水稻中氰氟草酯及其代謝產(chǎn)物的殘留檢測(cè)分析方法

高 迪 龍家寰 張 盈 魏 進(jìn) 段婷婷

（貴州省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，貴州 貴陽(yáng) 550009）

0 引言

氰氟草酯是目前廣泛應(yīng)用于稻田的氧基苯氧基丙酸類除草劑之一。隨著氰氟草酯的廣泛使用，其在農(nóng)作物上的殘留狀況也逐漸引起了人們的關(guān)注。研究表明，氰氟草酯在環(huán)境中的主要代謝產(chǎn)物是氰氟草一酸和氰氟草二酸。目前，關(guān)于氰氟草酯及其代謝物在農(nóng)作物上的殘留檢測(cè)報(bào)道較少。部分學(xué)者對(duì)氰氟草酯在水稻上的殘留檢測(cè)方法進(jìn)行了研究，但并未對(duì)其代謝產(chǎn)物進(jìn)行相關(guān)研究；少數(shù)研究揭示了氰氟草酯及其代謝物在糧油、辣椒等基質(zhì)上的動(dòng)態(tài)消解規(guī)律?；诖?，筆者使用超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用兩種方法進(jìn)行微量氰氟草酯及其代謝產(chǎn)物的檢測(cè)，對(duì)氰氟草酯的安全使用及水稻的安全生產(chǎn)提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試劑與儀器

水稻基質(zhì)（糙米、稻殼、稻稈）采自貴州省貴陽(yáng)市花溪區(qū)試驗(yàn)基地。試驗(yàn)所用試劑有氰氟草酯標(biāo)準(zhǔn)品（純度98.4%，北京勤誠(chéng)亦信科技開發(fā)有限公司）、氰氟草一酸標(biāo)準(zhǔn)品（純度84.4%，北京勤誠(chéng)亦信科技開發(fā)有限公司）、氰氟草二酸標(biāo)準(zhǔn)品（純度98.9%，北京勤誠(chéng)亦信科技開發(fā)有限公司）、乙腈和甲酸（色譜純，德國(guó)默克股份兩合公司）、乙酸（色譜純，成都金山化學(xué)試劑有限公司）、氯化鈉和無(wú)水硫酸鎂（分析純，天津市永大化學(xué)試劑有限公司）、正己烷（色譜純，安徽天地高純?nèi)軇┯邢薰荆?、N-丙基乙二胺（PSA）和石墨化炭黑（GCB）（安捷倫科技有限公司）。

試驗(yàn)所用儀器有氣相色譜-質(zhì)譜儀［GC-MS，安捷倫科技（中國(guó)）有限公司］，超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀（TSQ-VANTAGE型，美國(guó)賽默飛世爾科技公司），F(xiàn)W100型微型組織粉碎機(jī)（天津泰斯特儀器有限公司），TG16臺(tái)式高速離心機(jī)（長(zhǎng)沙邁佳森儀器設(shè)備有限公司），RE-52AA旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)器（上海亞榮生化儀器廠），CK2000型高通量組織研磨器（北京托摩根生物有限公司），HGC-24A氮吹儀（天津市恒奧科技開發(fā)有限公司），CP213電子天平（湖南平凡科技有限公司），BSA224S-CW電子天平（德國(guó)賽多利斯集團(tuán)），F(xiàn)ilter Unit濾膜（0.22 μm，安捷倫科技有限 公司）。

1.2 配制標(biāo)樣溶液

準(zhǔn)確稱取氰氟草酯及其代謝產(chǎn)物標(biāo)準(zhǔn)品，用正己烷作溶劑（氰氟草一酸、氰氟草二酸用乙腈作溶劑），配制成1 000 mg/L的單標(biāo)儲(chǔ)備液各100 mL，儲(chǔ)存于 4 ℃條件下待用。臨用前準(zhǔn)確移取適量?jī)?chǔ)備液，分別用正己烷稀釋配制成0.005～0.500 mg/L系列濃度的標(biāo)準(zhǔn)品溶液（氰氟草一酸、氰氟草二酸用乙腈稀釋配制），得到相應(yīng)溶劑標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.3 前處理方法

糙米主要成分為淀粉，而稻殼和稻稈成分則以纖維素為主，由于主要成分不同，導(dǎo)致不同基質(zhì)對(duì)應(yīng)的提取方法與提純方法有差異。

1.3.1 提取。常用的提取劑有甲醇、乙腈、丙酮等。使用甲醇作為提取劑時(shí)，操作過(guò)程復(fù)雜且煩瑣；使用丙酮作為提取劑時(shí)，提取液雜質(zhì)含量過(guò)高；使用乙腈作為提取劑時(shí)，回收率較高且干擾雜質(zhì)較少。加入微量乙酸能縮短提取時(shí)間，提高提取效率。因此，該試驗(yàn)選擇1%乙酸乙腈作為提取劑。①氰氟草酯提取。準(zhǔn)確稱取5.0 g樣品（糙米稱取10.0 g） 于50 mL離心管中，加入20 mL（糙米10 mL）1%乙酸乙腈振蕩1 h，5 000 r/min離心5 min。②氰氟草一酸、氰氟草二酸提取。準(zhǔn)確稱取5.0 g樣品于 50 mL離心管中，加入20 mL 1%乙酸乙腈振蕩1 h， 5 000 r/min離心5 min。

1.3.2 提純。該試驗(yàn)提純提取液時(shí)加入了無(wú)水硫酸鎂、PSA、GCB。其中無(wú)水硫酸鎂用于去除水分；GCB用于去除色素；PSA則是通過(guò)氫鍵吸附去除極性化合物雜質(zhì)，以提高凈化效果。①氰氟草酯提取液提純。取2.0 mL（糙米樣品取1.0 mL）上清液于5.0 mL離心管中，經(jīng)氮吹儀吹干，用1.0 mL色譜純正己烷定容，過(guò)0.22 μm濾膜后待測(cè)。②氰氟草一酸、氰氟草二酸提取液提純。取4.0 mL上清液至圓底燒瓶中，35 ℃旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)干，取1.0 mL 50%乙腈水溶液定容后，過(guò)0.22 μm濾膜待測(cè)。

1.3.3 試驗(yàn)方法。分別將氰氟草酯及其代謝產(chǎn)物對(duì)應(yīng)的溶劑標(biāo)、基質(zhì)標(biāo)、提純后的待測(cè)液上機(jī)檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果計(jì)算對(duì)應(yīng)的基質(zhì)標(biāo)曲線、溶劑標(biāo)曲線和添加回收率，評(píng)估該檢測(cè)方法的準(zhǔn)確性與穩(wěn)定性。

按照《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》（NY/T 788—2018）的要求，將30%氰氟草酯-噁唑酰草胺可分散油懸浮劑施用于貴州省貴陽(yáng)市花溪區(qū)水稻試驗(yàn)基地進(jìn)行除草。于雜草2葉或3葉期用藥，每 667 m按照最大推薦使用劑量70 g施藥一次，設(shè)置3次重復(fù)、1個(gè)空白對(duì)照組，共4個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積約400 m。待水稻生長(zhǎng)至收獲期后進(jìn)行采樣，并檢測(cè)糙米、稻殼、稻稈上的氰氟草酯及其代謝產(chǎn)物殘留量。

1.4 檢測(cè)方法

1.4.1 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀測(cè)定氰氟草酯含量。色 譜 條 件：HP-5MS色 譜 柱（30 m×0.25 mm， 0.25 μm），進(jìn)樣口溫度250 ℃；進(jìn)樣模式：不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣體積1.0 μL，檢測(cè)器溫度250 ℃；程序升溫：初始100 ℃，以15 ℃/min升至220 ℃，以20 ℃/min升至280 ℃，保持5 min；載氣為氦氣，流速1.3 mL/min；輔助加熱溫度280 ℃；質(zhì)譜條件：離子源溫度230 ℃，四級(jí)桿溫度150 ℃；質(zhì)譜掃描模式：選擇離子掃描；母/子離子（m/z）：氰氟草酯256/229、256/357，256* （*為定量離子）。

1.4.2 選用離子掃描測(cè)定氰氟草一酸、氰氟草二酸含量。色譜條件：Syncronis C18色譜柱 （50 mm×2.1 mm，1.7 μm）；采用二元梯度洗脫分離，梯度洗脫流動(dòng)相見表1，流速為0.25 mL/min，柱溫35 ℃，進(jìn)樣體積25 μL。質(zhì)譜條件：大氣壓化學(xué)電離（ESI），毛細(xì)管溫度350 ℃，電噴霧電壓3 200 V，鞘氣及輔助氣為氮?dú)?，鞘氣流?0 arb，輔助氣流速 10 arb，碰撞氣為氬氣，其余參數(shù)見表2。

表1 流動(dòng)相及梯度洗脫條件

表2 監(jiān)測(cè)離子對(duì)、碰撞氣能量和源內(nèi)碎裂電壓

2 結(jié)果與分析

2.1 線性范圍和檢測(cè)限

按上述方法對(duì)空白水稻基質(zhì)樣品進(jìn)行測(cè)定，以各農(nóng)藥定量的峰面積與對(duì)應(yīng)各農(nóng)藥質(zhì)量濃度進(jìn)行線性回歸，得到各農(nóng)藥在不同水稻基質(zhì)中的線性方程，結(jié)果見表3。由表3可知，氰氟草酯在水稻的3種基質(zhì)中均表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)；氰氟草一酸在稻殼基質(zhì)中表現(xiàn)為基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)，在糙米及稻稈中均表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應(yīng)；氰氟草二酸在水稻的3種基質(zhì)中均表現(xiàn)為基質(zhì)減弱效應(yīng)。故該方法選擇基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線來(lái)進(jìn)行水稻農(nóng)藥殘留定量，即水稻糙米中氰氟草酯的定量限為0.01 mg/kg，最低檢出量均為1×10mg；水稻稻稈和稻殼中氰氟草酯的定量限均為0.005 mg/kg，最低檢出量均為5×10mg；水稻糙米、稻稈和稻殼中氰氟草一酸和氰氟草二酸的定量限均為0.01 mg/kg，最低檢出量均為1×10mg。

表3 氰氟草酯及其代謝物的線性范圍、線性方程及相關(guān) 系數(shù)表

2.2 回收率和精密度

《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763—2021）中氰氟草酯的最大殘留量（MRLs）為0.1 mg/kg，向空白基質(zhì)中添加0.01～ 0.50 mg/kg不同水平的待測(cè)物標(biāo)準(zhǔn)品，每個(gè)添加水平設(shè)置5個(gè)重復(fù)，進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)，得到待測(cè)物在水稻基質(zhì)中的回收率（見表4）。各項(xiàng)指標(biāo)均符合農(nóng)藥殘留分析的要求。

表4 水稻中氰氟草酯及其代謝產(chǎn)物加標(biāo)回收率和精密度表（n=5）

2.3 實(shí)際樣品分析

田間試驗(yàn)的水稻生長(zhǎng)至收獲期后，按試驗(yàn)方法對(duì)施用過(guò)供試藥劑的水稻樣品進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)結(jié)果如表5所示。

表5 氰氟草酯及其代謝物在水稻上的殘留量 mg/kg

由表5可知，試驗(yàn)點(diǎn)水稻糙米、稻殼及稻稈中氰氟草酯及其代謝物的最終殘留量均小于檢 出限。

3 結(jié)語(yǔ)

該研究建立了超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用快速檢測(cè)水稻中氰氟草酯及其代謝物殘留量的分析方法，符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》（NY/T 788—2018）的要求。該試驗(yàn)建立的檢測(cè)方法簡(jiǎn)單快速、準(zhǔn)確可靠，可滿足農(nóng)藥殘留分析要求，適用于大量樣品的快速檢測(cè)。

按照每667 m稻田70 g的使用劑量于雜草2葉或3葉期使用30%氰氟草酯-噁唑酰草胺可分散油懸浮劑，收獲期的水稻樣品安全，符合《食品安全國(guó)家標(biāo)準(zhǔn) 食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763—2021），可安全使用。