氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜法測定動物源性食品中砜吡草唑殘留量

榮杰峰，張志勇，張松艷，鐘堅海，翁城武*，樂有東，佘紫文

（1.泉州海關(guān)綜合技術(shù)服務(wù)中心，福建 泉州 362000；2.廈門海關(guān)技術(shù)中心，福建 廈門 361000）

砜吡草唑是日本組合化學(xué)公司開發(fā)的新型廣譜、高活性的苗前土壤處理除草劑［1］，屬于異唑類除草劑，是植物體內(nèi)超長鏈脂肪酸生物合成的潛在抑制劑［2-3］。砜吡草唑的應(yīng)用作物較為廣泛，可安全地用于玉米、棉花、花生、小麥、向日葵、高粱等作物；可有效防除狗尾草屬、馬唐屬、稗屬等禾本科雜草以及莧屬、曼陀羅屬、茄屬、苘麻屬等闊葉雜草［4-5］。砜吡草唑在澳大利亞等國家被認(rèn)為是防除硬直黑麥草等抗藥性雜草的最佳藥劑［6］。砜吡草唑具有殺草譜廣、用量低、活性高、安全性好等優(yōu)點(diǎn)，受到越來越廣泛的關(guān)注，近年來在澳大利亞、美國、加拿大等國家登記在小麥、玉米、大豆、棉花等作物田封閉除草。其中澳大利亞制定了家禽肉、家禽可食用下水、肉（哺乳動物）、可食用下水（哺乳動物）、乳和蛋等動物源性食品中的殘留限量值，以及玉米、谷類、豆類種子、大豆（干）和葵花籽等植物源性食品中的殘留限量，限量值低至0.002 mg/kg。

國內(nèi)外針對砜吡草唑的研究主要集中在除草活性、環(huán)境行為和安全性評價等方面，對于砜吡草唑的殘留分析方法報道較少。吳文鑄等［7］采用高效液相色譜建立了土壤與水中砜吡草唑殘留的檢測方法，對于砜吡草唑在動物源性食品中的分析方法尚未見報道。因此，開發(fā)動物源性食品中砜吡草唑殘留的檢測方法，可彌補(bǔ)我國在動物源性食品中該項目無檢測方法的空白；對評估和管理該化合物對人類健康和環(huán)境安全的影響，防止貿(mào)易輸入輸出風(fēng)險具有重要作用。近年來，相較于常規(guī)的氣相色譜-單四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀，氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀因抗干擾能力強(qiáng)和靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于蔬菜水果、糧谷、動物源性食品、藥材、土壤中農(nóng)藥、獸藥、環(huán)境污染物等的檢測［8-13］。鑒于此，本研究通過對前處理條件、色譜條件、質(zhì)譜條件進(jìn)行優(yōu)化，并對基質(zhì)效應(yīng)進(jìn)行考察，建立了砜吡草唑的氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜檢測方法，以期為動物源性產(chǎn)品中砜吡草唑殘留檢測提供技術(shù)保障。

1 實驗部分

1.1 試劑與儀器

無水硫酸鎂（MgSO4）、氯化鈉（分析純，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司）；乙腈、正己烷、丙酮、乙酸乙酯（色譜純，美國Tedia公司）。乙二胺-N-丙基硅烷化硅膠（PSA，40 ～60μm）和十八烷基鍵合硅膠（C18，40 ～60μm）購于上海安譜實驗科技股份有限公司。有機(jī)相微孔濾膜：0.22μm；陶瓷均質(zhì)子：2 cm（長）×1 cm（外徑）。砜吡草唑（C12H14F5N3O4S，100μg/mL，Bepure公司）。

Agilent 7890A-7000B 型氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀（美國安捷倫科技有限公司），配備電子轟擊源（EI）；GM200刀式研磨儀（德國萊馳）；渦旋振蕩器（美國Talboys公司）。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

吸取適量的100 mg/L 標(biāo)準(zhǔn)儲備液，用丙酮稀釋成1 mg/L 的標(biāo)準(zhǔn)中間液；吸取適量的1 mg/L 標(biāo)準(zhǔn)中間液，用丙酮稀釋成質(zhì)量濃度分別為0.5、2、10、50、100μg/L 的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，現(xiàn)配現(xiàn)用，所有標(biāo)準(zhǔn)溶液均于-（18±2）℃下保存。

1.3 樣品前處理

豬肉、豬肝、雞肉和雞肝樣品切成小塊，用刀式研磨儀5000 r/min 粉碎至漿狀，雞蛋取10枚去殼后攪拌混勻，牛奶樣品取約200 g攪拌混勻。稱取5 g（精確至0.01 g）制備好的試樣于50 mL聚丙烯離心管中，加入2 g氯化鈉、10 mL乙腈及1顆陶瓷均質(zhì)子，渦旋振蕩提取5 min，4000 r/min離心3 min。吸取1.5 mL 上清液于2 mL 聚丙烯離心管中，加入50 mg PSA、50 mg C18和50 mg MgSO4。渦旋混合1 min，12000 r/min離心3 min，吸取1 mL上清液于60 ℃氮吹至干（氮吹過程應(yīng)迅速且避光操作），加入1 mL丙酮復(fù)溶后過0.22μm有機(jī)濾膜，待測定。

1.4 儀器條件

DB-17MS 毛細(xì)管色譜柱（30 m×0.25 mm×0.25μm）；柱箱升溫程序：70 ℃保持0 min，以20 ℃/min升至230 ℃，保持0 min；以30 ℃/min升至310 ℃，保持1 min；載氣：氦氣，純度≥99.999%，恒流模式，流量為1.0 mL/min；進(jìn)樣口溫度：280 ℃；進(jìn)樣量：1μL；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；電子轟擊源：70 eV；離子源溫度：230 ℃；傳輸線溫度：280 ℃；溶劑延遲：3 min；多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）模式。定量離子對為m/z228.6/179.1，碰撞能量為15 eV；定性離子對為m/z178.6/159.0，碰撞能量為15 eV。

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器條件的優(yōu)化

2.1.1 儀器的選擇實驗分別采用液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀和氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀對動物源性食品中的砜吡草唑殘留進(jìn)行檢測。結(jié)果表明，使用液相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行檢測時，砜吡草唑的峰形一般，響應(yīng)較差，靈敏度無法滿足相關(guān)法規(guī)要求；而砜吡草唑在氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀上的峰形良好，方法靈敏度高。最終確定使用氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀進(jìn)行測定。

2.1.2 質(zhì)譜條件的優(yōu)化選擇5 mg/L的砜吡草唑標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行一級質(zhì)譜全掃描，發(fā)現(xiàn)分子離子峰的響應(yīng)較低，因此選擇響應(yīng)較高的離子m/z228.6和178.6作為母離子；再對相應(yīng)母離子進(jìn)行產(chǎn)物離子掃描，選擇信號最好的兩組分別作為MRM 定量和定性離子對。0.01 mg/L 砜吡草唑標(biāo)準(zhǔn)溶液的提取離子色譜圖見圖1。

圖1 砜吡草唑（0.01 mg/L）標(biāo)準(zhǔn)溶液的提取離子色譜圖Fig.1 Extraction ion chromatogram of pyroxasulfone（0.01 mg/L）standard solution

2.2 前處理方法的優(yōu)化

2.2.1 提取溶劑的選擇對于動物源性試樣，蛋白質(zhì)和脂肪等雜質(zhì)是主要干擾物質(zhì)，大多數(shù)的前處理過程需加入蛋白質(zhì)沉淀劑去除部分蛋白質(zhì)，通常使用乙腈或酸性乙腈作為提取劑以達(dá)到沉淀蛋白和消除乳濁液的效果。因本實驗以氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀作為檢測設(shè)備，使用乙腈為提取溶劑時需將乙腈氮吹至干用正己烷等溶劑復(fù)溶后再上機(jī)檢測。實驗對比了丙酮、乙酸乙酯、正己烷、乙腈和0.1%甲酸乙腈作為提取溶劑時的提取效果。對于丙酮、乙酸乙酯和正己烷溶劑，按照“1.3”方法處理后上機(jī)測定，不進(jìn)行氮吹復(fù)溶操作；對于乙腈和0.1%甲酸乙腈，將添加0.01 mg/kg 砜吡草唑的豬肉、豬肝、雞肉、雞肝、牛奶和雞蛋樣品按照“1.3”方法處理后上機(jī)測定；每個實驗平行測定3次，采用溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行校準(zhǔn)定量。由圖2可知，以正己烷為提取溶劑時，砜吡草唑在各種基質(zhì)中的提取回收率均較低；以乙酸乙酯為提取溶劑時，砜吡草唑在雞蛋中的回收率低，在其他基質(zhì)中的回收率均較高，但基質(zhì)效應(yīng)明顯；以丙酮為提取溶劑時，在所有基質(zhì)中的提取回收率均較高，但基質(zhì)效應(yīng)明顯；而使用乙腈和0.1%甲酸乙腈提取時的回收率均較好，提取效率高。為便于操作，最終選擇乙腈作為提取溶劑。

圖2 不同提取溶劑對6種基質(zhì)中砜吡草唑回收率的影響Fig.2 Effects of different extraction solvents on recoveries of pyroxasulfone in six matrices

2.2.2 凈化試劑的選擇動物源性食品中常用的QuEChERS凈化試劑有C18、PSA和NH2等，其中PSA和NH2的作用機(jī)理相似，均具有弱陰離子交換能力，通過氫鍵與化合物產(chǎn)生作用，可有效去除樣品中的有機(jī)酸、極性色素、脂肪酸、糖類以及其他能形成氫鍵的成分；C18去除揮發(fā)油、萜類、脂類等非極性化合物；無水硫酸鎂可去除樣液中的水分。實驗考察了PSA、C18和MgSO43 種凈化試劑對0.05 mg/L砜吡草唑標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行吸附后的回收率。結(jié)果表明，PSA、C18、MgSO4對砜吡草唑的平均吸附回收率均在95%～105%之間，最終選擇PSA、C18、MgSO4作為凈化試劑。

2.2.3 凈化試劑組合用量的確定動物源性樣品使用分散固相萃取進(jìn)行凈化時通常采用兩種或多種凈化試劑，以較好地除去樣品中的脂類和糖類等干擾雜質(zhì)。實驗考察了3 組凈化試劑（Ⅰ：20 mg PSA + 20 mg C18+ 50 mg MgSO4，Ⅱ：50 mg PSA + 50 mg C18+ 50 mg MgSO4，Ⅲ：100 mg PSA + 100 mg C18+50 mg MgSO4）對豬肉、豬肝、雞肉、雞肝、牛奶和雞蛋空白樣品加標(biāo)提取液（0.02 mg/kg）的凈化效果，如圖3所示。結(jié)果表明，3組凈化試劑的回收率均在90%～110%之間，可滿足實驗要求；從實際凈化效果看，隨著PSA和C18用量的增加，砜吡草唑色譜圖的雜質(zhì)峰減少，基線更平穩(wěn)。綜合考慮，實驗選擇凈化試劑組合為50 mg PSA+50 mg C18+50 mg MgSO4。

圖3 不同凈化試劑用量對6種基質(zhì)中砜吡草唑回收率的影響Fig.3 Effects of different purification reagent dosages on recoveries of pyroxasulfone in six matricesⅠ：20 mg PSA+20 mg C18+50 mg MgSO4，Ⅱ：50 mg PSA+50 mg C18+50 mg MgSO4，Ⅲ：100 mg PSA+100 mg C18+50 mg MgSO4

2.3 基質(zhì)效應(yīng)的影響

基質(zhì)效應(yīng)（Matrix effects，ME）在氣相色譜系統(tǒng)中主要表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)［14］。實驗按照“1.3”前處理方法制備空白基質(zhì)溶液（不進(jìn)行凈化），按照“1.2”方法配制標(biāo)準(zhǔn)工作溶液和基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液上機(jī)測定。按照下式計算基質(zhì)效應(yīng)：ME=［（基質(zhì)匹配校準(zhǔn)曲線斜率/純?nèi)軇?biāo)準(zhǔn)曲線斜率）-1］×100%，豬肉、豬肝、雞肉、雞肝、牛奶和雞蛋中砜吡草唑凈化前的基質(zhì)效應(yīng)為1%～10%，均小于20%，表明砜吡草唑在上述6種基質(zhì)中均表現(xiàn)為弱基質(zhì)效應(yīng)，無需補(bǔ)償基質(zhì)效應(yīng)［15］。

2.4 方法學(xué)評價

2.4.1 線性關(guān)系與定量下限按照“1.2”方法配制質(zhì)量濃度分別為0.5、2、10、50、100μg/L 的砜吡草唑系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，按“1.4”儀器條件進(jìn)樣檢測，以砜吡草唑的質(zhì)量濃度（X，μg/L）為橫坐標(biāo)，以其峰面積為縱坐標(biāo)（Y）繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線。結(jié)果表明，砜吡草唑在0.5 ～100μg/L 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，線性方程為Y=3124.13X-1470.73，相關(guān)系數(shù)（r）為0.9995。在空白樣品溶液中添加適量標(biāo)準(zhǔn)溶液后上機(jī)測定，以10 倍信噪比（S/N= 10）確定砜吡草唑的定量下限（LOQ）為0.001 mg/kg。

2.4.2 回收率與相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別對豬肉、豬肝、雞肉、雞肝、牛奶和雞蛋空白樣品進(jìn)行0.001、0.002、0.02、0.1 mg/kg 4個水平的加標(biāo)回收實驗，每個加標(biāo)濃度測定6次平行，回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD，n= 6）見表1。砜吡草唑在4 個加標(biāo)水平下的平均回收率為85.8% ～106%，RSD 為3.1% ～6.8%，表明本方法具有較好的準(zhǔn)確度和精密度。

表1 砜吡草唑在不同樣品中的平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=6）Table 1 Average recoveries and relative standard deviations（RSDs）for pyroxasulfone spiked in different sample matrices（n=6）

2.5 實際樣品檢測

采用本方法對實驗室日常檢測樣品豬肉、豬肝、雞肉、雞肝、牛奶、雞蛋各5個，牛肉和羊肉各10個進(jìn)行檢測，結(jié)果在1個牛肉樣品和1個羊肉樣品中檢出砜吡草唑，含量分別為0.0012、0.0015 mg/kg，說明砜吡草唑在動物源性食品中存在累積殘留的風(fēng)險。

3 結(jié)論

本文建立了氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜測定動物源性食品中砜吡草唑的檢測方法，在優(yōu)化實驗條件下，目標(biāo)化合物在0.5 ～100 μg/L 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)為0.9995，方法定量下限為0.001 mg/kg?？瞻讟悠吩诘?、中、高4個加標(biāo)水平下的平均回收率為85.8%～106%，RSD為3.1%～6.8%。該方法靈敏度高、操作簡單、快速、準(zhǔn)確、成本低，能滿足動物源性食品中砜吡草唑殘留的檢測需求。