液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定土壤中六種磺酰脲類除草劑殘留

摘要：為實現(xiàn)磺酰脲類除草劑的定性和定量測定，用乙腈提取土壤中的磺酰脲類除草劑，經(jīng)弗羅里硅土柱凈化，用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）法同時測定土壤中6種磺酰脲類除草劑殘留。結(jié)果表明，測定定量限可達1.0 ng/mL以下，回收率范圍為84.2%～95.0%，RSD為2.9%～6.7%，符合中國農(nóng)藥殘留檢測相關(guān)標準的要求。

關(guān)鍵詞：液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法；土壤；磺酰脲類除草劑；殘留測定

中圖分類號：0657.7+2；TQ457.2 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）13-3459-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.13.048

磺酰脲類除草劑是目前使用量最大的一類除草劑，主要用于水稻、大豆、玉米等作物的雜草防治，對防除闊葉雜草及某些禾本科雜草有很好的效果。磺酰脲類除草劑具有高效、低毒等優(yōu)點，在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要的作用，但其在土壤中殘留時間較長，殘留除草劑可對后茬敏感作物造成危害，并對生態(tài)環(huán)境造成諸多負面影響，對其殘留量進行全面監(jiān)測顯得十分重要[1-3]。目前多采用酶聯(lián)免疫吸附分析法、色譜法、色譜-質(zhì)譜聯(lián)用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熱不穩(wěn)定性和低揮發(fā)性，一般不適宜于采用氣相色譜分析，所以目前應(yīng)用最為廣泛的方法是HPLC法，但該法在應(yīng)用中容易出現(xiàn)假陽性，靈敏度也不夠高，且必須對陽性樣品或可疑樣品進行確證[4，5]。而采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（LC-MS/MS）法則具有靈敏度高、選擇性強、檢測結(jié)果一般不需再次確證等優(yōu)點。在本試驗中采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定土壤中的磺酰脲類除草劑殘留，研究土壤中噻吩磺隆等6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。試驗結(jié)果表明，該方法簡便快捷，擁有較高的靈敏度和準確度，可用于土壤中磺酰脲類除草劑的檢測分析。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

安捷倫1260/6430型高效液相色譜-三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀（帶DAD檢測器）；安捷倫ZORBAX Eclipse Plus C18色譜柱（3.0 mm×100 mm，1.8-Micron），Strata C18-E固相萃取柱（Phenomenex，500 mg，3 mL），Waters固相萃取柱（Oasis？誖HLB，200 mg， 6 mL），弗羅里硅土固相萃取柱（Welchrom，500 mg/6 mL），均質(zhì)機，氮吹儀，振蕩器，水浴槽等。

乙腈（HPLC，德國Merck），甲醇（HPLC，Merck），二氯甲烷（HPLC，Merck），正己烷（≥98.0%，Merck），丙酮（≥99.8%，Merck），甲酸（HPLC，美國J.T. Baker）。農(nóng)藥標樣，噻吩磺隆、甲磺隆、砜嘧磺隆、芐嘧磺隆、氯嘧磺隆、吡嘧磺隆（純度均>98%）。

1.2 色譜與質(zhì)譜條件

色譜柱，ZORBAX Eclipse Plus C18柱（Agilent，3.0 mm×100 mm，1.8-Micron）；流動相，A相（0.1%甲酸+3 mmol甲酸銨），B相（甲醇）；柱溫30 ℃；進樣量5 μL。

梯度洗脫程序，0 min（40%B）→0.5 min（40%B）→8.0 min（90%B）→11.0 min（90%B）→11.1 min（40%B）→12.0 min（40%B）。流速0.3 mL/min。

質(zhì)譜相關(guān)的條件與參數(shù)：電噴霧離子源（離子源參數(shù)：干燥氣溫度325 ℃，干燥氣流速10 L/min，霧化氣壓力45 psi，毛細管電壓4 000 V）；正離子模式，多反應(yīng)監(jiān)測掃描。質(zhì)譜主要采集參數(shù)見表1。

1.3 樣品處理

1.3.1 樣品制備 取2 000 g待測土壤樣品，人工去除石塊、樹枝等雜物，搗碎、混勻后備用。

1.3.2 提取 比較乙腈、甲醇、甲醇-丙酮混合液提取效果，選擇乙腈為提取液。稱取10.0 g土樣于50 mL離心管中，加入30 mL乙腈于振蕩器提取30 min，4 000 r/min離心5 min，將上清液轉(zhuǎn)入150 mL分液漏斗中。向殘渣中加入30 mL乙腈重復(fù)上述操作一次，合并兩次提取液于分液漏斗中。向分液漏斗中加入30 mL用乙腈飽和的正己烷，劇烈振蕩2 min，靜置分層后棄去正己烷層，乙腈層轉(zhuǎn)于100 mL梨形瓶中40 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干，用5 mL二氯甲烷溶解殘渣[6]。

1.3.3 凈化 比較Oasis HLB固相萃取柱、C18柱和弗羅里硅土柱凈化效果，選擇弗羅里硅土柱。用10 mL二氯甲烷-丙酮-甲醇（7.5∶2.0∶0.5，V/V/V）預(yù)淋洗，將提取液全部轉(zhuǎn)移至弗羅里硅土柱上，比較3種不同洗脫溶液效果，選擇二氯甲烷-甲醇（1∶1， V/V）為洗脫液。用30 mL二氯甲烷-甲醇進行洗脫并收集洗脫液于梨形瓶中，于40 ℃下氮吹至近干，用2 mL流動相定容，過0.2 μm濾膜。

1.4 標準曲線與樣品測定

將除草劑標準品配制成一系列濃度梯度的混合標準溶液，采用Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18色譜柱，比較不同體系的流動相（乙腈-0.1%甲酸水溶液、甲醇-0.1%甲酸水溶液、乙腈-0.1%甲酸+3 mmol/L甲酸銨、甲醇-0.1%甲酸+3 mmol/L甲酸銨）效果。進行LC-MS/MS分析，以響應(yīng)更高的子離子作為定量離子（兩個子離子中響應(yīng)低的子離子用作定性參照），以定量離子的豐度對應(yīng)濃度分別制作各除草劑的標準曲線。經(jīng)處理的土壤樣品提取物在色譜-質(zhì)譜條件下進行分析，參照標準曲線用外標法計算土壤中各除草劑的濃度。

2 結(jié)果與分析

2.1 萃取及凈化方法的優(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、甲醇-丙酮混合液等，本試驗比較了這3種提取溶劑的效果。測試結(jié)果表明，以乙腈為提取液時回收較好（回收率在90%左右），且穩(wěn)定；以甲醇或甲醇-丙酮混合液作為提取液時回收率波動較大，且溶出的雜質(zhì)多，影響后續(xù)凈化與分析，故確定乙腈作為萃取溶劑。

在凈化處理中比較了Oasis HLB固相萃取柱、C18柱和弗羅里硅土柱的凈化效果，3種SPE柱的凈化效果均較好，在紫外檢測器上產(chǎn)生的雜質(zhì)峰很少，但采用C18柱時回收率略低，綜合考慮檢測成本等因素，選取弗羅里硅土柱作為凈化柱。另外，在用弗羅里硅土柱進行凈化的過程中，比較了3種不同洗脫溶液[乙腈、乙腈-甲苯（3∶1）、二氯甲烷-甲醇（1∶1）]的效果，在試驗中觀察到以二氯甲烷-甲醇（1∶1）作為洗脫溶液時，去除雜質(zhì)的效果更好，能顯著的減少干擾，回收率也在理想的范圍內(nèi)，綜合效果明顯優(yōu)于另外兩種洗脫溶液。

2.2 儀器分析條件的優(yōu)化

流動相的選擇：采用Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18色譜柱，比較了不同體系的流動相。結(jié)果表明不同流動相對各待測化合物的離子化水平產(chǎn)生較大的影響，當采用乙腈-0.1%甲酸水溶液、甲醇-0.1%甲酸水溶液流動相體系時，6種待測除草劑的質(zhì)譜響應(yīng)值均顯著低于采用乙腈-0.1%甲酸+3 mmol/L甲酸銨、甲醇-0.1%甲酸+3 mmol/L甲酸銨流動相時的響應(yīng)值（約相差1個數(shù)量級，對氯嘧磺隆而言差異更為顯著），且峰形較差；采用乙腈-0.1%甲酸+3 mmol/L甲酸銨體系時，雖然響應(yīng)值較高，但峰形差，影響色譜分離效果，最終選擇甲醇-0.1%甲酸+3 mmol/L甲酸銨作為流動相。對甲酸和甲酸銨的濃度進行了優(yōu)化，流動相中的甲酸能有效促進離子化，但濃度高于0.1%時會導(dǎo)致質(zhì)譜基線噪聲顯著增加，進而導(dǎo)致靈敏度下降，故選定甲酸水溶液的濃度為0.1%；甲酸銨能有效改善峰形和調(diào)節(jié)離子化水平，但濃度高于3 mmol/L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，故最終選取甲酸銨的濃度為3 mmol/L。

為了獲得最佳的檢測效果，在優(yōu)化了萃取方式、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6種磺酰脲類除草劑混合標準品的總離子流。

2.3 線性關(guān)系與檢出限

在經(jīng)優(yōu)化的測試條件下，取系列濃度的標準品混合液進行分析，以各除草劑組分的定量子離子響應(yīng)值對應(yīng)濃度作出曲線，計算除草劑的線性回歸方程，各除草劑在1～500 ng/mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。當樣品中有除草劑被檢出，且其濃度超過該線性范圍時，經(jīng)適度稀釋后再次測定。6種磺酰脲類除草劑的線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限等見表2，其中檢出限按照3倍信噪比經(jīng)計算得出，以4倍檢出限作為定量下限（參照美國環(huán)保署EPA SW-846）。

2.4 回收率測定以及與其他方法測定結(jié)果的比較

向2組空白土壤樣品中加入除草劑標準品混合溶液，使第1組樣品中各除草劑濃度為5.0 ng/g，第2組中各除草劑濃度為50.0 ng/g。按上述前處理方法流程及選定的參數(shù)測定各除草劑的含量并計算回收率（n=5），其回收率范圍為84.2%～95.0%，RSD為2.9%-6.7%，均能滿足要求。同時，2組土壤樣品還按照農(nóng)業(yè)行業(yè)標準NY/T 2067-2011進行了測定（n=5），測定結(jié)果見表3。比較發(fā)現(xiàn)，兩種方法的測定結(jié)果基本相當（差異不顯著，P>0.05），按NY/T 2067-2011測定時的回收率為83.4%～96.5%。

3 小結(jié)與討論

本研究方法較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）中的方法簡便，簡化了樣品的前處理過程，縮短了分析時間，可顯著減少試劑成本，各項技術(shù)指標均能達到實際檢測工作的要求。運用該方法，土壤樣品經(jīng)簡便的前處理流程處理后，利用LC-MS/MS進行分析，能對土壤中的多種磺酰脲類除草劑殘留進行定性和定量檢測。該方法快速、簡單，擁有較滿意的靈敏度和準確度。

參考文獻：

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[6] GB/T 23817-2009，大豆中磺酰脲類除草劑殘留量的測定[S].