高效液相色谱—质谱法测定土壤中乙草胺残留

王坤芳

(辽宁省林业发展服务中心，辽宁 沈阳 110036)

乙草胺是一种优良的选择性芽前酰胺类除草剂，用于防除一年生禾本科和部分小粒种子阔叶杂草，主要通过抑制发芽种子α-淀粉酶及蛋白酶的活性来抑制幼苗的出土，可用于花生、大豆、玉米、棉花、油菜、甘蔗及豆科、十字花科、茄科、菊科和伞形花科等多种作物田[1]。许多国家对乙草胺有明确的限量标准[2]。特别是日本自2006年，实行“肯定列表”制度后，对各种食品中乙草胺检测要求更加严格[3]。彰武县作为国内主要的花生地理标志性农产品产地，其种植对土壤中的农药残留要求尤为重要。在我国现行的标准检验方法和相关文献报道中，乙草胺的测定大多采用气相色谱法(GC)、液相色谱法(LC)或气相色谱-质谱联用法(GC-MS)，且常常需萃取浓缩或衍生处理后才能测定，耗时长，前处理过程较为复杂[3-6]。而液相色谱-质谱联用技术凭借灵敏度高、特异性强的特点为快速筛查食品及水样中的乙草胺农药残留已有报道[7-9]，但采用液相色谱-质谱联用方法测定土壤中乙草胺残留的方法还较为少见。因此，本研究建立了一种乙草胺土壤样品的快速准确检测方法，旨在有效地为绿色食品标准化花生生产基地把好土壤关。

1 材料与方法

1.1 试验材料

1.1.1 土壤样品 去除土壤表面杂草、剥除土壤表层，挖取土壤3～15 cm，每点取样200～250 g，共11个样品(含1空白样品，为药效试验示范空白对照区取样；10个试样为药效试验示范施药区取样)，晒干研磨备用。

1.1.2 主要试剂 乙腈(色谱级)；甲酸(色谱纯)；超纯水。

1.1.3 农药标准品 乙草胺，纯度99.0%；购自国家农药质量监督检验中心(沈阳)。

1.1.4 主要仪器 岛津LC-20AD高效液相色谱系统；API4000Q质谱系统；数显回旋振荡器；电热恒温鼓风干燥箱；电子天平(d=0.01 mg)，梅特勒-托利多；电子天平(d=0.01 g)；移液器(200 μL/1000 μL)。

1.2 试验方法

1.2.1 标准溶液配制 准确称取10 mg(精确至0.000 01 g)农药标准品于50 mL容量瓶中，用乙腈溶解并定容至50 mL，配制标准溶液母液。再用乙腈逐级稀释成10 mg/L和1 mg/L的工作溶液。

1.2.2 样品提取与净化 准确称取10.00 g(精确至0.01 g)土壤样品于250 mL具塞三角瓶中，加入50.0 mL乙腈和100 μL 50%甲酸，振荡提取60 min；静置10～15 min，吸取上层清液，过0.22 μm有机滤膜于自动进样小瓶中，在1.2.4仪器条件下分析检测。

1.2.3 添加回收率测定 分别在土壤空白样品中添加3档浓度的乙草胺标准溶液，每档重复5次，按照1.2.2方法提取与净化后，在1.2.4仪器条件下分析检测。

1.2.4 样品分析 色谱柱：Agilent Zorbax Extend C18，2.1×50 mm，3.5 μm；柱温：30℃；进样量：10 μL。

梯度洗脱条件如下：

离子源：电喷雾离子源ESI；扫描方式：正离子模式；离子源电压：5 000；离子源温度：450℃；Curtain gas：20 mL/min；Gas 1：35 mL/min；Gas 2：35 mL/min。

检测方式：多重反应监测(MRM)如下表：

1.2.5 土壤含水量测定 准确称取10.00 g(精确至0.01 g)土壤(m)于表面皿中，记录土壤与表面皿总重量(M0)。将称好的土壤放入105～110℃烘箱中烘干16 h，取出放置于干燥器中，冷却至室温后称量，记录土壤与表面皿总重量(M)。

1.2.6 结果计算

根据式(1)计算土壤中乙草胺的残留量：

(1)

式中：W为试样中被测组分的残留量(mg/kg)；C为从标准曲线上得到的被测组分溶液质量浓度(mg/L)；V为样品溶液的定容体积(mL)；m为样品溶液所代表试样的质量(g)；θ为土壤样品含水量(%)。

根据式(2)计算土壤样品的含水量：

(2)

式中：m为土壤重量；M0为土壤湿重及皿重的总和；M为土壤干重及皿重的总和。

2 结果与分析

2.1 土壤含水量 土壤含水量测定结果(表1)。

表1 土壤含水量测定结果

2.2 标准曲线 乙草胺线性范围为1～50 μg/L；标准曲线方程及标准曲线图(表2)。

表2 乙草胺标准曲线

2.3 添加回收率 乙草胺在土壤中0.01、0.1和1 mg/kg 3个添加浓度的平均回收率分别为102.0%、107.7%和110.0%，相对标准偏差分别为8.9%、9.4%和4.0%。方法回收率和精密度均满足农药残留检测的需要，详细结果(表3)及色谱图(图1)如下。

表3 乙草胺土壤样品添加浓度及回收率

图1 乙草胺标样及添加回收率色谱图

2.4 最小检出限(LOD)与定量限(LOQ) 最小检出限(LOD)以3倍信/噪比计，最小检出限为0.000 2 mg/kg。以添加的最小浓度作为方法的定量限(LOQ)，定量限为0.01 mg/kg。

2.5 样品检测结果 按照本方法对10份土壤样品进行测定，其检测结果均低于方法的定量限0.01 mg/kg。

3 结论

本研究采用高效液相色谱-串联质谱仪，建立了土壤中乙草胺的分析方法，结果表明，在1～50 μg/L浓度范围内，目标物具有良好的线性关系，平均回收率和变异系数、最小检出限均满足农药残留检测需要。该方法快速高效、回收率和精密度高，可使乙草胺土壤残留的检测效率可大幅提升，可满足大批量土壤样品的测定需求。