GC-MS/MS法檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈及其代謝物殘留

李廣

（汕頭市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全監(jiān)督檢驗(yàn)檢測(cè)中心 廣東汕頭 515000）

1 前言

氟蟲腈（Fipronil）的商品名為銳勁特，是一種苯基吡唑類的殺蟲劑[1]。因其殺蟲譜廣，對(duì)害蟲以胃毒作用為主，兼有觸殺和一定的內(nèi)吸作用，氟蟲腈可用于防治蔬菜、水稻、煙草等農(nóng)產(chǎn)品上的多種農(nóng)業(yè)害蟲。有研究表明，氟蟲腈的化學(xué)性質(zhì)相對(duì)活潑，在水解、光解等作用下易產(chǎn)生降解，主要有3種代謝物[2]，分別是氟甲腈、氟蟲腈砜、氟蟲腈硫醚。其中，一些毒理實(shí)驗(yàn)證明，其代謝物在某些物種所表現(xiàn)出來(lái)的毒性比氟蟲腈大[3]。因此，分析農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈及其代謝物的殘留量具有重要意義。

GB 2763—2019《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[4]規(guī)定，氟蟲腈及其殘留物在農(nóng)產(chǎn)品中的最大殘留限量為0.02 mg/kg。在現(xiàn)有的氟蟲腈檢測(cè)方法中，定性定量的主要方法有氣相色譜法、液相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法和液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法等[5-8]。國(guó)內(nèi)利用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈的標(biāo)準(zhǔn)方法有GB 23200.8—2016《水果和蔬菜中500種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測(cè)定 氣相色譜-質(zhì)譜法》[9]和GB 23200.113—2018《植物源性食品中208種農(nóng)藥及其代謝物殘留量的測(cè)定氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法》[10]，但是氟蟲腈的3種代謝物并沒(méi)有相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)方法。

在相關(guān)的國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)中，有對(duì)農(nóng)產(chǎn)品中的氟蟲腈及其代謝物殘留量的檢測(cè)報(bào)道[11，12]，但基本都是采用傳統(tǒng)的固相萃取前處理方法。該方法雖然有很好的凈化效果，但過(guò)程較為煩瑣，不利于批量檢測(cè)農(nóng)藥殘留。本文將參考GB 23200.113—2018，采用QuEChERS前處理方法，建立檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈及其代謝物4種農(nóng)藥殘留的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法。該方法可行性強(qiáng)、效率高，同時(shí)其精密度、靈敏度和準(zhǔn)確度能滿足批量農(nóng)藥殘留任務(wù)的分析要求。

2 實(shí)驗(yàn)原理、材料與設(shè)備

2.1 原理

試樣用乙腈提取，提取液經(jīng)分散固相萃取凈化，氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀檢測(cè)，內(nèi)標(biāo)法定量。

2.2 試劑材料與儀器設(shè)備

2.2.1 試劑與材料

已腈（CH3CN，CAS號(hào)：75-05-8）；乙酸乙酯（CH3COOC2H5，CAS 號(hào):141-78-6）：色譜純；氯化鈉（NaCl，CAS號(hào)：7647-14-5)；硫酸鎂（MgSO4，CAS 號(hào):7487-88-9）；檸檬酸鈉（Na3C6H5O7，CAS 號(hào)：6132-04-3）；檸檬酸氫二鈉（C6H6Na2O7，CAS 號(hào)：6132-05-4）；環(huán)氧七氯；乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠（PSA）:40～60 μm；陶瓷均質(zhì)子:2 cm（長(zhǎng)）×1 cm（外徑）；微孔濾膜（有機(jī)相）：13 mm×0.22 μm。

2.2.2 儀器設(shè)備

氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀GCMS-TQ8040（島津公司）；高速離心機(jī)3K15（sigma公司）；多管旋渦混合儀LPD2500（萊普特科學(xué)儀器北京有限公司）；氮吹儀DC24（上海安譜科學(xué)儀器有限公司）；分析天平（賽多利斯科學(xué)儀器北京有限公司）。

3 農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

3.1 配制農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)曲線

分別配制 0.005 mg/L、0.010 mg/L、0.050 mg/L、0.100 mg/L和0.500 mg/L的5個(gè)濃度的標(biāo)液。

3.2 配制內(nèi)標(biāo)溶液

吸1mL環(huán)氧七氯（100mg/L）至10mL容量瓶中，用乙酸乙酯定容至10 mL（濃度為10 mg/L），然后混勻?yàn)閮?nèi)標(biāo)儲(chǔ)備液。

4 添加回收實(shí)驗(yàn)

選取不含農(nóng)藥的黃瓜樣品做加標(biāo)樣品，在250mL三角瓶中準(zhǔn)確稱取10.0 g樣品，用移液管向樣品中，分別添加濃度為1 mg/L的氟蟲腈及其代謝物標(biāo)液0.10 mL、0.25 mL、0.50 mL，即加標(biāo)樣品中氟蟲腈及其代謝物的濃度分別為 0.02mg/kg、0.05mg/kg、0.10mg/kg，每個(gè)濃度做3個(gè)平行樣，同時(shí)做空白樣品。

5 前處理步驟

5.1 提取

稱取10 g試樣于50 mL塑料離心管中，加入10.0 mL乙腈、4 g硫酸鎂、1 g氯化鈉、1 g檸檬酸鈉、0.5 g檸檬酸氫二鈉及1顆陶瓷均質(zhì)子，蓋上離心管蓋，劇烈振蕩1 min后4 200 r/min離心5 min。

5.2 凈化

吸取6 mL上清液加到內(nèi)含900 mg硫酸鎂及150mg PSA的15mL塑料離心管中，渦旋混勻1min，4 200 r/min離心5 min。

5.3 濃縮

準(zhǔn)確吸取2 mL上清液于10 mL試管中，40℃水浴中氮?dú)獯抵两?。加?0μL的內(nèi)標(biāo)溶液，加入1mL乙酸乙酯復(fù)溶，過(guò)微孔濾膜，用于測(cè)定。

6 測(cè)定

6.1 色譜、質(zhì)譜參考條件

色譜柱：SH-Rxi-5Sil MS，30m×0.25mm×0.25μm；溫度：進(jìn)樣口 250℃；柱溫 120℃（30℃/min）～300℃（6 min）；離子源 230℃；氣體及流量：載氣：氦氣，純度≥99.999%，流速為1.50 mL/min；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣量：1 μL；電子轟擊源：70 eV；溶劑延遲：3 min；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣。

6.2 色譜質(zhì)譜分析

6.2.1 定性

在相同實(shí)驗(yàn)條件下進(jìn)行樣品測(cè)定時(shí)，如果檢出的色譜峰的保留時(shí)間與標(biāo)準(zhǔn)樣品一致，并且，目標(biāo)化合物的質(zhì)譜定量和定性離子在扣除背景后的樣品質(zhì)譜圖中均出現(xiàn)，而且同一檢測(cè)批次對(duì)同一化合物，樣品中目標(biāo)化合物的定性離子和定量離子的相對(duì)豐度與質(zhì)量濃度相當(dāng)?shù)幕|(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液相比，允許偏差不超過(guò)規(guī)定的范圍，則可判斷樣品中存在目標(biāo)農(nóng)藥。

6.2.2 定量

由自動(dòng)進(jìn)樣器分別吸取1.0 μL標(biāo)準(zhǔn)溶液和凈化后的樣品溶液注入色譜儀中，內(nèi)標(biāo)法進(jìn)行定量分析。

7 結(jié)果與討論

7.1 檢測(cè)條件的優(yōu)化

7.1.1 凈化條件的選擇

本文參考GB 23200.113—2018，采用QuEChERS前處理方法，選擇凈化效果較好的PSA作為凈化材料，并用濾膜過(guò)濾固體顆粒，防止進(jìn)入進(jìn)樣器。該方法可行性強(qiáng)、操作簡(jiǎn)便，能滿足批量農(nóng)藥殘留任務(wù)的要求。

7.1.2 色譜條件的優(yōu)化

為了使氟蟲腈及其代謝物的峰面積能得到很好的分離，并縮短出峰時(shí)間，對(duì)升溫程序進(jìn)行了優(yōu)化，在6.1條件下，各化合物有較好的峰型和分離度，其譜圖詳見(jiàn)圖1。4個(gè)峰從左到右依次為：氟甲腈、氟蟲腈硫醚、氟蟲腈、氟蟲腈砜。

7.1.3 檢測(cè)條件的優(yōu)化

在上述檢測(cè)條件下，用氟蟲腈及其代謝物的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，先進(jìn)行全掃描（SCAN），分別選擇各自合適的定量定性離子，用得到的定量定性離子對(duì)氟蟲腈及其代謝物標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）模式掃描，結(jié)果詳見(jiàn)表1。

圖1 氟甲腈、氟蟲腈硫醚、氟蟲腈及氟蟲腈砜的選擇離子色譜圖

7.2 檢出限和定量限

在選定的色譜條件和質(zhì)譜測(cè)定參數(shù)下，測(cè)定0.005～0.500 mg/L 5個(gè)水平濃度，氟蟲腈及其代謝物的峰面積與相對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度間呈良好的線性關(guān)系，r2均大于0.999 9。

根據(jù)3倍信噪比（S/N=3）計(jì)算農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈及其代謝物的檢出限（LOD）為 0.09～1.15 μg/kg；根據(jù)10倍信噪比（S/N=10）計(jì)算農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈及其代謝物的定量限（LOQ）為 0.29～3.84 μg/kg。

表1 氟蟲腈及其代謝物的保留時(shí)間和定量定性離子對(duì)

7.3 方法準(zhǔn)確度和精密度

取黃瓜基質(zhì)空白樣品，根據(jù)GB23200.113—118關(guān)于氟蟲腈的方法定量限，做3個(gè)水平的加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)（表2）。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，氟蟲腈及其代謝物的平均回收率為80%～105%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）為2.94%～7.51%，均滿足定量分析的要求。

7.4 基質(zhì)效應(yīng)

為研究黃瓜基質(zhì)是否會(huì)對(duì)氟蟲腈及其代謝物的回收率實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生影響，本文分別使用乙酸乙酯純標(biāo)樣標(biāo)準(zhǔn)曲線和黃瓜基質(zhì)標(biāo)樣標(biāo)準(zhǔn)曲線對(duì)0.10 mg/kg添加樣品回收率進(jìn)行計(jì)算（圖2）。根據(jù)基質(zhì)效應(yīng)判斷公式 ME（%）=（基質(zhì)標(biāo)曲斜率/溶劑標(biāo)曲斜率-1）×100%計(jì)算，ME為6.78%，在0%～20%范圍內(nèi)。結(jié)果表明，黃瓜基質(zhì)對(duì)氟蟲腈有弱的基質(zhì)效應(yīng)影響，建議使用基質(zhì)標(biāo)樣計(jì)算。

8 結(jié)論

本文研究的氟蟲腈目前在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上使用較多，在某些農(nóng)作物中屬于禁用農(nóng)藥。按照相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，在檢測(cè)氟蟲腈殘留量的同時(shí)其相關(guān)的4種代謝產(chǎn)物應(yīng)該一并進(jìn)行檢測(cè)，氟蟲腈及其代謝物的限量值為4種農(nóng)藥的總量加和。本研究采用QuEChERS前處理方法，建立檢測(cè)農(nóng)產(chǎn)品中氟蟲腈及其代謝物4種農(nóng)藥殘留的氣質(zhì)質(zhì)聯(lián)用檢測(cè)方法，樣品得到很好的凈化效果，且經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明有高回收率，定量限（LOQ）為0.29～3.84 μg/kg，均低于我國(guó)現(xiàn)行的殘留標(biāo)準(zhǔn)，并可在6 min內(nèi)完成氟蟲腈及其代謝物的檢測(cè)。本研究證明，氟蟲腈及其4種代謝物在農(nóng)產(chǎn)品中使用GC-MS/MS法檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)的可行性強(qiáng)、效率高，可滿足大批量樣品中氟蟲腈及其代謝物的檢測(cè)要求。