高效液相色谱–串联质谱法同时测定土壤中8 种杀菌剂残留

邵月华，侯健

(烟台赛普特检测服务有限公司，山东烟台 264670)

近年来，农药残留对土壤造成的污染已经引起人们的高度重视。我国的农药残留对土壤造成的污染，除与农药的长期不合理使用有关外，还与我国农药生产历史有密切关系。我国的农药生产经历了由植物性农药、无机化学农药到有机合成农药的发展过程。早在20 世纪80 年代初，大量使用的有机氯农药及杀虫剂是导致目前土壤污染的重要因素，该类农药毒性强，性质稳定，在土壤中残留时间长。目前对于毒性较强，且不易被生物降解的农药，我国已明令禁止使用［1–4］。土壤是人类赖以生存的基础，土壤一旦被农药污染，必将随着生态系统的微循环扩大农药的污染范围。农作物吸收土壤中的农药后，通过食物链进入人体，从而对人体健康造成危害。土壤中残留的农药，经过雨水进入水体，引起水质污染，从而造成藻类、鱼类等因水质污染而死亡，使生态循环系统受到严重破坏。因此对土壤中农药残留量进行测定具有中重要意义。

目前土壤中农药残留的测定方法主要有高效液相色谱(HPLC)法、气相色谱(GC)法、高效液相色谱–串联质谱(HPLC–MS／MS)法、气相色谱–串联质谱(GC–MS)法［5–9］等。常用的样品前处理方法主要有固相萃取法、微波萃取法、加速溶剂萃取法、凝胶渗透法、超声波提取法［10–15］等。上述前处理方法操作过程繁琐、耗时长、试剂用量大、检测成本高，而且同时检测农药残留的种类较少，不适合多农药残留的检测。QuEChERS 前处理方法具有操作简单、适用性广、检测效率高、溶剂用量小、加标回收率高等优势，受到人们广泛关注。QuEChERS 前处理方法最初仅用于农产品中农药残留的测定，近年来随着检测技术的不断提高，QuEChERS 前处理方法应用范围不断扩大。然而用该方法对土壤样品进行处理，采用高效液相色谱–串联质谱法同时测定土壤中戊唑醇、腈菌唑、腈苯唑、氟硅唑、三唑酮、丙环唑、烯唑醇、苯醚甲环唑8 种杀菌剂残留的方法还没见报道。

基于土壤样品基质较复杂，且待测目标物含量较低的特点，笔者采用QuEChERS 方法对样品进行前处理，建立了高效液相色谱–串联质谱法同时测定土壤中戊唑醇等8 种杀菌剂残留的分析方法。该方法灵敏度和准确度高，检出限低，满足土壤中戊唑醇等8 种杀菌剂残留的测定要求，解决了土壤中因待测目标物含量较低而无法得到准确结果的难题。

1 实验部分

1.1 主要仪器和试剂

高效液相色谱仪：Nexera XR 型，日本岛津公司；

三重四级杆质谱仪：AB SCIEX Triple Quad™ 4500 型，配有电喷雾离子源(ESI)，MultiQuant 数据处理系统，美国应用生物系统公司；

氮气发生器：G–AB–A 型，氮气纯度为99.999%，北京格林威尔科技发展有限公司；

电子分析天平：ME203E 型，感量为0.01 mg，梅特勒–托利多国际贸易(上海)有限公司；

超声波清洗仪：KUDOS 型，上海科导超声仪器公司；

恒温水浴振荡器：SHA–C 型，常州国华电器有限公司；

超高速冷却台式离心机：Sorvall Stratos 型，赛默飞世尔科技(中国)有限公司；

氮吹仪：L–148 型，来亨科技(北京)有限公司；

涡旋振荡器：QL–901 型，上海书培实验设备有限公司；

超纯水系统：Milli-Q 型，美国密理博公司；

甲醇、乙腈：色谱纯，德国默克公司；

正己烷、丙酮、甲酸：色谱纯，美国西格玛奥德里奇公司；

无水硫酸镁、氯化钠：分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司；

PSA(N–丙基乙二胺)：纯度为99.00%，规格为10 g，美国安捷伦科技公司；

空白基质用土壤样品：采自烟台市某园艺场；

检测用土壤样品：采自烟台蓬莱市果蔬地农业耕作区；

实验用水为超纯水，由Milli-Q 超纯水仪自制；

8 种杀菌剂标准品：基本信息见表1。

1.2 标准溶液配制

8 种杀菌剂混合标准储备溶液：分别准确称取适量的8 种杀菌剂标准物质，以甲醇为溶剂配制成质量浓度均为1 000 mg／L 的8 种杀菌剂混合标准储备溶液，于–18℃下冷冻保存，备用。

8 种杀菌剂系列混合标准工作溶液：移取0.05 mL 8 种杀菌剂混合标准储备溶液于50 mL 容量瓶中，用甲醇定容至标线，混合均匀，配制成8 种杀菌剂质量浓度均为1 mg／L 的混合标准工作溶液。然后用甲醇稀释成质量浓度均分别为0.01，0.05，0.1，0.2，0.5 mg／L 的系列混合标准工作溶液。

基质系列混合标准溶液：分别移取8 种杀菌剂混合标准储备溶液0.10，0.50，1.00，2.00，5.00 mL，置于6 只10 mL 容量瓶中，用土壤空白提取液稀释并定容至标线，混匀，配制成8 种杀菌剂质量浓度均分别为0.01，0.05，0.10，0.20，0.50 mg／L 的基质系列混合标准溶液。

1.3 仪器工作条件

1.3.1 色谱仪

色 谱 柱：InertSustain Bio C18柱(100 mm×2.1 mm，1.8 μm 美国安捷伦科技有限公司)；柱温：30℃；进样体积：1.0 μL；流动相：甲醇–0.1%甲酸水溶液，梯度洗脱，流量为0.25 mL／min；梯度洗脱程序见表2。

1.3.2 质谱仪

质谱仪离子源：电喷雾离子化源(ESI)；监测模式：多反应监测(MRM)模式；离子参数见表3；8种杀菌剂多反应监测条件(MRM)见表4。

表3 离子参数

表4 8 种杀菌剂多反应监测(MRM)条件

1.4 样品前处理

分别将采集的空白基质用土壤样品、检测用土壤样品混合均匀，按照四分法分别称取500 g 于室温下自然风干，过20 目筛(筛孔直径为0.90 mm)，备用。分别称取10.000 0 g(精确至0.000 1 g)过筛后的土壤样品，置于50 mL 离心管中，加入10 mL乙腈均质提取1 min，然后加入5 g 无水硫酸镁、1 g氯化钠和200 mg PSA，以10 000 r／min 的转速离心10 min；取2 mL 上清液于40℃下氮吹至近干，加入1 mL 甲醇复溶，过0.22 μm 滤膜后待测。

2 结果与讨论

2.1 色谱条件优化

采用InertSustain Bio C18色谱柱对8 种杀菌剂进行分离，结果表明，采用梯度洗脱方式的分离效果优于等度洗脱。由于流动相的组成直接影响目标物的峰形及离子化效率，以甲醇为流动相时，各目标物的信号响应值优于乙腈，因此选用甲醇–水溶液作为流动相。在正负离子监测模式下，通过调整梯度洗脱比例，发现在水相中加入0.1%甲酸更有利于目标物的离子化，可以改善目标物的色谱峰形，从而提高了监测目标物的灵敏度。优化的梯度洗脱程序见表2。

2.2 质谱条件优化

以甲醇–0.1%甲酸水溶液为流动相，采用直接进样方式将8 种杀菌剂混合标准工作溶液注入至离子源中，在正负离子监测模式下对目标物进行全扫描。根据母离子及响应值最高的碎片离子对目标物进行定性，确定特征性母离子及子离子，并对碰撞电压、定量及定性离子对等质谱条件进行优化，优化后的多反应监测(MRM)条件见表3。

2.3 线性方程与检出限

在1.3 仪器工作条件下，对8 种杀菌剂系列混合标准工作溶液进行测定，以戊唑醇等8 种杀菌剂的质量浓度(x)为横坐标，以色谱峰面积(y)为纵坐标，绘制标准工作曲线。以定量离子大于3 倍信噪比(S／N＞3)对应的质量浓度作为方法检出限。8种杀菌剂的线性范围、线性方程、相关系数及检出限见表5。

表5 线性范围、线性方程、相关系数及检出限

由表5 可知，8 种杀菌剂的质量浓度在0.01～0.5 mg／L 范围内与色谱峰面积均成良好的线性关系，相关系数为0.995 3～0.999 1，方法检出限为0.005～0.010 mg／kg。

2.4 加标回收与精密度试验

在空白基质土壤样品中加入8 种杀菌剂混合标准工作溶液，进行加标回收与精密度试验。添加量分别为0.05，0.10，0.50 mg／L，按1.4 方法处理样品，在1.3 仪器工作条件下进行测定，每个加标浓度水平平行测定5 次，结果见表6。

表6 加标回收与精密度试验结果

由表6 可知，8 种杀菌剂的平均回收率为85.6%～102.2%，测定结果的相对标准偏差为4.6%～13.2%(n=5)。表明该方法具有较高的精密度和准确度，满足土壤中杀菌剂残留的测定要求。

2.5 实际样品检测

按所建方法对果蔬地土壤样品进行检测，结果见表7。果蔬地土壤样品中8 种杀菌剂质谱总离子流谱图如图1 所示。结果表明，8 种杀菌剂均有一定含量的检出。说明在果蔬种植方面，以上8 种杀菌剂的应用较为普遍，随着农药种类及使用频率的增加，导致果蔬地土壤中农药的残留问题较为严重。

表7 实际样品测定结果

图1 果蔬地土壤样品中8 种杀菌剂总离子流谱图

3 结语

采用QuEChERS 前处理方法对土壤样品进行处理，建立了高效液相色谱–串联质谱法快速测定土壤中戊唑醇等8 种杀菌剂残留量的检测方法。该方法灵敏度和精确度高，重现性稳定，操作简单、快速，已经应用与土壤样品的日常检测分析。