氣相色譜－質(zhì)譜法測(cè)定大米中15種苯氧羧酸類除草劑的殘留量

程壽峰，魏紹峰，王興寧，茍海潮，張愛(ài)華

（1．貴州醫(yī)科大學(xué) 公共衛(wèi)生學(xué)院 環(huán)境污染與疾病監(jiān)控教育部省部共建重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，貴陽(yáng)550025；2．貴州出入境檢驗(yàn)檢疫局，貴陽(yáng)550081）

苯氧羧酸類除草劑具有良好的除草活性，主要用于除去闊葉雜草，目前被廣泛應(yīng)用于小麥、玉米和水稻田中，該類除草劑農(nóng)藥大約有20多種［1］。我國(guó)使用的苯氧羧酸類除草劑主要有2－甲－4氯酸和2，4－滴酸兩個(gè)系列，年產(chǎn)量達(dá)1．6萬(wàn)t。苯氧羧酸類除草劑具有沸點(diǎn)高、不易揮發(fā)、極性大、溶于水和乙醇等特性，對(duì)人、畜有一定的內(nèi)分泌擾亂作用，且能在土壤、水環(huán)境、作物秸桿及果實(shí)中殘留［2］。苯氧羧酸類除草劑在作物中的殘留及其對(duì)人類健康和環(huán)境造成的危害也越來(lái)越為人們所關(guān)注［3］。我國(guó)和其他各國(guó)都制定了嚴(yán)格的殘留限量，如日本規(guī)定2，4，5－涕不得檢出，國(guó)際食品法典委員會(huì)、日本等制定的2，4－滴在大多農(nóng)產(chǎn)品中的限量為0．05mg·kg－1［4］。

目前苯氧羧酸類除草劑殘留量的測(cè)定多采用氣相色譜法、氣相色譜－質(zhì)譜法、液相色譜法、液相色譜－質(zhì)譜法［5－8］。除草劑用氣相色譜－（四極桿飛行時(shí)間）質(zhì)譜法進(jìn)行測(cè)定的報(bào)道較少，本工作通過(guò)三甲基硅烷化重氮甲烷衍生，采用氣相色譜－（四極桿飛行時(shí)間）質(zhì)譜法測(cè)定大米中15種苯氧羧酸類除草劑。

1 試驗(yàn)部分

1．1 儀器與試劑

PEclaerus 680型氣相色譜儀聯(lián)用PEAXIONIQT四極桿／飛行時(shí)間質(zhì)譜儀；Allegra X－22型高速冷凍離心機(jī)；EYELA 2000型旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀；5mL注射器；Carbon TPT固相萃取柱。

三甲基硅烷化重氮甲烷衍生化試劑：0．6mol·L－1。

混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：100mg·L－1，稱取3，5－二氯苯甲酸、麥草畏、2－甲－4－氯苯氧丙酸（MCPP）、2－甲－4－氯苯氧乙酸（MCPA）、2，4－滴丙酸（2，4－DP）、2，4－滴（2，4－D）、5－氯苯酚、2，4，5－涕丙酸（2，4，5－TP）、草滅平、2，4，5－涕（2，4，5－T）、2，4－滴丁酸（2，4－DB）、苯達(dá)松、地樂(lè)酚、毒秀定、三氟羧草醚適量，用甲醇稀釋而成。

乙腈、丙酮、正己烷均為色譜純，甲苯為分析純，氯化鈉、無(wú)水硫酸鈉均為農(nóng)殘級(jí)。

1．2 儀器工作條件

1）色譜條件 PerkinElmer Elite－5MS毛細(xì)管色譜柱（30m×0．25mm，0．25μm）；進(jìn)樣口溫度為250℃，不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣量為1μL；載氣為氦氣（純度大于99．999%），流量為1mL·min－1。程序升溫：初始溫度為70℃，保持2min；以10℃·min－1速率升溫至290℃，保持4min。

2）質(zhì)譜條件 電子轟擊離子源（EI）；電子能量為70eV；離子源溫度為250℃，接口溫度為250℃；溶劑延遲時(shí)間為5min；檢測(cè)器電壓為1．0kV；碰撞氣為氦氣，流量3mL·min－1；正離子掃描，全掃描范圍m／z45～450，多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）模式。其余質(zhì)譜條件見(jiàn)表1。

表1 質(zhì)譜參數(shù)Tab．1 MS parameters

1．3 試驗(yàn)方法

1．3．1 樣品前處理

稱取大米樣品2．00g于50mL具塞離心管中，加入氯化鈉2．0g，再加入乙腈15mL，振蕩混勻，靜置30min后，以5 000r·min－1轉(zhuǎn)速離心5min。取上清液，再加入乙腈15mL重復(fù)提取一次，合并兩次提取液于200mL雞心瓶中，用旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀40℃水浴蒸發(fā)濃縮至約1mL，待凈化。

1．3．2 提取液的凈化

在Carbon TPT固相萃取柱中加入1cm高的無(wú)水硫酸鈉，加樣前用乙腈－甲苯（3＋1）溶液10mL預(yù)淋洗該柱，棄去淋洗液，當(dāng)液面到達(dá)無(wú)水硫酸鈉頂部時(shí)，迅速將樣品提取濃縮液轉(zhuǎn)入該柱中，下接試管。再分別用乙腈－甲苯（3＋1）溶液2mL洗滌雞心瓶3次，將全部洗滌液轉(zhuǎn)入Carbon TP固相萃取柱中，待液面到達(dá)無(wú)水硫酸鈉頂部時(shí)用乙腈－甲苯（3＋1）溶液15mL洗脫，收集所有洗脫液，待衍生。

1．3．3 衍生化

將收集的洗脫液在30℃水浴中氮吹濃縮至近干，用正己烷5mL淋洗試管壁，氮吹近干，再用正己烷5mL淋洗一次，用平緩氮?dú)獯抵良s1mL。加入6mol·L－1三甲基硅烷化重氮甲烷衍生劑100μL，蓋塞混勻，在30℃水浴中放置20min，再用平緩氮?dú)饬鞔抵两?，用丙酮溶解并定容?mL，經(jīng)離心后取上清液，按儀器工作條件進(jìn)行測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2．1 儀器工作條件的選擇

試驗(yàn)選擇四極桿－飛行時(shí)間（Q－TOF）模式和串聯(lián)質(zhì)譜（MS／MS）模式對(duì)15種苯氧羧酸類除草劑進(jìn)行一級(jí)質(zhì)譜（MS）和二級(jí)MS掃描分析，并建立相應(yīng)的數(shù)據(jù)庫(kù)，在Q－TOF模式下，得到了較為理想的分離效果。試驗(yàn)選擇的儀器工作條件見(jiàn)1．2節(jié)。

2．2 提取溶劑的選擇

最常用的提取溶劑為乙腈、甲醇、丙酮、二氯甲烷、正己烷和乙酸乙酯，試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)丙酮和甲醇極性較強(qiáng)，可對(duì)大多數(shù)農(nóng)藥充分提取，但同時(shí)提取出大米中大量的油脂雜質(zhì)，給下一步凈化帶來(lái)困難。乙酸乙酯、二氯甲烷和正己烷提取的色素和油脂較少，但不能完全提取大米植物組織中的殘留農(nóng)藥，提取效率較低。乙腈對(duì)大多數(shù)農(nóng)藥化合物都能有效提取，對(duì)油脂和色素提取較少，易于凈化。試驗(yàn)選擇乙腈作為提取溶劑。

2．3 衍生溫度和衍生時(shí)間的選擇

試驗(yàn)考察了衍生溫度依次為20，30，40℃，衍生時(shí)間依次為15，20，30min時(shí)對(duì)衍生效果的影響。結(jié)果表明：衍生溫度為30℃，衍生時(shí)間為20min時(shí)，衍生效果最佳。試驗(yàn)選擇衍生溫度為30℃，衍生時(shí)間為20min。

2．4 固相萃取柱的選擇

試驗(yàn)比較了Carbon TPT、石墨化碳－氨基（GCNH2）、弗羅里硅土（FL－PR）、C18等4種固相萃取柱對(duì)添加混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的空白樣品的凈化效果，用乙腈－甲苯（3＋1）溶液20mL進(jìn)行洗脫，經(jīng)衍生化和濃縮定容后進(jìn)行測(cè)定，其色譜圖見(jiàn)圖1。

圖1 大米加標(biāo)樣品用4種不同的固相萃取柱凈化的總離子流色譜圖Fig．1 TIC chromatograms of the spiked sample of rice purified with 4different solid phase extraction columns

由圖1可知：Carbon TPT柱與 GC－NH2柱的效果優(yōu)于FL－PR柱和C18柱，使用Carbon TPT柱與GC－NH2柱進(jìn)行萃取的凈化液顏色比使用FLPR柱和C18柱進(jìn)行萃取的凈化液顏色淺，F(xiàn)L－PR柱和C18柱對(duì)色素雜質(zhì)的吸附能力比較弱，基質(zhì)干擾較大，Carbon TPT柱與GC－NH2柱對(duì)色素雜質(zhì)的吸附性較強(qiáng)，凈化效果較好。由圖1還可以看出，Carbon TPT柱對(duì)15種除草劑的分離效果優(yōu)于GC－NH2柱。試驗(yàn)選用Carbon TPT柱為凈化萃取柱。

2．5 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

將100mg·L－1混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液用乙腈稀釋為0．05，0．10，0．20，0．50，1．00mg·L－1混 合 標(biāo) 準(zhǔn) 溶液，按儀器工作條件進(jìn)行測(cè)定，并用AxIone Cipher數(shù)據(jù)處理軟件繪制15種除草劑的標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明：15種苯氧羧酸類除草劑的線性范圍均為0．02～1．00mg·L－1，線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表2。

以3倍信噪比計(jì)算檢出限（3S／N），其結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限Tab．2 Linear regression equations，correlation coefficients and detection limits

2．6 方法的回收率和精密度

按試驗(yàn)方法對(duì)空白樣品進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，平行測(cè)定5次，計(jì)算加標(biāo)回收率和測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），結(jié)果見(jiàn)表3。

表3 精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果（n＝5）Tab．3 Results of tests for precision and recovery（n＝5）

表3（續(xù)）

2．7 樣品分析

選擇5個(gè)（貴陽(yáng)市市售）大米樣品分別標(biāo)記為1～5，按試驗(yàn)方法進(jìn)行分析，結(jié)果見(jiàn)表4，其中“－”表示未檢出。大米樣品1的總離子流色譜圖見(jiàn)圖2。

表4 大米樣品分析結(jié)果Tab．4 Analytical results of rice samples μg·g－1

圖2 大米樣品1的總離子流色譜圖Fig．2 TIC chromatogram of rice sample 1

由表4可知：樣品中2，4－D的平均含量相對(duì)較高，MCPP的平均含量和最低含量均較低，這可能是因?yàn)?，4－D是苯氧羧酸類除草劑中最常用的一種農(nóng)藥，且化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，而MCPP的使用相對(duì)較少。

本方法簡(jiǎn)便、快速、準(zhǔn)確度高、精密度好，適用于大米中15種苯氧羧酸類除草劑的同時(shí)檢測(cè)。

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