串聯(lián)液質(zhì)聯(lián)用法測(cè)定三氯異氰尿酸在蘋果和土壤中殘留

李二虎，吳兵兵，張 武，李桂紅

(天津市農(nóng)藥檢定所，天津 300061)

三氯異氰尿酸(TCCA)化學(xué)名稱為三氯-均三嗪-2,4,6-三酮，在水產(chǎn)養(yǎng)殖生產(chǎn)實(shí)踐中廣泛使用，常用于清塘和防治細(xì)菌性疾病[1]。三氯異氰尿酸進(jìn)入環(huán)境后會(huì)水解產(chǎn)生次氯酸，具有殺菌作用。目前三氯異氰尿酸作為農(nóng)藥成分，已陸續(xù)在水稻、棉花、辣椒、煙草等作物上登記用于多種病害的防治[2]。

一般采用碘量法測(cè)定三氯異氰尿酸含量。三氯異氰尿酸極易水解，在田間噴霧施藥時(shí)，易水解并轉(zhuǎn)化為三聚氰酸，筆者采用串聯(lián)液質(zhì)聯(lián)用的方法，先檢測(cè)三聚氰酸的殘留量，再按照轉(zhuǎn)化率折算三氯異氰尿酸的殘留量，建立了間接測(cè)定三氯異氰尿酸的殘留檢測(cè)方法。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與材料

1.1.1 儀器

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀Thermo Accela@TSQ Quantum Access，配備ESI源；電子天平；高速離心機(jī)；真空泵；振蕩器；食品切碎機(jī)；氮吹儀；超聲波清洗器；實(shí)驗(yàn)室常規(guī)玻璃儀器。

1.1.2 試劑

乙腈，用于提取的為分析純，用于液質(zhì)聯(lián)用的為色譜純；氨水，乙酸銨，均為分析純；水，純凈水(娃哈哈?)；濾膜，0.22 μm。

1.1.3 標(biāo)準(zhǔn)品

三氯異氰尿酸標(biāo)準(zhǔn)品，純度為95.0%；三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)品，純度為99%；從北京勤誠(chéng)亦信科技開發(fā)有限公司購置。

1.2 試驗(yàn)步驟

1.2.1 樣品的制備

蘋果樣品用食品切碎機(jī)打碎，土壤樣品過20目篩混勻。

1.2.2 提取及凈化

稱取蘋果和土壤樣品5.00 g，置于250 mL三角瓶中，加入20 mL乙腈和5%氨水(體積比為3∶7)，振蕩提取3 h，抽濾，用少量提取液沖洗濾餅，濾液轉(zhuǎn)入具塞量筒中，在80 ℃水浴氮吹至20 mL，振搖混勻。取少量濾液，在10 000 rpm離心10 min，上清液過0.22 μm濾膜，上機(jī)測(cè)定。

1.3 儀器條件

1.3.1 液相色譜條件

色譜柱：Hyperisil Gold柱，2.1×100 mm；所用流動(dòng)相配比及流速見表1。

1.3.2 質(zhì)譜條件

離子源：ESI；掃描方式：MRM(負(fù)離子掃描)；噴霧電壓：3 000 V；鞘氣壓力：35 bar；輔助氣壓力：5 bar；離子傳輸管溫度：350 ℃；碰撞氣及壓力：氬氣，1.5 mTorr。定性離子對(duì)(碰撞電壓)：128.0/42.0(21 eV)；定量離子對(duì)(碰撞電壓)：128.0/85.0(12 eV)。

2 結(jié)果與討論

2.1 三氯異氰尿酸農(nóng)藥殘留物的探討

近期發(fā)布的GB2763-2016國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)中沒有有關(guān)三氯異氰尿酸在農(nóng)產(chǎn)品中的殘留限量規(guī)定[3]。張燦等對(duì)三氯異氰尿酸有效氯殘留量的檢測(cè)方法進(jìn)行研究[4-6]，根據(jù)試樣中有效氯在酸性介質(zhì)中與碘化鉀反應(yīng)析出碘，以淀粉為指示劑，用硫代硫酸鈉標(biāo)準(zhǔn)溶液滴定, 計(jì)算有效氯含量，以有效氯含量作為三氯異氰尿酸的殘留量。

三氯異氰尿酸在田間施用時(shí)，需要加水稀釋噴霧。三氯異氰尿酸易溶于水，且發(fā)生反應(yīng)，反應(yīng)方程式為：C3N3O3Cl3(TCCA)+3H2O=C3H3N3O3+3HClO。依據(jù)上述定量關(guān)系，筆者以三聚氰酸為檢測(cè)殘留物，折算母體三氯異氰尿酸的殘留量。

表1 流動(dòng)相配比及流速

2.2 三氯異氰尿酸的轉(zhuǎn)化率的測(cè)定

依據(jù)三氯異氰尿酸和三聚氰酸的定量轉(zhuǎn)化關(guān)系，1 mol三氯異氰尿酸可以轉(zhuǎn)化為1 mol三聚氰酸，三氯異氰尿酸的分子量為232.41，三聚氰酸的分子量為129.08，經(jīng)計(jì)算1.0 g三氯異氰尿酸可以轉(zhuǎn)化為0.555 4 g三聚氰酸，理論轉(zhuǎn)化率為55.54%。

筆者進(jìn)行了三氯異氰尿酸的轉(zhuǎn)化率試驗(yàn)，三氯異氰尿酸添加量低于0.2 g時(shí)，實(shí)際轉(zhuǎn)化率小于50%；當(dāng)添加量為0.3～3.0 g時(shí)，實(shí)際轉(zhuǎn)化率為51.22%～54.13%，和理論轉(zhuǎn)化率相差不大，在折算三氯異氰尿酸的母體殘留時(shí)，采用理論轉(zhuǎn)化率進(jìn)行折算。

2.3 三氯異氰尿酸和三聚氰酸的線性關(guān)系測(cè)定

將三氯異氰尿酸和三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)品用水配制成0.05～2.0 mg/L系列濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液，進(jìn)樣測(cè)定三聚氰酸的殘留量。以三氯異氰尿酸和三聚氰酸濃度(mg/L)為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)作圖，三氯異氰尿酸和三聚氰酸在一定的質(zhì)量濃度范圍內(nèi)均與峰面積成良好的線性關(guān)系，三氯異氰尿酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=26 250x-135 1，R2=0.995，三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=48 758x－877.6，R2=0.999，見圖1。

圖1 三氯異氰尿酸和三聚氰酸的標(biāo)準(zhǔn)曲線圖

2.4 前處理方法的儀器條件的優(yōu)化

在三聚氰酸的提取和凈化中，由于提取出的糖類物質(zhì)和三聚氰酸均極易溶于水，不易溶于低極性或者非極性有機(jī)溶劑，在去除糖類組分的同時(shí)很容易造成三聚氰酸損失。筆者采用串聯(lián)液質(zhì)法，通過三聚氰酸和干擾組分分子量的不同排除干擾，可以快速并且準(zhǔn)確測(cè)出三聚氰酸的含量。但如果檢測(cè)樣品數(shù)量比較多，為了減少對(duì)儀器系統(tǒng)的污染，建議繼續(xù)進(jìn)行前處理方法的研究。

三聚氰酸在溶液中以烯醇和酮的形式共存，在堿性條件下，主要以烯醇的形式存在；在酸性條件下，主要以酮的形式存在。因此，流動(dòng)相的pH對(duì)三聚氰酸的響應(yīng)值和保留時(shí)間影響很大。三聚氰酸呈弱酸性，有較強(qiáng)的極性，在反相柱上保留時(shí)間極短。筆者選用C18色譜柱，以乙腈+5 mmol/L乙酸銨溶液(5+95)為流動(dòng)相，保留時(shí)間僅為約1.5 min，為了使三聚氰酸的保留時(shí)間穩(wěn)定，建議在三聚氰酸出峰時(shí)間前后采用固定的流動(dòng)相比例，三聚氰酸峰完全出來后，采用乙腈持續(xù)沖洗色譜柱足夠時(shí)間，確保所有的干擾物質(zhì)排出系統(tǒng)。

2.5 方法的準(zhǔn)確度及精密度

在蘋果和土壤中添加三氯異氰尿酸標(biāo)準(zhǔn)溶液，添加量為0.2～0.8 mg/kg，每個(gè)濃度5次重復(fù)。按上述方法提取、凈化和檢測(cè)三聚氰酸含量，檢測(cè)出的三聚氰酸除以理論轉(zhuǎn)化率(55.54%)折算母體三氯異氰尿酸的量。結(jié)果表明三氯異氰尿酸平均回收率為70.8%～84.1%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.7%～11.1%(表2)，滿足三氯異氰尿酸的檢測(cè)要求。定量離子色譜圖見2－4。

表2 蘋果和土壤中三氯異氰尿酸的添加回收率試驗(yàn)結(jié)果

圖2 三聚氰酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定量離子圖

圖3 蘋果中添加三氯異氰尿酸標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定量離子圖

圖4 土壤中添加三氯異氰尿酸 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)定量離子圖

3 結(jié) 論

本文建立了串聯(lián)液質(zhì)聯(lián)用法快速測(cè)定三氯異氰尿酸代謝物三聚氰酸的殘留方法，方法靈敏度高，檢測(cè)速度快，并對(duì)前處理方法進(jìn)行了初步探討，但需對(duì)干擾組分的凈化過程進(jìn)行進(jìn)一步研究。

[1] 栗振翩. 三氯異氰尿酸在大型循環(huán)水系統(tǒng)中的應(yīng)用分析[J]. 神華科技, 2015, 13(3): 68－72.

[2] 韋鴻若, 丁月蓮, 郭愛華, 等. 咪鮮胺與三氯異氰尿酸對(duì)水稻惡苗病防治效果比較試驗(yàn)[J]. 廣西農(nóng)學(xué)報(bào), 2009, 24 (6) : 21－23.

[3] 中華人民共和國(guó)國(guó)家衛(wèi)生和計(jì)劃生育委員會(huì), 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部, 國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理總局. GB 2763-2016 食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥殘留最大殘留限量[S]. 北京: 中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社, 2017.

[4] 張燦, 何榮狀, 潘丹琳. 三氯異氰尿酸在煙草內(nèi)的殘留試驗(yàn)研究[J].湖南農(nóng)業(yè)科學(xué), 2008, (5) : 106－108.

[5] 丁夏萍, 唐慧敏. 三氯異氰尿酸的液相色譜分析[J]. 農(nóng)藥科學(xué)與管理，2003, 24 (6) : 7－9.

[6] 周孝治, 陳菊芳, 聶湘平, 等. 三氯異氰尿酸在模擬水生態(tài)系統(tǒng)中歸趨的研究[J]. 生態(tài)科學(xué), 2007, 26 (4) : 361－366.