HPLC-MS/MS法測定甲霜靈在馬鈴薯和土壤中的殘留量及消解動態(tài)

齊曉雪，潘金菊，馮義志，張愛娟，梁 林，劉 偉

（山東省農(nóng)藥科學研究院，濟南 250033）

馬鈴薯是僅次于玉米、小麥、水稻的世界第四大糧食作物，世界上大約有160個國家和地區(qū)種植馬鈴薯。中國是世界第一大馬鈴薯生產(chǎn)國，馬鈴薯種植面積和產(chǎn)量約占20%[1]。然而，隨著馬鈴薯種植規(guī)模的擴大，馬鈴薯晚疫病的發(fā)生也日趨普遍，嚴重影響馬鈴薯品質(zhì)和產(chǎn)量[2-3]。

甲霜靈為苯基酰胺類高效、低毒、低殘留殺菌劑[4-5]。其主要用于防治瓜果、蔬菜的霜霉病及馬鈴薯晚疫病等[6]。目前，已有國外文獻報道了甲霜靈在水果、蔬菜等作物上的最終殘留及降解規(guī)律，而在馬鈴薯作物上的研究較少[7-10]。精甲霜靈為甲霜靈的R型旋光異構(gòu)體，因此，精甲霜靈的殘留分析方法對甲霜靈同樣適用。國內(nèi)有關(guān)精甲霜靈殘留檢測的文獻有限。陳莉等[11-13]建立了液相色譜法測定精甲霜靈殘留，并對精甲霜靈在西瓜、葡萄、黃瓜和土壤中的消解動態(tài)與最終殘留量進行了研究；韓丙軍等[14]用氣相色譜氮磷檢測器測定精甲霜靈在番茄中的消解動態(tài)及最終殘留量。以上諸多方法各有利弊，而近些年普及應(yīng)用的分散固相萃?。≦uEChERS）方法相比其他方法更加高效、簡便，且成本較低，有利于樣品的高通量檢測。本文采用分散固相萃取-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜建立了馬鈴薯、土壤和植株中甲霜靈的殘留分析方法，開展了甲霜靈在馬鈴薯和土壤中的消解動態(tài)及最終殘留研究，為其安全使用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

LCMS-8030液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，日本SHIMADZU公司；TDL-5-A低速臺式離心機，上海安亭科學儀器廠；XBLL-25A多功能食品加工機，上海帥佳電子科技有限公司；QL-861渦旋儀，江蘇海門其林貝爾儀器制造公司；JA21002電子天平，上海精密科學儀器有限公司；AL204101電子天平，梅特勒-托利多儀器（上海）有限公司。

乙腈（色譜純），美國Fisher公司；乙腈（分析純）、氯化鈉（分析純），國藥集團化學試劑公司；N-丙基乙二胺（PSA）、石墨化炭黑（GCB）（40～60 μm），天津博納艾杰爾科技有限公司。

甲霜靈標準品（99.0%），購于Sigma-Aldrich公司。以乙腈為溶劑，將標準品配制成質(zhì)量濃度為1 000 mg/L標樣母液，置于4℃冰箱中保存。使用前用乙腈稀釋成所需濃度的標樣工作溶液，現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.2 田間試驗設(shè)計

田間試驗于2016—2017年在山東淄博和吉林雙遼進行，選擇未施用過甲霜靈的馬鈴薯田塊，供試農(nóng)藥為56%丙森·甲霜靈可濕性粉劑（50%丙森鋅＋6%甲霜靈）。按照《農(nóng)藥殘留試驗準則》[15]和《農(nóng)藥登記殘留田間試驗標準操作規(guī)程》[16]要求設(shè)試驗小區(qū)，小區(qū)面積30 m2，重復3次，隨機排列，小區(qū)間設(shè)保護帶，同時設(shè)空白對照小區(qū)。

1.2.1 消解動態(tài)試驗

馬鈴薯植株消解動態(tài)試驗按制劑用量1 125 g/hm2（甲霜靈有效成分用量67.5 g/hm2）于馬鈴薯塊莖形成中期均勻噴霧施藥，分別于施藥后2 h，1、3、5、7、14、21、28、35、42 d采集馬鈴薯植株樣品。每個點分別取2 kg，用四分法處理樣品，最后取200 g裝入樣品袋，貼好標簽后立即放入-20℃冰柜中保存，待測。

土壤消解動態(tài)試驗單獨施藥，施藥量與馬鈴薯植株消解動態(tài)試驗相同，施藥后2 h，1、3、5、7、14、21、28、35、42 d，用土鉆采集0～10 cm土壤樣品2 kg。除去土壤中的碎石、植物根莖等雜物，混勻后采用四分法留樣200 g，裝入樣本容器中，貼好標簽，于-20℃冰柜中保存，待測。

1.2.2 最終殘留試驗

最終殘留試驗設(shè)2個施藥劑量：低劑量（750 g/hm2，甲霜靈有效成分用量45g/hm2）和高劑量（1 125 g/hm2，甲霜靈有效成分用量67.5 g/hm2）。試驗于馬鈴薯塊莖形成中期開始噴霧施藥，設(shè)施藥3次和4次處理。每個處理3次重復，設(shè)空白對照小區(qū)。施藥間隔7 d，末次施藥后7、14、21 d分別采集馬鈴薯和土壤樣品。馬鈴薯和土壤最終樣品隨機取樣，其中土壤最終樣品取0～15 cm土層，馬鈴薯樣品去除表面土壤。用四分法縮分樣品，最后取200 g裝入樣本容器中，貼好標簽，于-20℃冰柜中保存，待測。

1.3 分析方法

1.3.1 色譜測定條件

色譜柱：Shim-pack XR-ODSⅡ色譜柱（75 mm×2.0 mm，2.2 μm）；柱溫：室溫；樣品室溫度：15℃；進樣體積：1 μL；流速：0.4 mL/min。采用0.10%甲酸水溶液（A）和乙腈（B）組成的流動相進行梯度洗脫。洗脫程序：0～0.7 min，90%→10%（A）；0.7～1.5 min，10%（A）；1.5 ～2.0 min，10% →90%（A）；2.0～2.5 min，90%（A）。質(zhì)譜條件：電噴霧離子源ESI（＋）；毛細管電壓：3.5 kV；加熱塊溫度：400℃；干燥氣溫度：250℃；干燥氣流量：15 L/min；霧化氣流量：3 L/min；反應(yīng)氣（Ar）壓力：230 kPa。甲霜靈定量離子色譜圖見圖1。

圖1 甲霜靈定量離子色譜圖（0.002 mg/L）

1.3.2 樣品前處理

稱取混勻樣品10.0 g（植株5.0 g）于50 mL具塞離心管內(nèi)，加入5 mL去離子水、10 mL含有1.5%氨水的乙腈溶液，渦旋2 min，加入6 g氯化鈉，劇烈振搖1 min，4 000 r/min下離心5 min。植株樣品取上清液約1 mL，轉(zhuǎn)移至裝有30 mg GCB的2 mL離心管內(nèi)，渦旋1 min，靜置后，取上清液過0.22 μm有機濾膜，待測；馬鈴薯和土壤樣品取上清液約1 mL，轉(zhuǎn)移至裝有50 mg PSA的2 mL離心管內(nèi)，渦旋1 min，靜置后，取上清液過0.22 μm有機濾膜，待測。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)譜條件的確定

采用直接進樣，在電噴霧電離ESI（＋）方式下對甲霜靈標樣溶液進行全掃描（m/z50～500）。試驗結(jié)果表明：正離子掃描模式可使甲霜靈具有較好的電離效果，并獲得特征離子峰［M＋1］（m/z280.35）為母離子。通過進一步優(yōu)化碰撞電壓等參數(shù)，分別獲得定量離子對（m/z）280.35/192.15和定性離子對（m/z）280.35/220.10、280.35/150.15，質(zhì)譜圖見圖2。

圖2 甲霜靈的全掃描質(zhì)譜圖和二級質(zhì)譜圖

2.2 線性范圍及定量限

將1 000 mg/L甲霜靈標樣母液，用乙腈稀釋配制2.5、0.5、0.1、0.01、0.002 mg/L系列標樣工作溶液。按1.3.1色譜條件進樣，重復3次。以進樣質(zhì)量濃度為橫坐標，對應(yīng)峰面積為縱坐標，繪制標準曲線。甲霜靈質(zhì)量濃度為0.002～2.5 mg/L時，線性關(guān)系良好，線性方程為y=8700044x＋586114，相關(guān)系數(shù)為0.9960。通過最小添加水平得到甲霜靈在馬鈴薯、馬鈴薯植株、土壤中的定量限（LOQ）為0.005 mg/kg。

2.3 添加回收率和精密度

在馬鈴薯、土壤和植株空白樣品中，分別添加不同質(zhì)量濃度的甲霜靈標樣溶液，進行回收率試驗（見表1）。結(jié)果表明，甲霜靈在馬鈴薯、土壤和植株中的回收率為80.2%～104.9%，相對標準偏差（RSD）為0.6%～7.3%，符合農(nóng)藥殘留分析標準要求。

表1 甲霜靈在馬鈴薯、土壤和植株中添加回收率試驗結(jié)果

2.4 在植株和土壤中的消解動態(tài)

消解動態(tài)試驗結(jié)果表明：甲霜靈在植株及其土壤中降解均較快，消解動態(tài)符合一級動力學方程，結(jié)果見表2。甲霜靈在植株中的半衰期為1.5～3.4 d，在土壤中的半衰期為9.0～13.4 d。

表2 甲霜靈在植株和土壤中的消解動態(tài)

2.5 在馬鈴薯和土壤中的最終殘留

最終殘留試驗結(jié)果顯示，甲霜靈在土壤中的殘留量為0.020 8～0.395 0 mg/kg，馬鈴薯中甲霜靈殘留量均處于較低水平，為＜0.005～0.013 6 mg/kg。相比于生長于地下的馬鈴薯，土壤中甲霜靈殘留較高。因此，馬鈴薯樣品縮分時應(yīng)去除表面土壤，避免土壤中甲霜靈帶入到馬鈴薯樣品中。

3 結(jié)論與討論

研究建立了采用分散固相萃取-高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定馬鈴薯和土壤中甲霜靈殘留量的分析方法。結(jié)果表明：甲霜靈在馬鈴薯、植株和土壤中的定量限（LOQ）均為0.005 mg/kg；在3種基質(zhì)中，不同添加水平下甲霜靈回收率為80.2%～104.9%，相對標準偏差為0.6%～7.3%。本研究采用QuEChERS方法提取凈化，HPLC-MS/MS法快速檢測馬鈴薯及土壤中甲霜靈，在提高方法靈敏度的同時，也提高了前處理的提取及凈化效率。方法具有快速、簡單、高效、成本低等特點，適用于在大量樣品下快速、準確檢測甲霜靈在馬鈴薯和土壤中的殘留。甲霜靈在馬鈴薯植株和土壤中的殘留消解均符合一級動力學方程，半衰期分別為1.5～3.4 d和9.0～13.4 d，甲霜靈在馬鈴薯植株和土壤中的降解速率均較快。馬鈴薯中甲霜靈最終殘留量為＜0.005～0.013 6 mg/kg，低于我國規(guī)定的馬鈴薯中甲霜靈最大殘留限量（0.05 mg/kg）。本次試驗供試農(nóng)藥為56%丙森·甲霜靈可濕性粉劑，但只研究了甲霜靈殘留情況，丙森鋅在馬鈴薯中的殘留、消解情況需進一步研究。