass spectrometry，GC-MS）、液相色谱法（liquid chromatography，LC）、液相色谱-质谱法（liquid chromatography with tandem mass spectrometry，LC-MS）等对虫酰肼的残留及消解动态进行分析研究。

1 气相色谱法

气相色谱法是以气体为流动相，样品在色谱柱固定相中分离检测，通过分析扫描色谱图进行定性和定量，具有分离效率高、速度快、用量少、灵敏度高等特点，但样品在前处理过程中需衍生化，操作步骤繁琐，试剂毒性大，不利于大批量样品的检测分析。

Magdalena Słowik-Borowiec 等[2]先采用 QuEChERS对样品进行前处理，然后通过带微电子捕获和氮磷检测器的气相色谱仪，对葡萄和葡萄酒中的131 种农药残留进行分析，平均回收率为72%～113%，相对标准偏差（relative standard deviation，RSD）≤20%，在添加浓度为0.009 mg/kg～0.023 mg/kg 范围内具有良好的线性关系，相关系数（R2）≥0.99。

2 气相色谱-质谱法

气相色谱-质谱法就是采用气相色谱法分离样品，然后使用质谱手段进行分析检测。该方法与气相色谱法缺点相同，但是优点更多，不仅能够有效排除杂质干扰，而且可以实现多种农药残留的同时定性、定量检测。

为分析新鲜食品中的81 种多类杀虫剂，ARREBQLA F J 等[3]采用气相色谱-化学电离和电子回旋串联质谱法，结果表明，平均添回收率为73%～108%，相对标准偏差＜22%，定量限低于欧洲规定的最高检测标准；而且该方法还成功应用于超过4 000 种实际样品的检测分析。

3 液相色谱法

液相色谱法以液体为流动相，在固定相色谱柱中分离后，进入检测器进行检测。与气相色谱法相比，LC能有效避免易挥发性和热不稳定性农药的高温分解现象。随着科技的快速发展，高效液相色谱法和超高效液相色谱法得到广泛应用。

3.1 残留分析

3.1.1 单一农药的残留分析

刘惠敏等[4]将样品经乙腈提取，弗罗里硅土小柱净化，实现了样品的快速制备；高效液相色谱（high efficiency liquid chromatography，HPLC）法检测结果表明，虫酰肼在1.0 mg/L～100 mg/L 范围内，质量浓度与色谱峰面积呈显著的线性关系，线性相关系数为0.99；最低检出量为0.2 ng；在田水、土壤、水稻植株、稻壳和糙米中的最低检出浓度均为0.05 mg/kg；平均回收率为86.64%～105.26%，最大变异系数为5.97%；该方法简便、快速、准确，各项指标均符合残留分析要求。石春红等[5]采取将样品经丙酮提取，正己烷反相萃取，硅胶柱、胺基柱二次净化，以甲醇-水（75 ∶25，体积比）为流动相，用XDB-C18 柱，高效液相色谱仪配合紫外检测器对茎椰菜样品进行分离和测定，当虫酰肼添加浓度为0.05、0.2、1 mg/kg 时，平均加标回收率为86.0 %～93.4%，变异系数为1.56%～4.88%，最低检出限为0.01 mg/kg；不仅能够有效去除杂质干扰，而且灵敏度高、准确性好；由于样品预处理中硅胶柱的安装有难度，且容易影响柱效，计划改用成品硅胶小柱。

3.1.2 多种农药的残留分析

贺敏等[6]将样品用乙腈提取，弗罗里硅土小柱净化，不仅能够排除干扰，减少操作环节，而且能减少有机溶剂用量；采用高效液相色谱仪分离，结合二极管阵列检测器的多波长模式，于234、281 nm 两种波长分别检测大白菜和土壤中虫酰肼和辛硫磷，外标法定量；平均回收率为77.18%～107.27%，相对标准偏差为1.50%～8.83%；虫酰肼和辛硫磷在大白菜和土壤中的最低检测质量分数为0.01、0.02 mg/kg。该方法的灵敏度不仅有明显提高，而且准确度、精密度符合国际相关标准，适合大批量样品的同时检测。

章虎等[7]先将样品以酸化甲醇高速匀浆提取，正己烷去除脂类杂质，二氯甲烷反萃取去除亲水性杂质，再经氟罗里硅土柱层析净化，效果显著；然后采用甲醇-水（75 ∶25，体积比）为流动相，利用 Agilent HCC18 柱和紫外检测器（检测波长：230 nm），通过HPLC进行分离测定，蔬菜（甘蓝、青菜和番茄）中虫酰肼、甲氧虫酰肼和呋喃虫酰肼的平均添加回收率为76.9%～105%，相对标准偏差（RSD，n=5）小于 10%，最低检出浓度为0.05 mg/kg；该方法符合残留分析要求。

为了提高方法的灵敏度，董静等[8]将QuEChERS的提取及净化进行改进，适当加入初级次级胺（primary secondary amine，PSA）粉、石墨炭黑粉、十八烷基三甲氧基硅烷和氨丙基粉，并在净化前氮吹浓缩；然后以乙腈-水为流动相，流速为1.0 mL/min 时进行梯度洗脱，结合HPLC 采用269、240 nm 双波长，实现了对蔬菜中吡虫啉、虫酰肼、阿维菌素和噻螨酮4 种农药的同时检测；检出限分别为：吡虫啉0.02 mg/kg、虫酰肼0.02 mg/kg、阿维菌素 0.10 mg/kg、噻螨酮 0.05 mg/kg；在添加浓度为0.05 mg/kg～1.0 mg/kg 范围内，回收率均为80%～100%，相对标准偏差为1%～10%，结果令人满意。

3.2 动态分析

对于虫酰肼和呋喃虫酰肼在土壤中的检测方法及残留动态，周航等[9]采用乙腈提取，氨基柱固相萃取净化，经有机膜过滤进样后，采用液相色谱法进行检测，回收率分别为83.0%～100.5%和87.0%～109.5%，相对标准偏差在1.9%～10.2%；最终残留量都较低，施药1 h 后土壤中的残留量最大，时间延长残留量逐渐减少，农药在砂质土壤中降解速度明显快于砂土，属易降解农药；降解行为主要受土壤理化性质和农药本身特性的影响，即土壤有机质含量高，对农药吸附和净化能力强，降解与阳离子交换量之间无明显相关性；该方法简单、快速，其准确度和精密度均能满足农药残留分析要求。

为评价虫酰肼在水稻及稻田中的残留动态和生态安全性，杨仁斌等[10]先将样品经乙腈提取，二氯甲烷萃取，弗罗里硅土-活性炭柱固相萃取净化，然后采用高效液相色谱-紫外检测法进行分析；在稻米、稻田水、土壤、水稻植株和稻壳的空白样品中，虫酰肼的平均回收率为86.79%～110.47%，变异系数为1.39%～6.08%；消解过程符合一级化学反应动力学方程：Ct=C0e-kt，消解半衰期分别为 3.73 d～9.05 d、7.76 d～13.32 d、3.14 d～7.31 d，属于易降解农药；稻米中虫酰肼的最高残留量为0.103 mg/kg，低于我国规定的最大残留限量2 mg/kg，收获的糙米可以安全食用。

4 液相色谱-质谱法

液相色谱-质谱法就是将液相色谱法分离与质谱法定性相联用的分析方法。该方法具有分析范围广、灵敏度高、选择性好、结果准确可靠等优点，可用于分析强极性、相对分子质量大、难挥发、热稳定差的化合物，以及复杂样品中农药残留的检测，但该方法存在检测成本高、仪器普及性低、无法进行有效识别的缺点。

4.1 残留分析

4.1.1 单一农药的残留分析

QuEChERS 结合高效液相色谱-串联质谱法可用于单一农药的残留分析。王晓晗等[11]以乙酸乙腈溶液（1 ∶99，体积比）为提取剂，经高速匀浆提取，N-丙基乙二胺和十八烷基硅烷净化，以乙腈-乙酸-水溶液（梯度洗脱）为流动相，经ACQUITY UPLC BEH C18 柱（100 mm×2.1 mm，粒度 1.7 μm）分离后，采用 HPLCMS 法对动物源性食品中的虫酰肼残留进行检测，外标法定量，相关系数（r2）为0.993 3，最低检出限为1 μg/kg；平均回收率为79.0%～103.0%，相对标准偏差小于10%（n=6）。吕鹏等[12]将玉米样品经含1%乙酸的乙腈溶液提取，N-丙基乙二胺、石墨化炭黑和十八烷基硅烷净化，ACQUITY UPLC BEH C18（100 mm×2.1 mm，1.7 μm）柱分离，以0.1%乙酸水溶液和乙腈作为流动相进行梯度洗脱，采用HPLC-MS 法检测，外标法定量；当虫酰肼在4 ng/mL～100 ng/mL 范围时线性关系良好，相关系数为0.993 3；平均回收率为85.5%～105.0%，相对标准偏差小于10.1%，检出限为0.001 mg/kg；该方法操作简便、灵敏准确，检测结果能够满足欧盟等国家和地区规定的残留标准。

4.1.2 多种农药的残留分析

液相色谱-质谱联用法结合QuEChERS 适用于葱属蔬菜、水果及动物食品中多种农药的残留分析。丁葵英等[13]采用LC-MS/MS 来检测葱属蔬菜中噻虫嗪、噻虫胺、吡虫啉、多菌灵和虫酰肼5 种农药的残留量；样品用正己烷饱和的乙腈提取，QuEChERS 法净化，外标法定量；5 种农药在 10 μg/L～200 μg/L 范围内线性关系较好（r2＞0.99）；平均回收率为 77.3%～104.1%；定量限均满足国际要求。辜雪英等[14]将柑橘样品用1%（体积分数）乙酸-乙腈溶液提取定容，经N-丙基乙二胺和十八烷基硅烷净化，在60 ℃氮气吹至近干后采用LC-MS/MS 分析，电喷雾正离子源模式多反应监测检测，测定下限（10S/N）为0.005 mg/kg，加标回收率为77.1%～90.1%，相对标准偏差（n=5）均小于13%；该方法简单快速、灵敏准确，能满足农药残留检测要求。通过QuEChERS 和LC-MS/MS 联用方法，也可以分别对大麻[15]、蜂蜜[16]、动物食物[17]以及[18]牛奶中的多种农药进行检测。

辛辣蔬菜及大葱可以采用分散固相萃取法进行前处理。前处理可以弱化大葱样品的基质效应，减少空白基质的筛查和基质标准溶液的配制，并且直接进行定量分析。钱鸣蓉等[19]将样品经乙腈提取，盐析浓缩，弗罗里硅土柱色谱净化后，采用LC-MS/MS 分析5种双酰肼农药，试验证明，柱净化后无明显的基质效应，5 种双酰肼的添加浓度为 0.002 mg/kg～0.2 mg/kg，回收率为72.6 %～95.5 %，相对标准偏差（n= 5）小于15%；检出限为 0.5 μg/kg，定量限为 2 μg/kg。辛辣蔬菜中含有咪鲜胺、异菌脲、虫酰肼、噻螨酮、涕灭威、涕灭威亚砜和涕灭威砜等7 种农药，凝胶渗透色谱可分离净化杂质，混合PSA 和NH2粉可吸附色素、有机酸等。丁葵英等[20]将样品经乙腈提取，氮气吹干，环己烷-乙酸乙酯（体积比，1 ∶1）溶液溶解后，凝胶渗透色谱与DSPE 结合进行净化，反相高效液相色谱柱分离，采用LC-MS/MS 在分时段多反应监测模式下进行测定，外标法定量，7 种农药在 0.005 μg/mL～2.0 μg/mL 范围内线性关系均良好（r2为0.995～0.999），检出限和定量限符合国际限量要求；平均回收率为60%～120%，相对标准偏差不大于5.0%。该方法准确率、灵敏度高，净化效果好，结果满意。

高效液相色谱-串联质谱法（HPLC-MS/MS）也可以应用于果蔬中的多种农药残留分析。丁葵英等[21]首先对提取溶剂、微波消解、净化方法进行研究，然后采用分散固相萃取法净化，HPLC-MS/MS 在不同时段多反应监测模式下对大葱中的虫酰肼、涕灭威及其衍生物进行测定，外标法定量，当乙腈为提取剂时，4 种农药在 10 μg/L～120 μg/L 范围内线性关系良好，定量限均低于 10 μg/kg；在 10 μg/kg 的加标水平下，平均回收率为60%～110%，相对标准偏差小于5.0%；该方法操作简便快速，定量准确，干扰小，能用于大葱基质中虫酰肼、涕灭威及其衍生物等农药残留的检测。

果蔬样品先采用QuEChERS 法，经含1 %乙酸的乙腈溶液提取，混合吸附剂乙二胺-N-丙基硅烷和十八烷基硅烷键合相（C18）基质分散净化，再使用HPLC-MS/MS 测定，氯虫苯甲酰胺、氰氟虫腙、氟虫双酰胺、环虫酰肼、虫酰肼和甲氧虫酰肼6 种杀虫剂在1 μg/L～100 μg/L 范围内线性关系良好，相关系数为0.999 8 和 0.999 9，方法定量限为 0.29 μg/kg～3.49 μg/kg，检出限为 0.088 μg/kg～1.05 μg/kg；在 5 μg/kg～50 μg/kg范围内，平均添加回收率为81.1%～105.1%，相对标准偏差为2.8%～8.5%，该方法灵敏更高，准确性更好，能满足国内外规定的残留标准[22]。国外通常采用改良的Qu ECh ERS 法净化，HPLC-MS/MS 对甘蓝菜[23]、梨子[24]、黄金浆果[25]、甜椒[26]中的多种农药进行检测。

王超等[27]将生姜经乙腈提取，氨基固相萃取柱净化处理后，以Inertsil C18 柱分离，采用多反应监测正离子模式检测，HPLC-MS/MS 法同时测定生姜中涕灭威、涕灭威砜、涕灭威亚砜和虫酰肼的残留量，浓度为30 μg/L～300 μg/L 时线性关系良好，相关系数（r2）为0.999 6～0.999 8；平均回收率为 88.6%～99.9%，相对标准偏差均小于 10%；检出限为 0.9μg/kg～5.2 μg/kg；该方法不仅有效解决了复杂基质的干扰，而且准确、灵敏、重现性好，适合多种农药残留的同时检测。

超高效液相色谱-串联质谱法也在农药残留分析中得到应用。陈丽娜等[28]以传统中药人参（含46 种农药残留）为研究对象，使用基质固相分散（matrix solid phase dispersion，MSPD）前处理，即分别采用 N-丙基乙二胺和乙腈作为MSPD 的分散剂和洗脱剂，采用正负离子同时扫描，利用超高效液相色谱-串联质谱在分时段多反应监测模式下进行定量和定性分析。大部分农药在 5 μg/kg～500 μg/kg 范围内线性关系良好，平均添加回收率值为70%～110%，相对标准偏差小于15%（n=3），定量限小于0.01 mg/kg。陈意光等[29]采用乙腈和乙酸乙酯混合溶剂提取蕃茄、凉茶样品，先将蜂蜜和米粉样品用水溶解，然后用混合溶剂提取，用乙腈提取牛奶样品，苹果汁样品高速离心后取上层清液；在正离子模式下待测液用电喷雾电离-串联质谱仪测定，检出限为0.01 μg/kg～2 μg/kg，平均回收率为68.4%～129%。方法准确、高效、选择性好、灵敏度高。Gabriela Castro[30]采用SPE 结合超高效液相色谱-串联质谱法对葡萄酒中50 种农药残留进行检测，定量限小于1 ng/mL。

4.2 动态分析

为分析虫酰肼在苹果及土壤中的消解动态和最终残留，王旭等[31]采用田间试验和液质联用方法进行检测，结果表明：虫酰肼在苹果中的回收率为94.4%～106.0%，相对标准偏差为1.4%～3.6%；在土壤中的回收率为93.0%～105.6%，相对标准偏差为1.1%～2.6%；虫酰肼在苹果及土壤中的残留降解都较快，半衰期分别为 3.16 d～4.63 d 和 4.81 d～5.77 d，属于易降解农药；最终残留量分别为 0.01 mg/kg～1.32 mg/kg、0.01 mg/kg～3.78 mg/kg，残留量可能与地理条件、气候条件、降雨量和土壤等因素有关；而且虫酰肼在苹果中的膳食摄入风险是可以接受的。

花菜中定虫隆、虫酰肼和茚虫威3 种农药的残留消解动态规律，朱烈等[32]先将样品经乙腈提取，PSA 净化，氮气吹干，用 1 mL 0.1 %甲酸溶液/乙腈（8 ∶2，体积比）定容，以提高提取效果，然后采用液相串联质谱测定，外标法进行定量；在 10 μg/kg～1 000 μg/kg 添加范围内，添加回收率为70.5%～98.4%，变异系数为5.9%～9.1%，检出限分别为 2.5、0.25 μg/kg 和 0.5 μg/kg；通过田间试验法发现3 种农药在花菜中均可快速消解，降解动态规律符合动力学曲线，消解半衰期分别为2.6、4.2 d 和1.7 d，在花菜生产中可以安全应用；该方法简便、快速、重现性好、准确度高，实用性较强。

5 多种检测方法同时使用

为实现多种农药残留的同时快速测定，通常将各种前处理方法与多种检测方法相结合。Satoshi T 等[33]将样品经水浸润、乙腈提取，C18、GCB/PSA 柱净化后，通过GC-MS/MS、LC-MS/MS 对食品中99 种农药残留进行测定，虫酰肼的检出限为0.01 mg/kg。María D.Gil García[34]样品经 QuEChERS 进行处理后，采用气相色谱/串联四级杆质谱、液相色谱/串联四级杆质谱对蜂蜜生产和农业用地中的260 种农药残留，Despo Louca Christodoulou 等[35]采用 GC、LC、气相色谱串联质谱法、液相色谱串联质谱法对水果和蔬菜中的243 种农药残留进行检测；而Pingping Li 等[36]则采用GC-MS/MS、UHPLC-MS/MS 对绿色和成熟的芒果中113 种农药残留进行检测，平均回收率为70%～120%，相对标准偏差＜20%，定量限＜10 μg/kg。

6 结论

本文首先对农药虫酰肼的残留检测方法（气相色谱法、液相色谱法、气相色谱-质谱法、液相色谱-质谱法等）的原理和操作过程进行介绍，然后阐述了各种方法在水果、蔬菜、水稻等农作物中的具体应用。

各种方法均有自己的优缺点和使用范围。由于大型检测技术如气相色谱、高效液相与质谱联用技术比单种技术更具优越性，所以得到广泛应用，但目前的检测方法仍存在如价格昂贵、前处理复杂，难以实现方便快速检测等缺点。未来必须研究开发超快速、便携式仪器[37]，或创建更加简便快速、高通量的检测方法，以提高其精准性、选择性和灵敏性[38]。