UPLC—MS—MS法快速測定大白菜和土壤中氰氟蟲腙殘留

彭茂民+劉麗+王小飛+夏虹

摘要：建立大白菜和土壤中氰氟蟲腙殘留的超高效液相色譜-三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜（UPLC-MS-MS）快速檢測的方法。樣品用酸化乙腈提取、QuEChERS法凈化，超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜電噴霧正離子模式檢測。結(jié)果表明，氰氟蟲腙在5～500 μg/L范圍內(nèi)濃度和響應(yīng)峰面積線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.999。在0.005、0.01、0.05、0.2和1.0 mg/kg添加濃度下，平均回收率87.2%～113.4%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為0.6%～9.3%（n=5），氰氟蟲腙在大白菜和土壤中的定量限（LQD）均為0.005 mg/kg。該方法適用于大白菜和土壤中氰氟蟲腙的檢測。

關(guān)鍵詞：超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（UPLC-MS-MS）；QuEChERS法；大白菜；土壤；氰氟蟲腙

中圖分類號：O657.63；O657.7+2；S481+.8 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：0439-8114（2016）23-6231-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2016.23.058

Abstract：A method for the rapid determination of metaflumizone residues in Chinese cabbage and soil was developed by ultra high performance liquid chromatography-tandem triple quadruple mass spectrometry（UPLC-MS-MS）. Samples were extracted with acidified acetonitrile， purified by QuEChERS method and determined with UPLC-MS-MS positive electrospray ionization mode. The results showed that the metaflumizone had good linear relationship within the ranges of 5～500 μg/L between concentration and response peaks， and the correlation coefficient was 0.999. The average recoveries were in the range of 87.2%～113.4% when the additive concentration were 0.005， 0.01， 0.05， 0.2 and 1.0 mg/kg， the relative standard deviations were between 0.6% and 9.3%（n=5）. The limits of quantification were both 0.005 mg/kg in Chinese cabbage and soil. The method can be suitable for the determination of metaflumizone in Chinese cabbage and soil.

Key words：ultra high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry（UPLC-MS-MS）；QuEChERS method；Chinese cabbage；soil；metaflumizone

氰氟蟲腙（Metaflumizone）化學(xué)名（E+Z）-2-[2-（4-氰基苯）-1-（3-三氟甲基苯）亞乙基]-N-（4-三氟甲氧基苯）聯(lián)氨羰草酰胺，是20世紀(jì)90年代初日本Nohyaku公司發(fā)現(xiàn)的一種新型的縮氨基脲類殺蟲劑，后來與德國巴斯夫公司聯(lián)合開發(fā)出商品制劑艾法迪。它是一種鈉離子通道阻抑殺蟲劑[1]，本身具有殺蟲活性，通過害蟲取食進(jìn)入體內(nèi)，不需生物激活，以胃毒作用殺死害蟲[2]，對咀嚼方式進(jìn)食的鱗翅目幼蟲以及鞘翅目幼蟲和成蟲具有良好的防治效果，對常見害蟲，如甜菜夜蛾、小菜蛾、稻縱卷葉螟、菜青蟲、斜紋夜蛾、棉鈴蟲以及馬鈴薯葉甲、黃條跳甲等，均有較好的效果[3-5]。

氰氟蟲腙由于獨(dú)特的化學(xué)結(jié)構(gòu)和新穎的作用方式，尚未發(fā)現(xiàn)與其他種類的農(nóng)藥，如有機(jī)磷類、氨基甲酸酯類、擬除蟲菊酯類等，存在交互抗性，同時(shí)由于對有益生物影響小和對環(huán)境友好，被認(rèn)為是低風(fēng)險(xiǎn)化合物，應(yīng)用越來越廣泛。國際上部分國家和組織，如國際食品法典委員會（CAC）、歐盟、日本，制定了氰氟蟲腙在多種作物上的最高殘留限量（MRL）標(biāo)準(zhǔn)。2008年，氰氟蟲腙由巴斯夫公司引入中國，最早登記在甘藍(lán)上防治甜菜夜蛾。目前，中國食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)GB 2763-2014 食品中農(nóng)藥最大殘留限量沒有對氰氟蟲腙作出規(guī)定。為了更好地研究氰氟蟲腙的殘留問題，需要有好的檢測方法。

常見氰氟蟲腙的檢測方法有高效液相色譜法和液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法[6]，針對原藥[7]、飼料[8]、果汁[9]、水稻[10]等。液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法相比高效液相色譜法具有選擇性高，靈敏度強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，在農(nóng)藥殘留分析中已得到了廣泛的應(yīng)用。在氰氟蟲腙的田間試驗(yàn)中，需要檢測大白菜和土壤中氰氟蟲腙殘留的含量，國內(nèi)鮮見液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法針對此類樣品的檢測方法報(bào)道。本研究用酸化乙腈提取樣品、QuEChERS法凈化、UPLC-MS-MS檢測，建立大白菜和土壤中氰氟蟲腙殘留的檢測方法。

1 材料與方法

1.1 材料與試劑

標(biāo)準(zhǔn)品氰氟蟲腙購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測試中心（天津）；甲醇（色譜純）；乙腈（分析純）；冰乙酸（分析純）；無水硫酸鎂（分析純）；乙酸鈉（分析純）；PSA（N-丙基乙二胺，Agela Technologies公司）；水為Millipore超純水儀制備的超純水。

1.2 儀器與設(shè)備

ACQUITY UPLC I-CLASS/Xevo TQ 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國Waters公司）；KQ-250B型超聲波清洗器（昆山市超聲儀器有限公司）；MS3旋渦混合器（德國IKA公司）；TDL-5C離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）；TGL-18C高速臺式離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液制備

標(biāo)準(zhǔn)品氰氟蟲腙標(biāo)樣為甲醇配制的100 mg/L溶液，使用前用甲醇稀釋成濃度為5 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。以50%甲醇水溶液作為稀釋劑，用標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制濃度分別為5、10、20、50、100、200、500 μg/L的溶劑工作液。

1.4 試驗(yàn)條件

1.4.1 色譜條件 色譜柱為Waters ACQUITY UPLC BEH C18柱（50 mm×2.1 mm，1.7 μm）；柱溫35 ℃；樣品溫度20 ℃；流動(dòng)相0.1%甲酸水溶液∶甲醇=20∶80；流速0.2 mL/min；進(jìn)樣量2 μL。

1.4.2 質(zhì)譜條件 離子源電噴霧（ESI）；電離方式ESI+；檢測模式多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）；離子源溫度150 ℃；毛細(xì)管電壓3.0 kV；脫溶劑溫度500 ℃；脫溶劑氣流量（氮?dú)猓? 000 L/h；錐孔氣流量（氮?dú)猓?0 L/h；碰撞氣（氬氣）流量為0.22 mL/min。定量離子對、定性離子對、錐孔電壓、碰撞能量及保留時(shí)間見表1。

1.4.3 樣品前處理

1）大白菜前處理。提?。簩⒋蟀撞藰悠非谐伤閴K，用食品料理機(jī)打成泥狀，準(zhǔn)確稱取10.00 g至50 mL離心管中，加入10 mL酸化乙腈（含1%冰乙酸），渦旋混勻1 min，超聲提取10 min，再加入4 g無水硫酸鎂和1 g乙酸鈉，渦旋混勻30 sec后，4 000 r/min離心5 min。

凈化：吸取1 mL上清液，加入2 mL離心管中，加入50 mg PSA和150 mg無水硫酸鎂，渦旋混勻 1 min，10 000 r/min離心1 min，取0.7 mL上清液加入0.7 mL水混勻，過0.22 μm有機(jī)系濾膜于樣品瓶中，待上機(jī)檢測。

2）土壤前處理。提取：將陰干的土壤樣品碾碎過篩，用中藥材粉碎機(jī)粉碎，準(zhǔn)確稱取10.00 g至50 mL離心管中，加入10 mL酸化乙腈（含1%冰乙酸），渦旋混勻1 min，超聲提取10 min，4 000 r/min離心5 min。

凈化：吸取1 mL上清液，加入2 mL離心管中，加入50 mg PSA和150 mg無水硫酸鎂，渦旋混勻 1 min，10 000 r/min離心1 min，取0.7 mL上清液加入0.7 mL水混勻，過0.22 μm有機(jī)系濾膜于樣品瓶中，待上機(jī)檢測。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)譜條件的選擇

200 μg/L的氰氟蟲腙標(biāo)準(zhǔn)溶液以10 μL/min的流速進(jìn)行流動(dòng)注射，掃描母離子，確定在正離子模式下，氰氟蟲腙具有更高的響應(yīng)值，其分子離子形式為[M+H]+。進(jìn)一步采用儀器的Intellistart自動(dòng)調(diào)諧功能，選擇出碎片子離子，并獲得每種子離子對應(yīng)的錐孔電壓和碰撞能量的最優(yōu)條件，將響應(yīng)強(qiáng)度最大的離子對設(shè)定為定量離子，響應(yīng)強(qiáng)度較弱的離子對設(shè)定為定性離子，確定最終質(zhì)譜條件。

2.2 液相條件優(yōu)化

由于氰氟蟲腙分子含有多個(gè)N原子，可以與固定相裸露的硅羥基結(jié)合形成氫鍵，出現(xiàn)峰形拖尾的現(xiàn)象，因此在流動(dòng)相中加入適量的甲酸，可以改善峰形，同時(shí)甲酸提供的H+又可以提高待測物的電離效率，采用甲醇和不同含量（0.05%～0.50%）的甲酸水溶液作為流動(dòng)相進(jìn)行試驗(yàn)。綜合考慮色譜峰的峰形、保留時(shí)間等因素，最終選擇0.1%甲酸水溶液∶甲醇=20∶80等度洗脫為液相條件。

2.3 樣品前處理?xiàng)l件的選擇

QuEChERS法是在本世紀(jì)初開發(fā)的一種樣品前處理技術(shù)，10多年來一直廣泛應(yīng)用在農(nóng)殘檢測領(lǐng)域，具有快速、簡單、廉價(jià)、有效、可靠和安全的顯著優(yōu)點(diǎn)。

考察了幾種基質(zhì)分散萃取填料的效果，試驗(yàn)表明，石墨化炭黑對色素的吸附效果最明顯，但是對氰氟蟲腙也有吸附作用，使得回收率較低，而PSA對藥物的吸附不顯著，最后選用PSA作為吸附劑。土壤樣品的雜質(zhì)相對來說較少，使用PSA可以去除目標(biāo)峰前面的雜質(zhì)峰，效果較好。

2.4 基質(zhì)效應(yīng)的評價(jià)、方法的線性關(guān)系和最小檢出量

由于基質(zhì)中非待測成分的影響，導(dǎo)致被分析物的信號強(qiáng)度有所增強(qiáng)或減弱，叫做基質(zhì)效應(yīng)。基質(zhì)效應(yīng)的存在會對測定結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，因此在建立檢測方法時(shí)，需要對基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行評價(jià)。一種比較簡單方便的評價(jià)方法是，分別作出基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線和溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線，根據(jù)兩條曲線的斜率的比值來評價(jià)基質(zhì)效應(yīng)的大小。如果這個(gè)比值在0.8～1.2之間，則說明基質(zhì)效應(yīng)不明顯。把大白菜和土壤的空白樣品按前述方法進(jìn)行處理，以得到的待測液為稀釋液，配制出濃度為5、10、20、50、100、200，500 μg/L的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作液，將兩組基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作液和前面已配制好的溶劑標(biāo)準(zhǔn)工作液分別用上述UPLC-MS-MS方法進(jìn)行測定，以氰氟蟲腙的濃度x與峰面積y作標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明，在5～500 μg/L范圍內(nèi)，標(biāo)準(zhǔn)工作液的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性關(guān)系良好，其線性關(guān)系與最小檢出量見表2，此時(shí)取信噪比S/N=3。

從結(jié)果可以看出，大白菜和土壤的基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率對溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的比值分別為0.96和1.08，說明它們的基質(zhì)效應(yīng)均不明顯，對檢測結(jié)果的影響很小。如果使用基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線，每次試驗(yàn)都要處理大白菜和土壤空白樣品，過程繁瑣，增加出錯(cuò)幾率，從檢測結(jié)果準(zhǔn)確性和實(shí)際工作效率的綜合影響考慮，因此建立方法時(shí)采用了溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線。

2.5 方法回收率和精密度

準(zhǔn)確稱取10.0 g大白菜或土壤于50 mL離心管中，分別添加一定量的氰氟蟲腙標(biāo)準(zhǔn)溶液，使添加回收濃度水平為0.005、0.010、0、0.200、1.000 mg/kg，靜置30 min后按。每個(gè)添加濃度重復(fù)5次操作試驗(yàn)，計(jì)算回收率和精密度，結(jié)果見表3。由表3可見，在0.005～1.000 mg/kg范圍內(nèi)，大白菜和土壤樣品中氰氟蟲腙添加的回收率為87.2%～113.4%；相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在0.6%～9.3%之間，方法具有良好的準(zhǔn)確度和精密度。通過添加回收試驗(yàn)確定的大白菜和土壤樣品的定量限均為0.005 mg/kg。圖1分別為大白菜和土壤的5 μg/L溶劑標(biāo)樣、空白樣品和0.005 mg/kg水平添加回收樣品的MRM圖譜。

3 結(jié)論

針對大白菜和土壤樣品中的氰氟蟲腙殘留，建立了用酸化乙腈提取、QuEChERS法凈化、超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀測定的檢測方法。該方法結(jié)合了QuEChERS法前處理和三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀檢測的優(yōu)點(diǎn)，分離效果好、溶劑使用少、時(shí)間短、效率高，分析速度快、靈敏度高、選擇特異性強(qiáng)。使用此方法，在農(nóng)藥殘留試驗(yàn)中檢測了較多大白菜和土壤樣品，取得了良好的效果。

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