楊益林，潘艷坤，周玉薇，張思敏

(廣西分析測試研究中心，廣西530022)

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定甘蔗中10種除草劑的殘留量

楊益林，潘艷坤，周玉薇，張思敏

(廣西分析測試研究中心，廣西530022)

甘蔗樣品(2.00 g)用乙腈10.0 mL勻質(zhì)提取，提取液經(jīng)QuEchERS方法凈化。所得凈化液進(jìn)行液相分離，以Hypersil Gold色譜柱為分離柱，以不同體積比的含0.1%(體積分?jǐn)?shù))甲酸的10 mmol·L－1乙酸銨溶液和乙腈的混合液為流動相進(jìn)行梯度洗脫，質(zhì)譜分析中采用電噴霧正離子源選擇反應(yīng)監(jiān)測模式檢測。10種除草劑的質(zhì)量濃度均在10～1 000μg·L－1內(nèi)與其對應(yīng)的峰面積呈線性關(guān)系，方法的測定下限(10S/N)在2～10μg·kg－1之間。以空白樣品為基體進(jìn)行加標(biāo)回收試驗，所得回收率在82.3%～120%之間，測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=6)在3.9%～8.2%之間。

液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法;甘蔗;除草劑

在甘蔗種植過程中，雜草是蔗田主要的有害生物，伴隨著甘蔗的整個生育期，因與甘蔗爭光、溫、水、肥等從而造成甘蔗減產(chǎn)。使用化學(xué)除草劑對蔗田雜草進(jìn)行防除是較為理想的一項技術(shù)措施，也是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)中保證甘蔗產(chǎn)量的有效技術(shù)手段之一。但化學(xué)除草劑的大量使用會造成在植物體內(nèi)的殘留，并通過食物鏈的傳遞在人體內(nèi)積累，可產(chǎn)生慢性危害，降低人體免疫力，從而影響人體健康。甘蔗種植過程中根據(jù)不同的生長階段使用不同種類的除草劑，同時施用二元或三元混合除草劑以達(dá)到最佳的除草效果，因而建立簡單、便捷的檢測除草劑多殘留方法具有重要意義。

我國在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T 2763-2014《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》中規(guī)定了莠滅凈、莠去津、敵草隆等多種除草劑在甘蔗中的最大殘留限量值，限制了甘蔗中除草劑的殘留量。雖然國家農(nóng)業(yè)部、質(zhì)量監(jiān)督檢驗檢疫總局等部門已經(jīng)頒布實施了多部除草劑檢測標(biāo)準(zhǔn)［1-2］，但在這些方法中未能覆蓋甘蔗種植中常用的除草劑種類。文獻(xiàn)［3-7］報道的除草劑多農(nóng)藥殘留的檢測方法較多是根據(jù)除草劑化學(xué)結(jié)構(gòu)類型來建立，文獻(xiàn)［3］采用分散固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法測定農(nóng)產(chǎn)品及產(chǎn)地土壤中均三氮苯類除草劑殘留量，文獻(xiàn)［4］采用液質(zhì)法測定茶葉中30種磺酰脲類除草劑的殘留量，文獻(xiàn)［5］采用液相色譜-質(zhì)譜法測定煙草中3種苯氧羧酸類除草劑殘留量等。而甘蔗種植過程中主要采用不同化學(xué)結(jié)構(gòu)的除草劑復(fù)配使用，即有三嗪類除草劑如莠去津、莠滅凈等，也有甲草胺、敵草隆等酰胺類、脲類除草劑的復(fù)配。目前文獻(xiàn)報道的甘蔗中除草劑殘留的測定方法有氣相色譜法［8］、液相色譜法［9］、氣相色譜-質(zhì)譜法［10］和毛細(xì)管電泳-串聯(lián)質(zhì)譜法等［11］，這些檢測方法也多基于同種化學(xué)結(jié)構(gòu)類型的除草劑而建立，多采用氣相色譜法、氣相色譜-質(zhì)譜法檢測，目前對液相色譜-質(zhì)譜法的研究較少。但適用于氣相色譜法或氣相色譜-質(zhì)譜法測定的除草劑種類是有限的，如敵草隆、異噁草酮等無法用氣相色譜法或氣相色譜-質(zhì)譜法進(jìn)行檢測。液相色譜-質(zhì)譜法相對而言則具有更廣范的檢測對象。

本工作結(jié)合甘蔗常用除草劑的使用特點，采用液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，建立了可同時測定甘蔗種植使用頻率較高的10種除草劑的多農(nóng)藥殘留量。并針對常規(guī)的固相萃取凈化方法步驟繁瑣的缺點，建立了基質(zhì)分散固相萃取凈化方法，即QuEchERS凈化方法。優(yōu)化了甘蔗樣品的前處理條件，簡化了凈化步驟。該方法的建立不僅符合甘蔗種植過程中多元除草劑混合使用的特點，還具有檢測步驟簡單、較高檢測靈敏度和特異性的優(yōu)點。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

TSQ Quantum Access Max型三重四極桿液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，配電噴霧電離源;TDL-40B型高速離心機;VORTEX MIXER型旋渦混合儀;TTL-DCII型氮吹儀;基質(zhì)分散固相萃取(dSPE)純化管(150 mg硫酸鎂，50 mg N-丙基乙二胺，2 mL離心管)。

莠去津、莠滅凈、撲草凈、仲丁靈、敵草隆、甲草胺、乙草胺、異丙甲草胺、西瑪津、異噁草酮標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液:100 mg·L－1。

10種除草劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液:2 mg·L－1，分別移取100 mg·L－1除草劑標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液1.00 mL至50 mL容量瓶中，用乙腈定容至50 mL，配成所需溶液。

液相色譜流動相使用的乙腈為色譜純，其他試劑均為分析純。液相色譜流動相用水為超純水，其他試驗用水為蒸餾水。

1.2 儀器工作條件

1)色譜條件Hypersil Gold色譜柱(2.1 mm× 150 mm，5μm)，柱溫30℃;流量0.2 mL·min－1;進(jìn)樣量10μL。流動相:A為含0.1%(體積分?jǐn)?shù)，下同)甲酸的10 mmol·L－1乙酸銨溶液，B為乙腈。梯度洗脫程序:0～4 min時，A為70%;4～15 min時，A由70%降至30%;15～20 min時，A由30%降至10%，保持4 min。

2)質(zhì)譜條件電噴霧離子源(ESI)，采用正離子掃描模式;選擇反應(yīng)監(jiān)測模式(SRM);噴霧電壓3 500 V;毛細(xì)管溫度350℃，蒸發(fā)溫度100℃;鞘氣壓力3.67 kPa，輔助氣流量5 L·min－1;其余質(zhì)譜參數(shù)見表1，其中“*”為定量離子。

表1 質(zhì)譜參數(shù)Tab.1 MS parameters

1.3 試驗方法

甘蔗樣品去皮，取可食部分切碎并用粉碎機粉碎，稱取粉碎后試樣2.00 g至50 mL塑料離心管中，加入水5 mL渦旋混勻，再加入氯化鈉5 g，乙腈10.0 mL，以5 000 r·min－1轉(zhuǎn)速均質(zhì)提取1 min，再以3 500 r·min－1轉(zhuǎn)速離心5 min。移取上清液5.00 mL至10 mL離心管中，用氮氣吹至近干，殘余物用1.00 mL乙腈溶解后轉(zhuǎn)移至dSPE純化管中，渦旋混勻30 s后，以3 500 r·min－1轉(zhuǎn)速離心5 min，移取上清液，經(jīng)0.45μm濾膜過濾后，按儀器工作條件進(jìn)行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜行為

空白甘蔗樣品中添加10種除草劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的選擇反應(yīng)監(jiān)測色譜圖見圖1。

圖1 10種除草劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的SRM色譜圖Fig.1 SRM chromatogram of10 herbicides mixed standard solution

2.2 樣品提取條件的選擇

2.2.1 提取劑

將空白基質(zhì)陽性添加水平為0.05 mg·kg－1甘蔗試樣分為3組，每組分別加入乙腈、1%甲酸-乙腈溶液、乙酸乙酯等3種提取劑，按試驗方法進(jìn)行測定并計算回收率，考察了3種提取劑對回收率的影響，其結(jié)果見表2。

表2 不同提取劑下10種除草劑的回收率Tab.2 Values of recovery of 10 herbicides with different extract solvents%

由表2可知:乙腈對10種除草劑均具有較好的回收率，乙酸乙酯和1%甲酸-乙腈溶液對仲丁靈的回收率均小于50%。試驗選擇乙腈作為提取劑。

2.2.2 試樣加水

試驗將一定量的水加入試樣預(yù)先混勻，再經(jīng)乙腈勻漿提取，QuEchERS法凈化。試樣加水提取對回收率的影響見表3。

表3 試樣加水提取對10種除草劑回收率的影響Tab.3 Effect of adding water in sample for extraction on values of recovery of 10 herbicides%

由表3可知:試樣加入一定量的水后，提取效率比直接經(jīng)乙腈提取有所提高，尤其敵草隆、莠滅凈、撲草凈等除草劑的回收率提高。試驗選擇試樣加水提取。

2.3 凈化方法的選擇

QuEchERS凈化方法具有方便快捷、低成本的優(yōu)勢，近年來多被應(yīng)用于植物性食品中的農(nóng)藥殘留檢測。但對于一些基質(zhì)復(fù)雜的植物性樣品，針對性更強的固相萃取(SPE)凈化法的凈化效果則更優(yōu)于QuEchERS法。氨基柱固相萃取法是常用的多農(nóng)藥殘留檢測凈化方法，如在多農(nóng)藥殘留檢測的國家標(biāo)準(zhǔn)方法GB/T 20769-2008［12］中凈化使用。試驗考察了應(yīng)用QuEchERS凈化方法和氨基柱固相萃取法對10種除草劑回收率的影響。陽性添加的樣品經(jīng)乙腈提取后，分別用以上兩種方式凈化處理并測定(QuEchERS凈化方法按試驗方法進(jìn)行;氨基柱固相萃取法按GB/T 20769-2008中規(guī)定的凈化方法進(jìn)行)，其結(jié)果見表4。

由表4可知:QuEchERS凈化方法較氨基柱固相萃取法具有更高的回收率，且操作過程比氨基柱SPE凈化更為簡單，消耗更少的有機試劑，且有顯著的快速、簡便、廉價、有效、安全的特點。試驗選用QuEchERS凈化方法。

由于QuEchERS凈化方法所采用的N-丙基乙二胺(PSA)吸附劑結(jié)構(gòu)具有兩個氨基，pKa分別為10.1，10.9，在水溶液中呈堿性，因此QuEchERS中可加入檸檬酸氫二鈉、檸檬酸鈉、乙酸鈉等緩沖鹽，以減弱一些對pH敏感的化合物降解的程度。試驗考察了提取樣品過程中加入乙酸鈉緩沖鹽對10種除草劑回收率的影響。結(jié)果表明，是否添加緩沖鹽對回收率影響不大。試驗選擇不加緩沖鹽，直接采用PSA分散劑進(jìn)行吸附凈化處理。

2.4 儀器工作條件的選擇

2.4.1 色譜參數(shù)

C18液相色譜柱對待測除草劑具有較好的保留，可用作液相色譜分析柱。試驗選用Hypersil Gold色譜柱(2.1 mm×150 mm，5μm)進(jìn)行分離。

以乙酸銨-乙腈為流動相，在1.2節(jié)的洗脫條件下，10種待測除草劑得到了較好的保留，滿足質(zhì)譜檢測的要求。

2.4.2 質(zhì)譜參數(shù)

根據(jù)10種除草劑的結(jié)構(gòu)特性，試驗采用ESI、正離子掃描、SRM模式進(jìn)行測定。

采用質(zhì)譜工作站軟件TSQ Tune分別對10種除草劑標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行各項質(zhì)譜參數(shù)的自動優(yōu)化，得到最優(yōu)的檢測靈敏度。10種除草劑的母離子和子離子、透鏡補償電壓和碰撞能量等參數(shù)見表1。

2.5 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限

按儀器工作條件對10種除草劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定，并繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。結(jié)果表明:10種除草劑的質(zhì)量濃度均在10～1 000μg·L－1內(nèi)與其對應(yīng)的峰面積呈線性關(guān)系，線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)見表5。

取空白甘蔗樣品，制樣后向其中添加10種除草劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按試驗方法進(jìn)行測定，按10倍信噪比計算方法的測定下限(10S/N)，其結(jié)果見表5。

表4 凈化方法對10種除草劑回收率的影響Tab.4 Effect of purification treatments on values of recovery of 10 herbicides%

表5 線性回歸方程、相關(guān)系數(shù)和測定下限Tab.5 Linear regression equations，correlation coefficients and lower limits of determination

2.6 方法的精密度和回收試驗

試驗以空白甘蔗作為樣品基質(zhì)，添加0.02，0.05，0.1 mg·kg－110種除草劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，按試驗方法測定并計算回收率，每個添加水平平行測定6次，結(jié)果見表6。

表6 精密度和回收試驗結(jié)果(n=6)Tab.6 Results of tests for precision and recovery(n=6)

由表6可知:10種除草劑的加標(biāo)回收率在82.3%～120%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在3.9%～8.2%之間。方法有較好的重復(fù)性和準(zhǔn)確度。

2.7 樣品分析

采集6家糖廠收購的10個批次甘蔗樣品，按試驗方法進(jìn)行測定，其中2個樣品檢出含有仲丁靈殘留，殘留量分別為0.03，0.07 mg·kg－1，其他9種除草劑均未檢出。試驗結(jié)果表明存在一定量除草劑殘留。

［1］SN/T 2228-2008進(jìn)出口食品中31種酸性除草劑殘留量的檢測方法氣相色譜-質(zhì)譜法［S］.

［2］NY/T 1726-2009蔬菜中非草隆等15種取代脲類除草劑殘留量的測定液相色譜法［S］.

［3］曹軍，于伯華，陳勇，等.分散固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜法測定農(nóng)產(chǎn)品及產(chǎn)地土壤中均三氮苯類除草劑殘留量［J］.理化檢驗-化學(xué)分冊，2012，48(8):956-961.

［4］周平勇，占春瑞，李海燕，等.高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定茶葉中30種磺酰脲類除草劑的殘留量［J］.理化檢驗-化學(xué)分冊，2010，46(3):293-295.

［5］鄧其馨，張建平，葉仲力，等.高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定煙草中3種苯氧羧酸類除草劑殘留量［J］.理化檢驗-化學(xué)分冊，2013，49(9):1129-1133.

［6］朱將偉.液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測定土壤中咪唑啉酮類和三嗪類除草劑［J］.分析試驗室，2016，35(2):204-208.

［7］牟仁祥，陳銘學(xué).稻米中13種苯氧羧酸類除草劑多殘留的高效液相色譜-質(zhì)譜測定［J］.分析測試學(xué)報，2008，27(9):973-976.

［8］彭金云，韋良興，農(nóng)克良，等.基質(zhì)固相分散氣相色譜法測定甘蔗中三嗪類除草劑［J］.分析試驗室，2010，29(6):49-52.

［9］劉彬，蔡凱，胡德禹，等.高效液相色譜法同時測定甘蔗及土壤中莠滅凈與敵草隆的殘留［J］.農(nóng)藥，2010，49(8):593-595..

［10］王天順，楊玉霞，范業(yè)賡，等.氣相色譜-質(zhì)譜法測定甘蔗中除草劑殘留量［J］.理化檢驗-化學(xué)分冊，2011，47(11):1266-1268.

［11］DANIELA D，DOS SANTOSB V B，VIDALB D T R，et al.Determination of halosulfuron-methyl herbicide in sugarcane juice and tomato by capillary electrophoresistandem mass spectrometry［J］.Food Chemistry，2015，175(1):82-84.

［12］GB/T 20769-2008水果和蔬菜中450種農(nóng)藥及相關(guān)化學(xué)品殘留量的測定液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法［S］.

LC-MS/MS Determination of Residual Amounts of 10 Herbicides in Sugarcane

YANG Yilin，PAN Yankun，ZHOU Yuwei，ZHANG Simin
(Guangxi Research Center for Analysis and Test，Guangxi530022，China)

The pretreated sugarcane sample(2.00 g)was homogeneously extracted with 10.0 mL acetonitrile and purified by QuEchERS method.In LC separation Hypersil Gold chromatographic column was used as stationary phase，and mixtures of10 mmol·L－1ammonium acetate solution containing 0.1%(φ)formic acid and acetonitrile mixed in different ratio were used as mobile phase in gradientelution.ESI+and selective reaction monitoring were adopted in MS/MS.Linear relationships between values of peak area and mass concentration of the 10 herbicides were kept in the same range of10－1 000μg·L－1，with lower limits of determination(10S/N)in the range of 2－10μg·kg－1.On the base of blank sample，test for recovery was made by standard addition method;values of recovery found were in the range of 82.3%－120%，with RSDs(n=6)in the range of3.9%－8.2%.

LC-MS/MS;sugarcane;herbicides

O657.63

A

1001-4020(2017)05-0507-05

10.11973/lhjy-hx201705003

2016-07-07

廣西壯族自治區(qū)直屬公益性科研院所基本科研業(yè)務(wù)費專項課題(2013AC206)

楊益林(1964－)，男，廣西上林人，研究方向為食品安全檢測，270430713@qq.com