超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)法測(cè)定茶園用農(nóng)藥制劑中烷基酚聚氧乙烯醚含量

林琴，周利，羅逢健，楊潔，王新茹，孫荷芝，楊梅，陳宗懋

1. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全研究中心，浙江 杭州 310008；2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3. 農(nóng)業(yè)部茶葉質(zhì)量安全控制重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 杭州 310008

茶葉是我國(guó)重要的經(jīng)濟(jì)作物，茶葉質(zhì)量安全是社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)，影響茶葉質(zhì)量安全的重要因素包括茶葉中的農(nóng)藥殘留[1]、重金屬[2]和無(wú)機(jī)污染物[3]。對(duì)于茶葉中的農(nóng)藥殘留問(wèn)題主要集中在農(nóng)藥有效成分的殘留量檢測(cè)，忽視了除有效成分以外的農(nóng)藥助劑的殘留污染，尤其是農(nóng)藥有效成分含量較低的農(nóng)藥制劑。

烷基酚聚氧乙烯醚（Alkylphenol ethoxylates,APEOs）是一類(lèi)非離子表面活性劑，因其具有良好的濕潤(rùn)性、乳化性、分散性和滲透性，被當(dāng)作助劑廣泛應(yīng)用于殺蟲(chóng)劑、殺菌劑和除草劑生產(chǎn)[4]。APEOs中 80%～85%為壬基酚聚氧乙烯醚（Nonylphenol ethoxylates,NPEOs），剩下的約15%為辛基酚聚氧乙烯醚（Octylphenol ethoxylates,OPEOs）[4]，其降解產(chǎn)物分別為壬基酚（Nonylphenol,NP）和辛基酚（Octylphenol,OP）。由于APEOs及降解產(chǎn)物的環(huán)境雌激素效應(yīng)和殘留持久性[5]，許多國(guó)家和組織就其使用采取了措施。歐盟于2001年發(fā)布《水框架指令》，將NP列為“優(yōu)先管理有害物質(zhì)”；2003/53/EC法規(guī)規(guī)定從 2005年起嚴(yán)格限制APEOs的使用；2010年底，NP及NPEOs列入《中國(guó)嚴(yán)格限制進(jìn)出口的有毒化學(xué)品目錄》；2015年，中國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村部（原農(nóng)業(yè)部）將NP和NPEOs列入了《關(guān)于征求〈農(nóng)藥助劑禁限用名單〉(征求意見(jiàn)稿)意見(jiàn)的通知》禁用名單一欄[6]。

由于APEOs的廣泛使用，在水體、河道淤泥、水生動(dòng)物[7]、土壤[8]、蔬菜[9]和肉類(lèi)[10]中均檢測(cè)到APEOs的殘留，在人體的皮下脂肪組織[11]、尿液[12]、乳汁[13]中也檢出了此類(lèi)物質(zhì)。目前對(duì)APEOs的研究報(bào)道多集中在聚合度n=1～3的低聚合度 APEOs[14-15]，而對(duì)高聚合度的APEOs報(bào)道非常少。江澤軍等[16]建立了液體農(nóng)藥制劑中烷基酚聚氧乙烯醚類(lèi)助劑的高效液相色譜-熒光分析方法，未涉及其他固態(tài)制劑類(lèi)型。茶園用農(nóng)藥劑型復(fù)雜，種類(lèi)繁多，而農(nóng)藥制劑的使用是茶葉中農(nóng)藥助劑殘留的重要來(lái)源，農(nóng)藥制劑中APEOs的含量高低可能與茶葉農(nóng)藥殘留量成正相關(guān)，因此篩查農(nóng)藥制劑中 APEOs的含量對(duì)于查明茶葉中APEOs殘留量具有重要意義。同時(shí)針對(duì)APEOs含量高的農(nóng)藥制劑，選用APEOs含量更少的農(nóng)藥制劑或毒性更低的其他農(nóng)藥助劑作為替代，可防止茶園受到高濃度APEOs的污染。本文建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定多種茶園用農(nóng)藥制劑中不同聚合度APEOs的測(cè)定方法，并對(duì)市場(chǎng)上農(nóng)藥產(chǎn)品中此類(lèi)成分的含量進(jìn)行了篩查。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Waters ACQUITY UPLC?H-Class型超高效液相色譜，ACQUITY UPLC?BEH C18色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm），Waters Xevo?TQ-S Micro三重四極桿質(zhì)譜儀，運(yùn)行軟件為Masslynx（美國(guó)Waters公司）。OPEO9-10（上海凜恩科技發(fā)展科技有限公司）；OPEO16、NPEO4、NPEO9-10（北京振翔科技有限公司）；乙腈（色譜純，德國(guó)默克公司）；乙酸銨（色譜純，上海安譜實(shí)驗(yàn)科技股份有限公司）。添加回收率所用農(nóng)藥制劑分別為：200 g·L-1草銨膦水劑（山東僑昌化學(xué)有限公司），10%氰氟草酯水乳劑（美豐農(nóng)化有限公司），33.5%喹啉銅懸浮劑（浙江海正集團(tuán)有限公司），150 g·L-1茚蟲(chóng)威乳油（上海杜邦農(nóng)化有限公司），6%四聚乙醛顆粒劑（廣州密達(dá)化工有限公司），50%異菌脲可濕性粉劑（江西禾益化工股份有限公司）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配置

分別準(zhǔn)確稱(chēng)量 OPEO9-10、OPEO16、NPEO4和NPEO9-100.010 0 g（精確到0.000 1 g）于50 mL容量瓶中，用乙腈溶解并定容至刻度，配制成質(zhì)量濃度為200 mg·L-1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。再用乙腈逐級(jí)稀釋成標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，同時(shí)配制系列質(zhì)量濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液備用。

1.3 樣品前處理

準(zhǔn)確稱(chēng)取0.100 g（精確至0.001 g）農(nóng)藥制劑樣品到10 mL容量瓶中，用乙腈溶解并定容至10 mL，超聲波振蕩1 min，量取0.1 mL上述溶液到10 mL容量瓶中，乙腈定容至10 mL，取 1.5 mL溶液過(guò) 0.22 μm尼龍微孔濾膜，待超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析。

1.4 儀器條件

流動(dòng)相A：水（2 mmol·L-1乙酸銨），流動(dòng)相 B：乙腈，流速 0.25 mL·min-1。流動(dòng)相洗脫程序：0～1 min，A 60%～50%；1～4 min，A 50%～15%；4～8 min，A 15%～1%；8～8.7 min，A 1%～1%；8.7～9.2 min，A 1%～60%。進(jìn)樣體積為5 μL，柱溫40℃。

離子源模式ESI+，毛細(xì)管電壓3.5 kV，離子源溫度150℃，去溶劑化溫度350℃，錐孔反吹氣流量 50 L·h-1，脫溶劑氣流量 650 L·h-1。OPEOs和NPEOs的質(zhì)譜參數(shù)如表1所示。

1.5 添加回收率試驗(yàn)

選擇茶園登記較為普遍的農(nóng)藥劑型水劑、水乳劑、懸浮劑、乳油、顆粒劑、可濕性粉劑進(jìn)行添加回收試驗(yàn)。在空白劑型基質(zhì)中，添加APEOs含量為 0.5～1 503.6μg·kg-1，每個(gè)添加水平5個(gè)重復(fù)，以峰面積之比計(jì)算添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）。

2 結(jié)果與討論

2.1 APEOs離子化特征

APEOs在液相色譜質(zhì)譜離子化過(guò)程中可結(jié)合[H]+、[Na]+、[K]+、[NH4]+等生成多種加和離子[17]，為抑制其他離子形式的形成，流動(dòng)相中添加乙酸銨，提高[M+NH4]+的響應(yīng)。如圖1（A和B）所示，NPEOs（n=3～15）在該條件下形成[M+NH4]+的分子離子峰；OPEOs在較低聚合度n=3～15條件下[M+NH4]+相對(duì)豐度較高（圖1-C），在較高聚合度n≥16時(shí)，OPEOs的雙電荷[M+2NH4]2+的質(zhì)譜響應(yīng)高于[M+NH4]+（圖1-D），該質(zhì)譜響應(yīng)特征與張鵬等[18]報(bào)道的三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚物質(zhì)類(lèi)似。

2.2 流動(dòng)相條件優(yōu)化

比較了不同流動(dòng)相對(duì)目標(biāo)化合物質(zhì)譜響應(yīng)的影響。水相中添加乙酸銨，目標(biāo)物離子響應(yīng)增強(qiáng)。當(dāng)乙酸銨濃度為 10、5、2 mmol·L-1時(shí)，2 mmol·L-1條件下目標(biāo)化合物質(zhì)譜響應(yīng)最高；選擇甲醇作流動(dòng)相時(shí)，信號(hào)響應(yīng)低于乙腈，故選用2 mmol·L-1乙酸銨和乙腈作為流動(dòng)相。在最優(yōu)化的條件下，APEOs色譜圖如圖 2所示，OPEOs保留時(shí)間在 5.25～5.51 min，NPEOs保留時(shí)間范圍為5.92～6.16 min。

2.3 分析方法確證

依據(jù)NPEOs呈泊松分布的特點(diǎn)[17]，分別計(jì)算 OPEO9-10、OPEO16、NPEO4和 NPEO9-10中各聚合度單體的質(zhì)量濃度，并依混合比例計(jì)算混合標(biāo)準(zhǔn)溶液中各單體的質(zhì)量濃度，結(jié)果如圖3所示。在1.4條件下進(jìn)樣標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，以其濃度（x）為橫坐標(biāo)，峰面積（y）為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，結(jié)果如表2所示。由表可知，在 0.047～1 503.6μg·kg-1范圍內(nèi)，APEOs 各單體的線性關(guān)系良好，線性相關(guān)系數(shù)r在0.996 1～0.999 9之間。以最小添加濃度作為方法的定量限（LOQ），則各單體的 LOQ為0.5～150.4μg·kg-1。

選擇空白農(nóng)藥制劑來(lái)考察方法的精密度和準(zhǔn)確度，結(jié)果如表3所示。OPEOs（n=3～20）在水劑、水乳劑、懸浮劑、乳油、顆粒劑和可濕性粉劑中的添加回收率分別為 94.9%～112.0%、95.5%～106.8%、90.5%～103.7%、90.0%～101.6%、93.5%～105.7%和 83.8%～100.2%，RSD＜14%；NPEOs （n=3～15）的添加回收率分別為98.1%～107.9%、91.0%～105.1%、95.7%～119.4%、95.5%～ 120.4%、94.9%～117.5%和93.7%～114.4%，RSD%＜8%。

表1 烷基酚聚氧乙烯醚的質(zhì)譜參數(shù)Table 1 Mass spectrometric parameters for APEOs

2.4 市場(chǎng)樣品分析

收集茶園用農(nóng)藥51種，包括乳油18種，懸浮劑17種，可濕性粉劑8種，水劑7種，和水乳劑1種。測(cè)定結(jié)果表明，8種制劑中檢出 OPEOs，檢出率為 15.7%，檢出劑型中OPEOs的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)低于0.5%；46種農(nóng)藥中檢出NPEOs，檢出率90.2%，懸浮劑和乳油是NPEOs檢出率較高的劑型；NPEOs的質(zhì)量百分含量為ND～32.1%，其中12種農(nóng)藥NPEOs質(zhì)量百分?jǐn)?shù)高于1%；NPEOs含量最高的劑型為可濕性粉劑，水劑中NPEOs檢出率較低。

圖1 烷基酚聚氧乙烯醚（APEOs，n=3～20）全掃質(zhì)譜圖Fig. 1 Full scan mass spectrum of APEOs（n=3-20）

圖3 烷基酚聚氧乙烯醚（APEOs，n=3～20）各單體比例Fig. 3 Ratio of monomeric polymers in APEOs (n=3-20)

圖2 烷基酚聚氧乙烯醚（APEOs，n=3～20）色譜圖Fig. 2 Chromatogram of APEOs (n=3-20 )

表2 烷基酚聚氧乙烯醚的線性方程和相關(guān)系數(shù)Table 2 Linear equations and correlation coefficients for APEOs

續(xù)表2

表3 烷基酚聚氧乙烯醚的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=5）Table 3 Recovery and relative standard deviation of APEOs in different pesticide formulations (n=5)

續(xù)表3

3 結(jié)論

建立了農(nóng)藥制劑中不同聚合度的烷基酚聚氧乙烯醚的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定方法，并應(yīng)用于茶園用農(nóng)藥制劑中助劑含量篩查。結(jié)果表明茶園用農(nóng)藥中乳油、懸浮劑、可濕性粉劑中 NPEOs使用普遍。建議選擇APEOs含量更低的農(nóng)藥制劑，可防止茶園和茶葉受到高濃度APEOs的污染。