UHPLC-MS-MS同時測定蔬菜中12種磺酰脲類除草劑

周敏，沈雄雅，倪娟楨，趙月鈞，鐘寒輝，孫文閃*

綠城農科檢測技術有限公司（杭州 310051）

磺酰脲類除草劑是世界上使用量最大的一類除草劑，被廣泛用于防治闊葉雜草及某些禾本科雜草。該類除草劑不易揮發(fā)，在環(huán)境中降解較慢，可在環(huán)境中長期殘留。不同磺酰脲除草劑（如甲磺隆、氯嘧磺隆等），即使在土壤中微量殘留，也會對后茬敏感農作物、環(huán)境及人體健康造成較大影響[1]。部分磺酰脲農藥可能隨著土壤遷移到蔬菜作物中或者施藥過程的污染帶入，國內外對該類農藥均制定殘留限量標準，如歐盟規(guī)定噻磺隆在甜玉米及鮮豆類蔬菜中的最大殘留限量為0.05 mg/kg，中國自2015年12月31日起禁止氯磺隆在國內銷售和使用，自2017年7月1日起禁止甲磺隆和胺苯磺隆在國內銷售和使用，GB 2763—2019《食品中農藥最大殘留限量》規(guī)定對多種磺酰脲類除草劑在食品中的最大殘留限量進行限量規(guī)定[2]。因此，建立一種簡便、快速、靈敏、高效的蔬菜中磺酰脲類除草劑殘留量的分析方法非常重要。

磺酰脲類除草劑檢測方法主要有液相色譜法[3-9]、液相色譜-質譜聯(lián)用法[10-21]等，其中HPLC-MS/MS法因具有較好的選擇性和高靈敏度，適合于各類基質中磺酰脲類除草劑的分析檢測。對于蔬菜樣品這種基體的研究相對較少，由于蔬菜樣品比較復雜，磺酰脲類除草劑在蔬菜中的殘留量通常較低，因此選擇一種高靈敏度、高選澤性、簡單穩(wěn)定的樣品前處理方法，對于實現(xiàn)磺酰脲類除草劑快速分析非常重要。試驗采用分散固相萃取凈化方式，對提取溶劑和凈化方法進行優(yōu)化，并結合超高效液相色譜-三重四極桿質譜聯(lián)用儀，實現(xiàn)蔬菜中磺酰脲類除草劑的快速分析測定，該方法前處理簡單，為蔬菜中12種磺酰脲類除草劑測定提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 儀器與設備

SHIMADZU 8050液相色譜-串聯(lián)質譜儀LC-MS/MS（日本島津公司）；ST16R離心機（賽默飛世爾公司）；KQ5200E超聲波清洗器（昆山舒美）；Milli-Q超純水器（美國Millipore公司）；多管渦旋混合器（Multi-Tube Vortexer型）；電子天平（BSA224S型，德國賽多利斯公司）。

1.2 材料與試劑

標準品：12種磺酰脲類除草劑（純度≥98.0%，德國Dr.Ehrenstorfer公司）；乙腈（HPLC級，德國Merck公司）；無水硫酸鎂、乙酸鈉（均為分析純，天津市大茂化學試劑廠）；N-丙基乙二胺（primary secondaryamine，PSA，40 μm，天津Agela公司）；C18（500 g，天津Agela公司）；石墨化碳黑（graphitized carbon black，GCB，40 μm天津Agela公司）；甲酸（色譜純）天津市大茂化學試劑廠；試驗用水為二級水。

1.3 標準儲備液和工作溶液的配制

分別精密稱取12種化合物，各50.0 mg，用乙腈溶解并定容至50.00 mL。得到標準儲備液質量濃度1.00 mg/mL，貯存于棕色玻璃瓶中，在-20 ℃下避光保存。精密吸取12種標準儲備液各0.500 mL，用乙腈稀釋并定容。醚磺隆、甲磺隆、醚苯磺隆、砜嘧磺隆、甲嘧磺隆、胺苯磺隆、氯磺隆、芐嘧磺隆、氯嘧磺隆、乙氧磺隆、氯吡嘧磺隆、環(huán)丙嘧磺隆質量濃度5.00 μg/mL。在-20 ℃下避光保存。分別用相應的蔬菜（大白菜、青菜、西紅柿）空白基質將標準工作溶稀釋，配制成適當質量濃度的混合標準曲線，現(xiàn)配現(xiàn)用。

1.4 儀器條件

1.4.1 液相條件

Welch Ultimate UHPLC-AQ-C18（2.1 mm×100 mm，1.8 μm）色譜柱；流動相為A（0.1%甲酸水）∶B（0.1%甲酸乙腈）；流速0.25 mL/min；柱溫40 ℃；進樣量2.0 μL；梯度洗脫程序：0～2 min，30%～100% B；2～4 min，100% B；4～4.1 min，100%～30% B；4.1～ 7 min，30% B。

1.4.2 質譜條件

離子化方式為電噴霧離子化；接口電壓4.0 kV；霧化氣為氮氣3.0 L/min；干燥氣為氮氣10 L/min；加熱氣為氮氣10 L/min；碰撞氣為氬氣；脫溶劑管溫度250 ℃；加熱模塊溫度400 ℃；接口溫度300 ℃；掃描模式為正離子/負離子同時掃描；測定模式為多反應監(jiān)測（multiple reaction monitoring，MRM）；在正負離子同時掃描條件下，對12種磺酰脲類除草劑質譜參數(shù)進行優(yōu)化，優(yōu)化最佳結果見表1。

表1 12種磺酰脲類除草劑的質譜參數(shù)

1.5 樣品前處理

1.5.1 提取

稱取10.00 g試樣（精確至0.01 g）于50 mL離心管中，準確加入10 mL 1%乙酸-乙腈溶液，高速勻漿1 min，加入4 g無水硫酸鎂和2 g乙酸鈉，劇烈振蕩1 min后，按12 000 r/min 4 ℃離心5 min。

1.5.2 凈化

準確量取5 mL上層乙腈溶液置于15 mL聚丙烯螺旋蓋離心管中（管中預先加入400 mg PSA、100 mg C18和500 mg無水硫酸鎂），劇烈振蕩1 min，按8 000 r/min離心5 min，準確移取1 mL上清液于40 ℃水浴中氮氣吹至近干，加入1 mL初始流動相復溶，經0.22 μm有機濾膜過濾后，待上機測定。

2 結果與討論

2.1 提取溶劑的選擇

磺酰脲化合物易受結構和體系pH的影響發(fā)生水解，為提高易水解化合物的穩(wěn)定性，比較乙腈、1%乙酸-乙腈溶液作為提取劑的提取效果。結果表明，采用1%乙酸-乙腈溶液提取時，磺酰脲除草劑總體回收率較好（見圖1），且滿足GB/T 27404—2008《實驗室質量控制規(guī)范 食品理化檢測》回收率要求，因此，選擇1%乙酸-乙腈溶液為提取溶劑。

圖1 不同溶劑提取效果的比較（n=6）

2.2 提取溶劑用量的優(yōu)化

用1%乙酸-乙腈溶液作為提取溶劑，比較不同體積（5，10，15和20 mL）提取效果，結果顯示，用10 mL提取溶劑提取1次所得回收率滿足分析要求，如圖2所示。提取液體積為5 mL時，溶劑和樣品的接觸面積不夠，回收率偏低，提取液體積15 mL以上，樣品的稀釋倍數(shù)較大，方法的靈敏度下降，因此選擇提取液體積為10 mL。

圖2 不同體積提取效果的比較（n=6）

2.3 凈化劑的選擇

QuEChERS前處理方法主要應用在果蔬等含水量70%以上的樣品基質中，凈化劑主要有C18、PSA、GCB、中性氧化鋁、酸性氧化鋁、堿性氧化鋁和弗羅里硅土等。其中，C18和PSA的具有普遍適用性，對農藥的吸附較小[32-33]。GCB對色素具有較強的吸附能力。所要測試的樣品為色素含量較低的果蔬樣品，于是選擇C18和PSA 2種凈化劑，并考察不同用量吸附劑組合對回收率的影響。通過提取后采用高速轉速低溫離心，上清液清澈，能夠發(fā)揮更好的凈化效果。按照1.5的方法處理對黃瓜、西紅柿、大白菜空白樣品加標進行凈化，PSA、C18按比例配合使用（400 mg PSA、100 mg C18），其凈化效果最好，經C18和PSA吸附劑凈化后，12種磺酰脲類除草劑的回收率在80%以上。因此選擇進化粉的質量C18100 mg、PSA 400 mg。

2.4 質譜條件的優(yōu)化

在一級質譜全掃描模式下，同時監(jiān)測正負離子信號，發(fā)現(xiàn)目標物在正離子模式下的響應值較好。在正離子監(jiān)測模式下，分別對預四極桿Q1和碰撞能量、預四極桿Q3等質譜參數(shù)進行優(yōu)化，選擇碰撞后響應較高的2個子離子作為特征離子。在子離子掃描模式下，選擇響應最高的子離子作為定量離子，響應次高的子離子作為定性離子，在多反應監(jiān)測模式下，對目標物的碰撞能量進行優(yōu)化，優(yōu)化結果見表1。

2.5 色譜條件的優(yōu)化

磺酰脲除草劑化合物由芳環(huán)、磺酰脲橋和氮雜環(huán)等組成，比較在C18柱甲醇-水、乙腈-水2種常見流動相體系對目標化合物的影響，結果證明，采用C18色譜柱分離時，磺酰脲除草劑有較高的響應值，所有目標化合物在乙腈-水體系中的峰形較好。在流動相中分別添加少量甲酸，能提高目標化合物的離子化效率，并能得到較好的峰形。試驗選用0.1%甲酸乙腈溶液-0.1%甲酸水溶液作為流動相，梯度洗脫，12種化合物多反應監(jiān)測色譜圖見圖3。

圖3 12種磺酰脲除草劑標準樣品圖（3.00 μg/L）

2.6 標準曲線、線性范圍及檢出限

在優(yōu)化的試驗條件下，以峰面積為縱坐標以磺酰脲除草劑濃度為橫坐標作校準曲線，其線性回歸方程，相關系數(shù)，線性范圍見表2。檢出限（limit of detection，SLOD）以信噪比S/N≥3計，定量下限（Limit of quantity，SLOQ）以S/N≥10計，通過空白樣品加標回收獲得，該方法可以滿足實際樣品的測定。

表2 12種磺酰脲除草劑的檢出限、定量下限、線形回歸方程、相關系數(shù)及線性范圍

2.7 方法的準確度和精密度

對黃瓜、西紅柿、大白菜3種空白樣品進行添加回收和精密度試驗。進行低、中、高3個添加水平的回收試驗，加標量分別為3.00，10.0和500 μg/kg，12種磺酰脲除草劑的回收率和相對標準偏差（n=6）見表3。

表3 12種磺酰脲除草劑的添加回收率和精密度（n=6）

2.8 實際樣品檢測結果

使用試驗方法對常見的蔬菜樣品12種磺酰脲除草劑進行實際檢測。檢驗結果顯示，12種磺酰脲除草劑部分有檢出，檢出含量在3.00～20.0 μg/kg之間，未超過GB 2763—2019《食品安全國家標準 食品中農藥最大殘留限量》要求。

3 結論

試驗建立分散固相萃取-UHPLC-MS/MS方法測定蔬菜中磺酰脲除草劑的的檢測方法。結果表明：該方法前處理操作簡單，結果準確、重復性好，可以同時測定12磺酰脲除草劑殘留量，回收率高、精密度好、靈敏度度高等特點，滿足果蔬中農藥殘留量的分析要求，可為政府行政監(jiān)督提供檢測技術支持。將該方法應用于日常檢測中可降低檢測成本，縮短檢測周期，具有實際應用價值。