噁唑酰草胺及其代谢物在水稻上的残留检测方法和储藏稳定性研究
2021-11-01赵子丹苟春林
杨 静,牛 艳,吴 燕,赵子丹,刘 霞,苟春林
(宁夏农产品质量标准与检测技术研究所,宁夏 银川 750002)
噁唑酰草胺为韩国化工技术研究院开发的新型芳氧苯氧丙酸酯类除草剂[1-3],可极好地防除大多数一年生禾本科杂草,它的作用机理是通过抑制乙酰辅酶A羧化酶而发挥除草作用[4-6]。与大多数此类除草剂不同,噁唑酰草胺对水稻安全,是一种高效、低毒、环境友好、可广泛使用的新型除草剂[7-11]。
目前,噁唑酰草胺的残留检测方法主要有高效液相色谱法、液相色谱质谱法等。张月[12]采用液相色谱质谱法测定水稻和水田中噁唑酰草胺残留,但该方法只测定噁唑酰草胺的残留量,未测定其代谢物的残留情况。Barik等[13]测定了噁唑酰草胺及其代谢物N-(2-氟苯基)-2-羟基-N-甲基丙酰胺(HFMPA)在稻田生态系统中的持久性行为,但代谢物只测定了HFMPA。豆叶枝等[14]采用分散萃取-液相色谱质谱法测定了水稻和环境介质中的噁唑酰草胺及其代谢物,但仪器方法复杂,代谢物6-氯-2-苯噁唑啉酮(6-CBO)需与噁唑酰草胺及其余代谢物分别检测。罗傲等[15]建立了水稻中噁唑酰草胺及其代谢物的液相色谱质谱方法,但其色谱图未完全分离。
本文采用QuEChERS前处理方法,建立了水稻中噁唑酰草胺及其代谢物的超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱法,该方法简单快捷,准确且灵敏度高。考察了噁唑酰草胺及其代谢物在水稻基质中的稳定性,可为其他农作物中噁唑酰草胺及其代谢物的残留检测提供参考依据。
1 材料与方法
1.1 材料与设备
1.1.1 材料与试剂
99.7 %噁唑酰草胺,天津阿尔塔科技有限公司;99.5%代谢物N-(2-氟苯基)-2-(4-羟基苯氧基)-N-甲基丙酰胺(HPMFPA)、HFMPA、6-CBO标准品,北京博雅开元科技有限公司;乙腈(色谱纯),德国默克公司;氯化钠(140℃烘烤4 h),N-丙基乙二胺(PSA)和C18,上海安谱实验科技股份有限公司;试验用水为Milli-Q超纯水,美国Millipore公司。
1.1.2 仪器与设备
Ultimate 3000 TSQ Quantum Access液相色谱串联质谱仪,美国Thermo公司;TDL-40C低速台式大容量离心机,上海安亭科学仪器厂;THZ-82A水浴恒温振荡器,金坛荣华仪器公司;MS3 digital型涡旋混合器,德国IKA公司;PL202-L、XS205型电子天平,瑞士梅特勒-托利多仪器有限公司。
1.2 方法
1.2.1 标准溶液的配制
标准储备溶液配制:准确称取HPMFPA、HFMPA、6-CBO标准品(精确于0.000 1 g)于100 mL容量瓶,用乙腈定容至刻度,摇匀,配制成1 000 mg·L-1的标准储备液,于-18℃冰箱冷冻保存。
标准工作溶液配制:用乙腈将上述标准储备溶液配制成浓度为0.01、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 mg·L-1的系列标准工作溶液。
1.2.2 样品前处理
准确称取稻壳、糙米样品各5.00 g、稻杆2.00 g于50 mL离心管中,加入10.00 mL水浸泡30 min后加入20.0 mL乙腈,振荡提取40 min,加入5.0 g氯化钠,振摇约1 min,于4 000 r/min离心3 min。移取上清液1.00 mL于盛有100 mg PSA和50 mg C18的离心管中,涡旋1 min,于4 000 r/min离心5 min,上清液过0.22μm滤膜,待测。
1.2.3 稳定性试验
称取糙米和稻壳空白样品5.00 g,稻杆空白样品2.00 g于50 mL离心管中,按照0.5 mg·kg-1的添加水平直接在储藏稳定试验所需数量的空白样品中添加噁唑酰草胺及代谢物标准溶液(注:标液为单独添加),将所有离心管进行密封,放入-18℃冰箱中保存。
1.2.4 仪器条件
1.2.4.1 色谱条件
色谱柱:Symmetry C18(100 mm×2.1 mm,3.5μm);柱温:45℃;流动相:乙腈-水;流速:0.4 mL/min;进样量:2.0μL。洗脱方式为梯度洗脱,洗脱条件见表1。
表1 液动相梯度洗脱条件Table 1 Gradient elution conditions of UPLC
1.2.4.2 质谱条件
离子源:ESI+;喷雾电压:3.5 kV;鞘气:30 arb[5];辅气:10 arb;毛细管传输温度:300℃;碰撞压力:0.2 Pa;扫描模式:选择离子监测(SIM),质谱条件见表2。
表2 质谱条件Table 2 MS parameters
1.2.5 数据处理
试验数据采用Excel 2007软件处理。
2 结果与分析
2.1 线性方程和方法定量限
配制0.01、0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 mg·L-1标准混合溶液,在上述确定的检测条件下进样,图1为噁唑酰草胺及其代谢物的色谱图。以标准溶液浓度为横坐标,以定量离子对峰面积为纵坐标,绘制标准曲线。由表3可知,噁唑酰草胺及其代谢物在此浓度范围内均具有良好的线性关系,相关系数r值均大于0.99,方法定量限为0.01 mg·kg-1。
表3 噁唑酰草胺及其代谢物的标准曲线方程、相关系数和定量限Table 3 Standard curve equation,correlation coefficients and LOQ of metamifop and its metabolites
图1 0.2 mg·L-1噁唑酰草胺及其代谢物的SIM色谱图Fig.1 Chromatograms of metamifop and its metabolites(0.2 mg·L-1)
2.2 方法回收率和精密度
分别在糙米、稻壳、稻杆的空白样品中按照0.01、0.05、0.5 mg·kg-13个质量浓度水平单独添加噁唑酰草胺及其代谢物的标准溶液,每个浓度5次平行,进行添加回收试验。由表4可知,在0.01~0.5 mg·kg-1添加水平范围内,噁唑酰草胺及其代谢物在糙米中添加回收率为75.2%~108.8%,相对标准偏差(RSD)为2.8%~10.3%;在稻壳中添加回收率为70.1%~101.5%,相对标准偏差为1.8%~11.9%;在稻杆中添加回收率为73.4%~103.9%,相对标准偏差为1.8%~9.1%。因此该方法的回收率和精密度均较好,符合农药残留分析的要求[16-17]。
表4 噁唑酰草胺及其代谢物在水稻中的添加回收率和相对标准偏差(n=5)Table 4 Recoveries and relative standard deviations of metamifop and its metabolitest in rice(n=5)
2.3 噁唑酰草胺及其代谢物在水稻中的稳定性
由表5可见,分别在0、2、4、8、12、16、20、24、28、32周进行取样,测得噁唑酰草胺在水稻基质中的降解率为2%~22%;噁唑酰草胺代谢物HFMPA在水稻基质中的降解率为4%~21%;噁唑酰草胺代谢物HPFMPA在水稻基质中的降解率为5%~25%;噁唑酰草胺代谢物6-CBO在水稻基质中的降解率为6%~27%。32周时噁唑酰草胺及其代谢物的降解率均小于30%,表明在储藏温度-18℃、储藏时间为32周的试验期间,噁唑酰草胺及其代谢物在水稻基质中均比较稳定。
表5 噁唑酰草胺及其代谢物在水稻中的降解率Table 5 The degradation rate of metamifop and its metabolitest in rice 单位:%
续表5 噁唑酰草胺及其代谢物在水稻中的降解率Continue table 5 The degradation rate of metamifop and its metabolitest in rice 单位:%
3 结论
本文建立了噁唑酰草胺及其代谢物在水稻上的超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱检测方法,采用QuEChERS方法提取、净化,前处理简单快速,且噁唑酰草胺及其代谢物在水稻中的回收率70.1%~108.8%,相对标准偏差为1.8%~11.9%。在-18℃储藏32周的试验期间,噁唑酰草胺及其代谢物在水稻基质中比较稳定。因此该方法的回收率和精密度均较好,符合农药残留分析的要求,可为其他农作物中噁唑酰草胺及其代谢物的残留检测提供参考依据。