LC—MS/MS測定蔬菜中殘留的磺酰脲類除草劑

劉海林 耿安靜 陸曉宇 朱將偉

摘要：利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定蔬菜（豇豆）中氯磺隆等5種磺酰脲類除草劑殘留，首先用甲醇-磷酸鹽緩沖液提取蔬菜中的磺酰脲類除草劑，經(jīng)固相萃取柱凈化后用LC-MS/MS進行分析，最終實現(xiàn)定性和定量測定。結(jié)果表明，此方法定量限可達0.6 μg/kg以下，回收率范圍為80.1%～91.2%，RSD為3.7%～6.7%，符合我國食品中農(nóng)藥殘留檢測相關標準的要求。

關鍵詞：液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法；蔬菜；磺酰脲類除草劑；殘留

中圖分類號： TQ450.2+63 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2015）07-0325-02

磺酰脲類除草劑是當前使用量最大的一類除草劑，主要用于防除闊葉雜草及某些禾本科雜草，在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了極其重要的作用，但其應用所導致的農(nóng)藥殘留給生態(tài)環(huán)境和農(nóng)產(chǎn)品安全造成諸多負面影響[1-2]。國際食品貿(mào)易組織對該類除草劑實行了嚴格的限量標準，歐美等國家均制定了農(nóng)作物中各種磺酰脲類除草劑的殘留限量標準和官方檢測方法[3]。目前多采用色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、酶聯(lián)免疫吸附分析法等方法對磺酰脲類除草劑進行檢測。由于磺酰脲類除草劑的熱不穩(wěn)定性和低揮發(fā)性，一般不適宜采用氣相色譜分析，因此目前應用最為廣泛的方法是HPLC法，但該法在應用中容易出現(xiàn)假陽性，靈敏度也不夠高[3-4]。采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS/MS）對磺酰脲類除草劑進行分析，可顯著簡化分析步驟，并且LC-MS/MS法具有靈敏度高、選擇性強、檢測結(jié)果一般不需再次確證等優(yōu)點。在本試驗中研究了豇豆中氯磺隆等5種磺酰脲類除草劑殘留分析的樣品前處理方法和液-質(zhì)聯(lián)用分離檢測條件，結(jié)果表明，本方法操作簡便、靈敏度高、凈化效果好，可用于分析豇豆等蔬菜中的磺酰脲類除草劑殘留量。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

安捷倫1200/6410高效液相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀（美國）；安捷倫 ZORBAX Eclipse Plus C18色譜柱（3.0 mm×100 mm，1.8-Micron）；Waters固相萃取柱（Oasis HLB：200mg，6mL）；粉碎機；勻漿機；振蕩器；水浴、氮吹儀等。

乙腈（HPLC，德國Merck公司）；甲醇（HPLC，德國Merck公司）；甲酸（HPLC，美國J.T. Baker公司）；磷酸（優(yōu)級純）。農(nóng)藥標樣：氯磺隆、噻吩磺隆、芐嘧磺隆、吡嘧磺隆、氯嘧磺?。兌染?98%）。

磷酸鹽緩沖溶液（pH值7.8）：稱取41.70 g磷酸氫二鉀（K2HPO4·3H2O）和2.30 g磷酸二氫鉀（KH2PO4）加水溶解至1 000 mL。

磷酸鹽緩沖溶液（pH值2.0～3.0）：以上述磷酸鹽緩沖溶液（pH值7.8）為母液，加磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.0～3.0。

提取液：將磷酸鹽緩沖溶液（pH值7.8）與甲醇按體積分數(shù)50%混合均勻。

1.2 色譜與質(zhì)譜條件

色譜柱：ZORBAX Eclipse Plus C18柱（安捷倫，3.0 mm×100 mm，1.8-Micron）；流動相：A相（0.1%甲酸+4 mmol乙酸銨）、B相（甲醇）；柱溫：30 ℃；進樣量：5 μL。

梯度洗脫程序：0 min（80%A）→0.5 min（80%A）→4.0 min（10%A）→9.0 min（10%A）→9.1 min（80%A）→110 min（80%A）。后運行時間：1 min。流動相速度：0.3 mL/min。

質(zhì)譜相關參數(shù)：電噴霧離子源，多反應監(jiān)測掃描（MRM），正離子模式，離子源參數(shù)（干燥氣流速10 L/min，干燥氣溫度320 ℃，霧化氣壓力275.8 kPa，毛細管電壓4 000 V）。質(zhì)譜采集參數(shù)見表1。

1.3 樣品處理

1.3.1 樣品制備

取1 000 g待測蔬菜樣品（豇豆），人工去除葉、梗等雜物，進行粉碎后備用。

1.3.2 提取

稱取20.0 g試樣于200 mL具塞錐形瓶中，加入80 mL提取液，加蓋后振蕩30 min（150 r/min），超聲提取10 min，布氏漏斗抽濾，轉(zhuǎn)移濾液至100 mL容量瓶中，用提取液清洗、轉(zhuǎn)移并定容至100 mL，混勻。移取20 mL上述溶液在40 ℃水浴中減壓濃縮至10 mL左右，加10mL磷酸鹽緩沖溶液（pH值2.0～3.0），并用磷酸調(diào)節(jié)pH值至2.0～3.0，待凈化[5]。

1.3.3 凈化

依次用5 mL甲醇、5 mL水、5 mL提取液淋洗活化固相萃取柱（Oasis HLB：200 mg，6 mL），將上述待凈化液轉(zhuǎn)移上柱，抽干；再用6 mL乙腈洗脫，收集至刻度管中，40 ℃氮吹至近干，移取2.00 mL體積分數(shù)為50%的甲醇水溶液超聲溶解樣品，過0.2 μm濾膜，裝入進樣瓶中待測。

1.4 標準曲線與樣品測定

將除草劑標準物質(zhì)配制成系列濃度的混合標準溶液，進行LC-MS/MS分析，以質(zhì)譜響應值（定量離子的豐度）對應濃度分別制作各除草劑的標準曲線；經(jīng)處理的樣品提取物在上述色譜-質(zhì)譜條件下進行分析，參照標準曲線用外標法計算樣品中各除草劑的濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 萃取方法的優(yōu)化

在磺酰脲類除草劑殘留分析中常用的提取溶劑有乙腈、甲醇、磷酸鹽緩沖溶液、磷酸鹽緩沖液-乙腈和磷酸鹽緩沖液-甲醇等。由于磺酰脲類除草劑為弱酸性，對pH值較敏感，大多數(shù)磺酰脲類除草劑的酸度系數(shù)pKa值在3.0～5.8的范圍內(nèi)，而提取液的pH 值一般以大于pKa 值2個單位為宜（這將有利于磺酰脲類除草劑從蔬菜中提取出來）。本試驗比較了磷酸鹽緩沖溶液、磷酸鹽緩沖液-乙腈和磷酸鹽緩沖液-甲醇作為提取溶劑的效果，結(jié)果表明，以磷酸鹽緩沖液-乙腈或者磷酸鹽緩沖液-甲醇為提取液時，其回收率（87%左右）較好，且穩(wěn)定，而以磷酸鹽緩沖溶液作為提取液時回收率極不穩(wěn)定；另外，在試驗中還發(fā)現(xiàn)以磷酸鹽緩沖液-乙腈作為提取液時，溶出的雜質(zhì)加多，影響后續(xù)凈化與分析，因此最終確定以磷酸鹽緩沖液（pH值7.8）-甲醇作為提取液。

2.2 儀器分析條件的優(yōu)化

本試驗比較了不同體系的流動相（0.1%甲醇-甲酸水溶液；0.1%乙腈-甲酸水溶液；甲醇-0.1%甲酸+4 mmol乙酸銨；乙腈-0.1%甲酸+4 mmol乙酸銨）。結(jié)果表明，不同的流動相對除草劑的離子化水平產(chǎn)生較大的影響，當采用上述前2種流動相體系時，5種待測除草劑的質(zhì)譜響應值均顯著低于采用后2種流動相時的響應值（約低1個數(shù)量級），且峰形差；另外，采用乙腈-0.1%甲酸+4 mmol乙酸銨體系時，雖然響應值較高，但峰形差，色譜分離效果也不理想。因此，最終選擇甲醇-0.1%甲酸+4 mmol乙酸銨作為流動相，同時也對乙酸銨的濃度進行了優(yōu)化，乙酸銨能有效改善峰形和調(diào)節(jié)離子化水平，但濃度高于4 mmol時并不能更好地發(fā)揮改善峰形的作用，過高的鹽分還會對基線的穩(wěn)定性產(chǎn)生負面作用，因此最終選取乙酸銨的濃度為4 mmol。

為了取得最佳的分析效果，在優(yōu)化了萃取及凈化方式、流動相以及梯度洗脫程序等條件后，對各項質(zhì)譜參數(shù)也進行了優(yōu)化（表1）。圖1為5種磺酰脲類除草劑混合標準品的總離子流。

2.3 線性關系與檢出限

在上述經(jīng)優(yōu)化的測試條件下，取一系列濃度的除草劑標準品混合液進行分析，以各除草劑組分的質(zhì)譜響應值對其濃度作出曲線，得到各除草劑的線性回歸方程，各除草劑在1～100 μg/L范圍內(nèi)線性關系較好。當樣品中有磺酰脲類除草劑被檢出，且殘留濃度超過該線性范圍時，需經(jīng)稀釋處理后再次測定。5種磺酰脲類除草劑的線性回歸方程、相關系數(shù)、檢出限、定量限等見表2，以3倍信噪比確定檢出限，以4倍檢出限作為定量限。

2.4 添加回收試驗結(jié)果以及與其他標準方法測定結(jié)果的比較

向2組空白豇豆樣品中加入除草劑混合標準溶液，使第1組樣品中各除草劑濃度為5.0 μg/kg，第2組中各除草劑濃度為20.0 μg/kg。按照上述分析測試流程及選定的參數(shù)測定5種除草劑的含量并計算回收率（n=5），其回收率范圍為80.1%～91.2%，RSD為3.7%～6.7%，均符合方法學上的要求。這2組豇豆樣品同時還按照GB/T 23817—2009《大豆中磺酰脲類除草劑殘留量的測定》進行了測定（n=5），測定結(jié)果見表3。經(jīng)比較發(fā)現(xiàn)，2種方法的測定結(jié)果基本相當 （GB/T 23817—2009方法測定的回收率略高，但差異不顯著），按照GB/T 23817—2009測定的回收率為81.0%～95.0%。

3 小結(jié)

本研究所述方法較GB/T 23817—2009 《大豆中磺酰脲類除草劑殘留量的測定》等標準方法更為簡便，極大地簡化了樣品的前處理過程，縮短了分析時間，并可顯著減少試劑成本，各項技術參數(shù)也都能滿足日常檢測工作的要求。運用該檢測方法，豇豆樣品經(jīng)簡便易行的前處理流程處理后，利用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜進行分析，能對豇豆中殘留的多種磺酰脲類除草劑進行定性和定量檢測，方法快捷、簡便，具有較高的靈敏度和準確度，方法的定量限均低于GB 2763—2005《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》所規(guī)定的殘留限量值，適合于豇豆等蔬菜中磺酰脲類除草劑的定性與定量分析。

參考文獻：

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[5]NY/T 2067—2011 土壤中13種磺酰脲類除草劑殘留量的測定 液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[S]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2011.