高效液相色谱–质谱联用法同时测定果蔬中丁醚脲、氟吡菌胺、氟唑菌酰胺、螺虫乙酯

2021-05-07张思敏梁跃苏梅清潘艳坤江燕黄艳洪黄璐璐

化学分析计量 2021年4期

张思敏，梁跃，苏梅清，潘艳坤，江燕，黄艳洪，黄璐璐

（广西壮族自治区分析测试研究中心，南宁 530022）

丁醚脲属硫脲类杀虫、杀螨剂，主要用于棉花、果树、蔬菜、观赏植物、大豆等作物防治各种螨类、粉虱、小菜蛾、菜青虫、蚜虫、叶蝉、潜叶蛾、蚧等害虫、害螨［1］；氟吡菌胺对霜霉病、疫病、晚疫病、猝倒病等常见卵菌纲病害具有杰出防治效果［2–3］；氟唑菌酰胺是近几年发展起来用于防治广谱真菌病害的羧酰胺类杀菌剂，具有较好的预防、治疗活性作用，可防治近百种作物中至少26 种真菌病害［4］；螺虫乙酯是季酮酸类化合物，是迄今具有双向内吸传导性能的现代杀虫剂之一，高效广谱，持效期长，有效防治期可达8 周［5］。GB 2763–2019 《食品安全国家标准食品中农药最大残留限量》收录了上述4 种农药［6］，并规定了在相关农作物中的最大允许残留限量，但标准中并没有指定或推荐检测方法。目前上述4 种农药的检测方法缺乏相关现行有效的国家标准或行业标准。QuEChERS 原则具有快速、简单、廉价、有效、可靠、安全的特点，是近年来得到广泛应用的食品农残样品前处理技术之一［7］，可极大缩短样品处理时间，适用于大批量样品的处理。国内较多项目采用QuEChERS 原则处理样品，以液相色谱–质谱联用法对样品中的杀虫剂、杀菌剂等进行分析［8–12］，但目前尚未发现同时测定果蔬中丁醚脲、氟吡菌胺、氟唑菌酰胺、螺虫乙酯4 种农药的相关报道。笔者采用乙腈作为提取液，以QuEChERS 原则净化样品，用外标法定量，建立了高效液相色谱–质谱联用法同时测定蔬菜水果中的丁醚脲、氟吡菌胺、氟唑菌酰胺、螺虫乙酯残留量。该法对日常食品农药残留检测工作具有现实指导意义。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

三重四级杆高效液相色谱–质谱联用仪：TSQ Quantum Access Max 型，配有电喷雾离子源（ESI），赛默飞世尔科技（中国）有限公司。

涡旋混合仪：VORTEX MIXER 型，美国Labnet公司。

高速离心机：TDL–40B 型，上海安亭科学仪器厂。

氮吹仪：TTL–DC Ⅱ型，北京同泰联科技发展有限公司。

电子天平：AE240 型，感量为0.1 mg，梅特勒–托利多国际贸易（上海）有限公司。

CNW dSPE 基质分散固相萃取纯化管：150 mg MgSO4，50 mg PSA，2 mL／(100 pcs)，上海安谱实验科技股份有限公司。

针筒式滤膜过滤器：0.45 μm，天津市津腾实验设备有限公司。

乙腈、甲醇：均为色谱纯，4 L，德国默克公司。

丁醚脲标准品：纯度为99.9%，0.1 g／瓶，编号为80060–09–9，德国Dr.Ehrenstorfer 公司。

氟吡菌胺标准品：纯度为99.9%，0.1 g／瓶，编号为239110–15–7，德国Dr.Ehrenstorfer 公司。

氟唑菌酰胺标准品：纯度为98.2%，0.1 g／瓶，编号为DRE–C13875000，德国Dr.Ehrenstorfer 公司。

螺虫乙酯标准品：纯度为99.2%，0.1 g／瓶，编号为203313–25–1，德国Dr.Ehrenstorfer 公司。

氯化钠、乙酸胺、甲酸：分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司。

实验用水为超纯水，符合GB／T 6682–2008 一级水标准要求。

1.2 仪器工作条件

1.2.1 色谱条件

色谱柱：Hypersil Gold 柱（150 mm×2.1 mm，5 μm，英国Hypersil 公司）；柱温：30℃；进样体积：20 μL；流动相：5 mmol／L 乙酸铵溶液（含0.1%甲酸）–乙腈，流量为0.2 mL／min，梯度洗脱程序如表1 所示。

表1 液相色谱梯度洗脱程序

1.2.2 质谱条件

电喷雾离子源：正离子扫描模式（ESI）；监测模式：选择反应监测（SRM）；喷雾电压：3 500 V；离子传输毛细管温度：350 ℃；蒸发温度：100 ℃；鞘气压力：3.67 kPa；辅助气流量：5 L／min；4 种农药的质谱参数如表2 所示。

表2 4 种农药的质谱参数

1.3 实验步骤

1.3.1 样品处理

分别选取柑橘和菜心作为试验样品，取样部位按照GB 2763–2019 附录A 执行，切碎，充分混匀，采用四分法取样或直接放入组织捣碎机中捣碎至匀浆，再放入聚乙烯瓶中［6］。将制备好的试验样品均分为两份，分别装入洁净的盛样容器内，密封并做标记，于–18 ℃冷冻保存。

称取2 g 试样（精确至0.01 g），置于15 mL 离心管中，加入5.00 mL 乙腈、1 g 氯化钠涡旋混匀1 min，然后超声波提取30 min，于离心机上以3 500 r／min 转速离心3 min，吸取上清液约2 mL 移至dSPE 纯化管中，涡旋混匀1 min，以3 500 r／min 转速离心5 min，吸取上清液过0.45 μm 滤膜，待测。

1.3.2 标准溶液配制

标准储备溶液：100 μg／mL，分别准确称取10 mg 丁醚脲、氟吡菌胺、氟唑菌酰胺、螺虫乙酯标准品于4 只100 mL 容量瓶中，用甲醇稀释并定容至标线。保存于–18℃冰箱内，6 个月内使用。

混合标准中间溶液：1 μg／mL，分别准确吸取0.10 mL 丁醚脲、氟吡菌胺、氟唑菌酰胺、螺虫乙酯标准储备溶液于1 只10 mL 容量瓶中，用甲醇稀释并定容至标线。保存于4℃冰箱内，1 周内使用。

基质混合标准工作溶液：分别准确称取6 份2 g(精确至0.01 g)未检出待测农药的空白试验样品于15 mL 离心管中，按1.3.1 方法处理，得到空白样品基质溶液，用该空白基质溶液配制成不同浓度的混合标准溶液。

2 结果与讨论

2.1 提取试剂的选择

选用空白柑橘样品，加入4 种农药标准品，使加标水平均为50 μg／kg，分别考察乙腈、乙酸乙酯两种常用农残提取试剂对4 种农药的提取效果，结果见表3。由表3 可知，采用乙腈作为提取试剂时4种农药的回收率均符合要求，且优于乙酸乙酯作为提取剂时的回收率，因此选择乙腈作为提取试剂。

表3 不同提取剂下4 种农药的回收率

2.2 净化方法的选择

在检测果蔬等植物性样品中农药残留时，提取液中的杂质可能会给质谱检测带来基质干扰，从而影响检测结果的准确性。一般常用的净化方法有液–液萃取法、固相萃取（SPE）净化法、QuEch-ERS 原则净化法。其中传统的液–液萃取法净化效果有限，已逐渐被淘汰；氨基柱SPE 法则是目前较为常用的多农残检测净化方法，其在多农残检测的国标方法GB／T 20769–2008、GB 23200.8–2016中均被使用，该法净化效果较好，但操作繁琐，有机试剂消耗大。相比之下，QuEchERS 原则净化方法则具有快速、简便、廉价、有效、安全等特点，近年来多被应用于植物性食品中的农残检测中。分别考察QuEchERS 原则净化法和氨基柱固相萃取净化法对丁醚脲、氟吡菌胺、氟唑菌酰胺、螺虫乙酯4 种农药的净化效果。加标的样品经乙腈提取后，分别采用QuEchERS 原则净化法（按1.3.1 步骤）和氨基柱固相萃取法（按GB／T 20769–2008 要求）进行净化处理并测定。结果表明，QuEchERS 原则净化法和氨基柱SPE 净化法对4 种农药的回收率均可达到70%以上，由于QuEchERS 原则净化法较氨基柱SPE 净化法操作更为简单、快速，且消耗有机试剂更少，因此采用QuEchERS 原则净化法。

2.3 仪器参数的优化

2.3.1 色谱条件

选用Hypersil Gold 柱进行分离［13–15］，4 种待测农药均有较好的分离效果。在水–乙腈体系中，氟吡菌胺、氟唑菌酰胺出峰较快，且不易分开，易产生杂质干扰，无法准确定量；采用乙酸铵–乙腈体系，以5 mmol／L 乙酸铵溶液（含0.1%甲酸）–乙腈作为流动相，并按照表1 的梯度洗脱程序进行检测，4种待测农药均得到了较好的分离效果，满足质谱定性定量检测的要求。流动相中少量甲酸的加入有效提高了待测农药的质谱响应值和检测灵敏度。4 种待测农药的空白柑橘基质加标试验的选择离子色谱图（SRM）见图1。

图1 4 种待测农药空白柑橘基质加标试验的选择离子色谱图

2.3.2 质谱条件优化

根据丁醚脲、氟吡菌胺、氟唑菌酰胺、螺虫乙酯4 种待测农药的结构特性，采用ESI 电离源、正离子扫描，选择离子反应监测（SRM）模式进行定性定量测定。采用质谱工作站软件TSQ Tune 分别对4 种待测农药标准品进行各项质谱参数的自动优化，得到最优的检测灵敏度，4 种待测农药的保留时间、母离子和子离子、透镜补偿电压和碰撞能量参数如表2 所示。

2.4 线性方程与检出限

用基质混合标准溶液配制4 种农药质量浓度均分别为2、10、50、100、200、500 μg／L 的系列基质混合标准工作溶液，在1.2 仪器工作条件下测定，以色谱峰面积为纵坐标（y），4 种农药的质量浓度为横坐标（x），绘制标准工作曲线。分别取2 g 已制备完成的空白柑橘和空白菜心试样，分别加入质量浓度均为100 ng／mL 的混合标准溶液0.10 mL，得到4 种农药加标水平均为5 μg／kg 的加标样品，采用信噪比评估法对方法检出限和定量限进行确定［16］，检出限按3 倍的信噪比进行计算，定量限按10 倍信噪比计算。4 种农药的线性范围、线性回归方程、相关系数、检出限和定量限如表4 所示。由表4 可知，丁醚脲、氟吡菌胺、氟唑菌酰胺、螺虫乙酯的质量浓度在2～500 μg／L 范围内与色谱峰面积具有良好的线性关系，相关系数均大于0.991，检出限为0.02～1.25 μg／kg，定量限为0.05～5.0 μg／kg，表明该方法具有较高的灵敏度。

表4 线性范围、线性方程、相关系数、检出限和定量限

2.5 精密度和准确度试验

分别以空白柑橘、菜心作为基质，加入质量浓度均为100 ng／mL 的丁醚脲、氟吡菌胺、氟唑菌酰胺、螺虫乙酯混合标准溶液，柑橘基质中分别得到5、10、50 μg／kg 3 个不同浓度水平的加标样品，菜心基质中分别得到10、20、50 μg／kg 3 个不同浓度水平的加标样品。每个浓度水平加标样品平行测定6 次，测定结果见表5。