王 婷,李建兵 ,2,翟 鈺 ,祁 魁 ,王曉濱,2
(1.青島市產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗研究院,山東 青島 266101;2.國家海洋精細化工及其生物制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心,山東 青島 266101)
根據(jù)《農(nóng)藥管理條例》規(guī)定,在農(nóng)藥產(chǎn)品中添加的除標簽、說明書標注的有效成分之外的其它農(nóng)藥成分,都視為非法添加成分。非法添加成分的重復使用,特別是禁限用農(nóng)藥,會造成抗性增加,引發(fā)嚴重的農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全事故或者農(nóng)產(chǎn)品農(nóng)藥殘留超標等問題[1,2]。2018 年農(nóng)業(yè)部關(guān)于農(nóng)藥產(chǎn)品抽查結(jié)果顯示,擅自添加其它成分占農(nóng)藥產(chǎn)品不合格的40%以上。殺蟲劑、殺菌劑和除草劑的不合格率分別為8.9%、4.0%和4.6%,由此可見,殺菌劑和除草劑的產(chǎn)品質(zhì)量要優(yōu)于殺蟲劑,而且在生物農(nóng)藥中也有殺蟲劑成分檢出。因此,需要對農(nóng)藥產(chǎn)品中添加的非法殺蟲劑進行定性定量分析。
可濕性粉劑由原藥、載體和助劑組成,具有成本低,毒性小,持久性強,活性成分高等優(yōu)點,是我國傳統(tǒng)劑型之一。近年來隨著新劑型農(nóng)藥的發(fā)展,雖然可濕性粉劑每年新登記比率在下降,但數(shù)量仍占據(jù)前列,可見其在農(nóng)藥劑型中的重要地位[3]。目前,關(guān)于分析可濕性粉劑農(nóng)藥產(chǎn)品有效成分的國家和行業(yè)標準主要采用氣相或者液相色譜法,這些方法只能對已知的一種或者幾種農(nóng)藥成分進行分析,檢測時間長,而且農(nóng)藥中的非法添加成分種類繁多,在確證之前是未知的[4],氣相或者液相色譜法無法滿足未知非法成分檢測的需要。而GC-MS 具有GC 的高分離度和MS 的定性優(yōu)勢[5],結(jié)合自建或者商業(yè)數(shù)據(jù)庫,可以同時定性定量分析多種殺蟲劑,更適用于未知非法添加物的檢測。
本文選取了34 種高頻非法添加殺蟲劑,建立了其在可濕性粉劑農(nóng)藥產(chǎn)品中的氣相色譜-質(zhì)譜快速篩查方法,并對實際農(nóng)藥產(chǎn)品進行驗證。
儀器 5975B+6890N 氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent),ML204T/02,0.1mg 電子天平(METTLER);MS205DU,0.01mg 電子天平(METTLER)。
試 劑 HPLC 級 甲 苯 (ACS),HPLC 級 甲 醇(CNW)。
標準物質(zhì) 敵敵畏(0.25g,97.6%,Dr.Ehrenstorfer);乙酰甲胺磷(0.25g,98%,Dr.Ehrenstorfer);異丙威(0.1g,98.5%,Dr.Ehrenstorfer);仲丁威(0.25g,98%,Dr.Ehrenstorfer);滅線磷 (0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer);殺蟲脒(0.1g,98.8%,Dr.Ehrenstorfer);二嗪磷(0.25g,99%,Dr.Ehrenstorfer);樂果(0.25g,98.5%,Dr.Ehrenstorfer);克百威(0.25g,99.5%,Dr.Ehrenstorfer);氯唑磷(0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer);抗蚜威(0.25g,99.6%,Dr.Ehrenstorfer);甲基毒死蜱(0.25g,99%,Dr.Ehrenstorfer);甲基對硫磷(0.25g,98.6%,AccuStandard);毒死蜱 (0.25g,99%,Dr.Ehrenstorfer);氟蟲腈(0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer);馬拉硫磷(0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer);殺螟硫磷(0.25g,98.3%,Dr.Ehrenstorfer);倍硫磷(0.25g,98%,Dr.Ehrenstorfer);水胺硫磷(0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer)、喹硫磷(0.25g,99%,Dr.Ehrenstorfer);噻蟲嗪(0.1g,99.6%,Dr.Ehrenstorfer);噻嗪酮 (0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer);丙溴磷(0.25g,99%,Dr.Ehrenstorfer);蟲螨腈(0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer);殺撲磷(0.1g,98.3%,Dr.Ehrenstorfer);聯(lián)苯菊酯(0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer);三唑磷(0.1g,98.9%,Dr.Ehrenstorfer);甲氰菊酯(0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer);滅蟻靈(0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer);吡丙醚(0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer);氯菊酯(0.25g,97.7%,Dr.Ehrenstorfer);蠅毒磷(0.1g,98%,Dr.Ehrenstorfer);醚菊酯(0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer);唑蟲酰胺(0.1g,99%,Dr.Ehrenstorfer)。
1.2.1 氣相色譜條件 進樣口溫度為290℃,載氣為 He,流速為 1.0mL·min-1,進樣體積為 1μL,進樣方式為分流進樣,分流比為10∶1;氣相色譜柱為DB-17MS(30m×0.25mm×250μm);程序升溫條件:40℃保持1min,以30℃·min-1升到140℃保持1min,再以5℃·min-1升到 250℃保持 5min,最后以 10℃·min-1升到280℃保持5min。
1.2.2 質(zhì)譜條件 離子源溫度230℃,四級桿溫度150℃,接口溫度280℃,電離方式:EI 源,掃描方式:全掃描(SCAN)和選擇離子監(jiān)測(SIM)。
1.3.1 農(nóng)藥單標的配制 準確稱取10mg(精確至0.1mg)各農(nóng)藥標準品于10mL 容量瓶中,用甲苯配制成1.0mg·mL-1的標準儲備溶液。
1.3.2 農(nóng)藥混標的配制 準確移取不同體積的各農(nóng)藥儲備液于10mL 容量瓶中,用甲醇稀釋成濃度為10mg·L-1的混合標準溶液。
稱取0.1g 樣品于10mL 容量瓶中,加入5mL 甲醇溶解,并用甲醇定容至刻度線,混勻,8000r·min-1離心,0.2μm PTFE 濾膜過濾待測。
農(nóng)藥產(chǎn)品主要成分大多選用甲醇或者甲醇水作為溶劑對其進行提取檢測,可濕性粉劑在加工過程中一般會加入載體和助劑,載體如硅藻土、高嶺土等不溶于甲醇,可通過離心除去,甲醇可溶解助劑,但由于稱樣量不多,對農(nóng)藥成分檢測影響不大[6,7]。因此,選用甲醇對可濕性粉劑產(chǎn)品直接進行溶解提取。
采用SCAN 掃描模式對1.3.2 混標溶液進行分析,通過與NIST 檢索譜庫進行對比,確定各殺蟲劑的保留時間,定量和定性離子(見表1)。選擇SIM 掃描模式對各殺蟲劑進行定性和定量分析。根據(jù)各殺蟲劑的保留時間,將掃描時間分為14 個時間段,使每個時間段內(nèi)的掃描離子數(shù)量適中,調(diào)整每個離子的駐留時間,使其循環(huán)次數(shù)基本相同,并且滿足響應值需求。通過對SCAN 掃描模式的分析,發(fā)現(xiàn)第一個峰(敵敵畏)出峰時間為7.438min,為防止大量溶劑進入檢測器,設置溶劑延遲時間為5min。
用甲醇配制 0.1、0.5、1.0、2.0、4.0mg·L-1系列標準溶液,按已建立的氣相色譜質(zhì)譜條件進行分析,其保留時間見表1,各殺蟲劑可以得到有效分離(見圖1)。
該方法可以同時測定34 種非法添加殺蟲劑,所需時間短。以峰面積為縱坐標,濃度為橫坐標做標準曲線,進行線性回歸分析,34 種殺蟲劑的線性相關(guān)系數(shù)R2均大于0.99,結(jié)果表明,在所測定濃度范圍內(nèi),標準曲線線性良好。以定量離子的3 倍和10 倍信噪比分別計算各農(nóng)藥方法的檢出限(LOD)和定量限(LOQ),對可濕性粉劑空白樣品進行加標回收實驗,選擇 10.0 和 20.0mg·kg-1兩種加標水平,每個水平重復測定6 次,除噻嗪酮和丙溴磷外,其他殺蟲劑加標回收率為71.2%~126.8%,精密度為0.4%~12.1%(見表2)。
圖1 34 種殺蟲劑的總離子流圖Fig.1 TIC of 34 pesticides
表2 34 種農(nóng)藥的檢出限、定量限、回收率和精密度Tab.2 LOD,LOQ,added recovery and RSD of 34 pesticides
噻嗪酮兩個加標水平的回收率均超過130%,這可能是由于基質(zhì)效應產(chǎn)生的。基質(zhì)效應是指基質(zhì)中的其他成分對目標化合物的影響,GC-MS 法的基質(zhì)效應一般以增強為主[8]。在分析過程中,基質(zhì)對噻嗪酮產(chǎn)生了強基質(zhì)效應,因此,使得其回收率升高。通常可以用基質(zhì)空白溶液配置標準曲線來降低基質(zhì)對目標化合物的影響[9]。
丙溴磷的回收率很低,可能是由于丙溴磷不適合加工成可濕性粉劑。丙溴磷是一種易溶于水的淡黃色液體原藥,熔點<25℃。原油或者低熔點的原藥在制劑加工過程中一般不加工成可濕性粉劑,因此,丙溴磷不適合加工成可濕性粉劑。根據(jù)農(nóng)藥登記信息網(wǎng)登記情況,丙溴磷也沒有可濕性粉劑的登記信息。
對已知含非法添加農(nóng)藥樣品按照1.4 處理,按照1.2 氣相色譜質(zhì)譜條件進行SCAN 掃描,根據(jù)NIST 數(shù)據(jù)庫索引,發(fā)現(xiàn)25%吡蟲啉可濕性粉劑中含有克百威,其總離子流圖見圖2。對其進行選擇離子監(jiān)測模式掃描,通過定量計算,得出25%吡蟲啉可濕性粉劑中含有4%克百威。
圖2 可濕性粉劑典型性樣品圖Fig.2 Typical sample of wettable powder
建立了34 種常見非法添加殺蟲劑的氣相色譜-質(zhì)譜篩查方法,操作簡單,耗時短,準確度高,精密度好。并應用于已知農(nóng)藥制劑中非法添加成分驗證,結(jié)果表明,該方法可以滿足可濕性粉劑中非法添加殺蟲劑的快速篩查和定量的要求,其它農(nóng)藥制劑或農(nóng)藥類型中非法添加成分也可參照本方法檢測。