GC-MS/MS法检测农产品中氟虫腈及其代谢物残留

李广

（汕头市农产品质量安全监督检验检测中心 广东汕头 515000）

1 前言

氟虫腈（Fipronil）的商品名为锐劲特，是一种苯基吡唑类的杀虫剂[1]。因其杀虫谱广，对害虫以胃毒作用为主，兼有触杀和一定的内吸作用，氟虫腈可用于防治蔬菜、水稻、烟草等农产品上的多种农业害虫。有研究表明，氟虫腈的化学性质相对活泼，在水解、光解等作用下易产生降解，主要有3种代谢物[2]，分别是氟甲腈、氟虫腈砜、氟虫腈硫醚。其中，一些毒理实验证明，其代谢物在某些物种所表现出来的毒性比氟虫腈大[3]。因此，分析农产品中氟虫腈及其代谢物的残留量具有重要意义。

GB 2763—2019《食品中农药最大残留限量》[4]规定，氟虫腈及其残留物在农产品中的最大残留限量为0.02 mg/kg。在现有的氟虫腈检测方法中，定性定量的主要方法有气相色谱法、液相色谱法、气相色谱-质谱联用法和液相色谱-质谱联用法等[5-8]。国内利用气相色谱-质谱联用法检测农产品中氟虫腈的标准方法有GB 23200.8—2016《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》[9]和GB 23200.113—2018《植物源性食品中208种农药及其代谢物残留量的测定气相色谱质谱联用法》[10]，但是氟虫腈的3种代谢物并没有相关标准检测方法。

在相关的国内外文献中，有对农产品中的氟虫腈及其代谢物残留量的检测报道[11，12]，但基本都是采用传统的固相萃取前处理方法。该方法虽然有很好的净化效果，但过程较为烦琐，不利于批量检测农药残留。本文将参考GB 23200.113—2018，采用QuEChERS前处理方法，建立检测农产品中氟虫腈及其代谢物4种农药残留的气相色谱-串联质谱法。该方法可行性强、效率高，同时其精密度、灵敏度和准确度能满足批量农药残留任务的分析要求。

2 实验原理、材料与设备

2.1 原理

试样用乙腈提取，提取液经分散固相萃取净化，气相色谱-串联质谱仪检测，内标法定量。

2.2 试剂材料与仪器设备

2.2.1 试剂与材料

已腈（CH3CN，CAS号：75-05-8）；乙酸乙酯（CH3COOC2H5，CAS 号:141-78-6）：色谱纯；氯化钠（NaCl，CAS号：7647-14-5)；硫酸镁（MgSO4，CAS 号:7487-88-9）；柠檬酸钠（Na3C6H5O7，CAS 号：6132-04-3）；柠檬酸氢二钠（C6H6Na2O7，CAS 号：6132-05-4）；环氧七氯；乙二胺-N-丙基硅烷化硅胶（PSA）:40～60 μm；陶瓷均质子:2 cm（长）×1 cm（外径）；微孔滤膜（有机相）：13 mm×0.22 μm。

2.2.2 仪器设备

气相色谱-串联质谱仪GCMS-TQ8040（岛津公司）；高速离心机3K15（sigma公司）；多管旋涡混合仪LPD2500（莱普特科学仪器北京有限公司）；氮吹仪DC24（上海安谱科学仪器有限公司）；分析天平（赛多利斯科学仪器北京有限公司）。

3 农药标准溶液配制

3.1 配制农药标准曲线

分别配制 0.005 mg/L、0.010 mg/L、0.050 mg/L、0.100 mg/L和0.500 mg/L的5个浓度的标液。

3.2 配制内标溶液

吸1mL环氧七氯（100mg/L）至10mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容至10 mL（浓度为10 mg/L），然后混匀为内标储备液。

4 添加回收实验

选取不含农药的黄瓜样品做加标样品，在250mL三角瓶中准确称取10.0 g样品，用移液管向样品中，分别添加浓度为1 mg/L的氟虫腈及其代谢物标液0.10 mL、0.25 mL、0.50 mL，即加标样品中氟虫腈及其代谢物的浓度分别为 0.02mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg，每个浓度做3个平行样，同时做空白样品。

5 前处理步骤

5.1 提取

称取10 g试样于50 mL塑料离心管中，加入10.0 mL乙腈、4 g硫酸镁、1 g氯化钠、1 g柠檬酸钠、0.5 g柠檬酸氢二钠及1颗陶瓷均质子，盖上离心管盖，剧烈振荡1 min后4 200 r/min离心5 min。

5.2 净化

吸取6 mL上清液加到内含900 mg硫酸镁及150mg PSA的15mL塑料离心管中，涡旋混匀1min，4 200 r/min离心5 min。

5.3 浓缩

准确吸取2 mL上清液于10 mL试管中，40℃水浴中氮气吹至近干。加入10μL的内标溶液，加入1mL乙酸乙酯复溶，过微孔滤膜，用于测定。

6 测定

6.1 色谱、质谱参考条件

色谱柱：SH-Rxi-5Sil MS，30m×0.25mm×0.25μm；温度：进样口 250℃；柱温 120℃（30℃/min）～300℃（6 min）；离子源 230℃；气体及流量：载气：氦气，纯度≥99.999%，流速为1.50 mL/min；进样方式：不分流进样；进样量：1 μL；电子轰击源：70 eV；溶剂延迟：3 min；进样方式：不分流进样。

6.2 色谱质谱分析

6.2.1 定性

在相同实验条件下进行样品测定时，如果检出的色谱峰的保留时间与标准样品一致，并且，目标化合物的质谱定量和定性离子在扣除背景后的样品质谱图中均出现，而且同一检测批次对同一化合物，样品中目标化合物的定性离子和定量离子的相对丰度与质量浓度相当的基质标准溶液相比，允许偏差不超过规定的范围，则可判断样品中存在目标农药。

6.2.2 定量

由自动进样器分别吸取1.0 μL标准溶液和净化后的样品溶液注入色谱仪中，内标法进行定量分析。

7 结果与讨论

7.1 检测条件的优化

7.1.1 净化条件的选择

本文参考GB 23200.113—2018，采用QuEChERS前处理方法，选择净化效果较好的PSA作为净化材料，并用滤膜过滤固体颗粒，防止进入进样器。该方法可行性强、操作简便，能满足批量农药残留任务的要求。

7.1.2 色谱条件的优化

为了使氟虫腈及其代谢物的峰面积能得到很好的分离，并缩短出峰时间，对升温程序进行了优化，在6.1条件下，各化合物有较好的峰型和分离度，其谱图详见图1。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。

7.1.3 检测条件的优化

在上述检测条件下，用氟虫腈及其代谢物的混合标准溶液，先进行全扫描（SCAN），分别选择各自合适的定量定性离子，用得到的定量定性离子对氟虫腈及其代谢物标准溶液进行多反应监测（MRM）模式扫描，结果详见表1。

图1 氟甲腈、氟虫腈硫醚、氟虫腈及氟虫腈砜的选择离子色谱图

7.2 检出限和定量限

在选定的色谱条件和质谱测定参数下，测定0.005～0.500 mg/L 5个水平浓度，氟虫腈及其代谢物的峰面积与相对应的质量浓度间呈良好的线性关系，r2均大于0.999 9。

根据3倍信噪比（S/N=3）计算农产品中氟虫腈及其代谢物的检出限（LOD）为 0.09～1.15 μg/kg；根据10倍信噪比（S/N=10）计算农产品中氟虫腈及其代谢物的定量限（LOQ）为 0.29～3.84 μg/kg。

表1 氟虫腈及其代谢物的保留时间和定量定性离子对

7.3 方法准确度和精密度

取黄瓜基质空白样品，根据GB23200.113—118关于氟虫腈的方法定量限，做3个水平的加标回收率实验（表2）。实验结果显示，氟虫腈及其代谢物的平均回收率为80%～105%，相对标准偏差（RSD）为2.94%～7.51%，均满足定量分析的要求。

7.4 基质效应

为研究黄瓜基质是否会对氟虫腈及其代谢物的回收率实验产生影响，本文分别使用乙酸乙酯纯标样标准曲线和黄瓜基质标样标准曲线对0.10 mg/kg添加样品回收率进行计算（图2）。根据基质效应判断公式 ME（%）=（基质标曲斜率/溶剂标曲斜率-1）×100%计算，ME为6.78%，在0%～20%范围内。结果表明，黄瓜基质对氟虫腈有弱的基质效应影响，建议使用基质标样计算。

8 结论

本文研究的氟虫腈目前在农业生产上使用较多，在某些农作物中属于禁用农药。按照相关的标准规定，在检测氟虫腈残留量的同时其相关的4种代谢产物应该一并进行检测，氟虫腈及其代谢物的限量值为4种农药的总量加和。本研究采用QuEChERS前处理方法，建立检测农产品中氟虫腈及其代谢物4种农药残留的气质质联用检测方法，样品得到很好的净化效果，且经实验证明有高回收率，定量限（LOQ）为0.29～3.84 μg/kg，均低于我国现行的残留标准，并可在6 min内完成氟虫腈及其代谢物的检测。本研究证明，氟虫腈及其4种代谢物在农产品中使用GC-MS/MS法检测技术进行检测的可行性强、效率高，可满足大批量样品中氟虫腈及其代谢物的检测要求。