趙圣英,高祥文,于建壘,劉同金,梁 慧,房 鋒*,李瑞娟*
(1.山東仕邦農(nóng)化有限公司,濟(jì)南 250100;2.山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所,濟(jì)南 250100)
咯菌腈(Fludioxonil),化學(xué)名稱為4-(2,2-二氟-1,3-苯并二氧-4-基)吡咯-3-腈,屬于觸殺性苯基吡咯類殺菌劑,其作用機(jī)理主要通過抑制分裂蛋白活化激酶/組氨酸激酶活性,影響真菌分生孢子萌發(fā)、芽管伸長及菌絲生長,可以防治小麥、玉米、蔬菜等作物的大部分真菌病害[1-2]。異菌脲(Iprodione),化學(xué)名稱為3-(3,5二氯苯基)-1-異丙基氨基甲?;覂?nèi)酰脲,是一種高效、廣譜的二甲酰亞胺類觸殺型殺菌劑,兼具保護(hù)和治療作用,其作用機(jī)理是抑制蛋白激酶,控制許多細(xì)胞功能的細(xì)胞內(nèi)信號,抑制真菌孢子的萌發(fā)、產(chǎn)生和菌絲生長,主要用于防治草莓、葡萄、馬鈴薯等作物的灰霉病、早疫病、黑斑病等真菌病害[3]。
目前,咯菌腈和異菌脲殘留檢測分析方法主要有氣相色譜法、氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法、液相色譜法、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法等,基質(zhì)主要包括黃瓜、葡萄、番茄、桃等[4-13],但同時(shí)分析草莓中咯菌腈和異菌脲殘留的方法尚未見報(bào)道。本研究首次建立了咯菌腈和異菌脲在草莓中同時(shí)測定的方法,該方法具有操作簡便、準(zhǔn)確度和精密度高、線性關(guān)系良好等特點(diǎn),為咯菌腈和異菌脲在草莓中的殘留降解規(guī)律研究、風(fēng)險(xiǎn)評估及安全使用提供參考。
咯菌腈標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.7%)、異菌脲標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.3%),上海安譜璀世標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)服務(wù)有限公司;乙腈(色譜純)、甲醇(色譜純),美國TEDIA公司;硫酸鎂(分析純)、氯化鈉(分析純)、檸檬酸鈉(分析純)、檸檬酸二鈉(分析純),國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司;PSA(N-丙基二胺,40~60 μm)、GCB(石墨化碳黑,120~400目),博納艾杰爾科技有限公司。
Waters Hclass/xevo TQD超高效液相色譜-三重串聯(lián)四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀,沃特世科技(上海)有限公司;ME204萬分之一電子天平、ME802百分之一天平,梅特勒托利多科技(中國)有限公司;Heraeus Multifuge X1R離心機(jī),賽默飛世爾科技(中國)有限公司;UMV-2漩渦混合器,北京優(yōu)晟聯(lián)合科技有限公司。
草莓品種為‘甜寶’,山東省農(nóng)業(yè)科學(xué)院濟(jì)陽試驗(yàn)示范基地。
準(zhǔn)確稱取10.0 g草莓漿液(精確至0.1 g)于50 mL塑料離心管,加入10 mL乙腈,4 g硫酸鎂,1 g氯化鈉,1 g檸檬酸鈉,0.5 g檸檬酸氫二鈉,加入陶瓷均質(zhì)子,蓋上離心管蓋,劇烈振蕩1 min后,4 200 r/min離心5 min,取5 mL上清液加入含有885 mg硫酸鎂,150 mg PSA,20 mg GCB的15 mL離心管中,渦旋混勻1 min,4 200 r/min離心5 min,吸取上清液經(jīng)0.22 μm濾膜過濾,用超高效液相色譜-三重串聯(lián)四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀測定。
(1)液相色譜條件。色譜柱為ACQUITY UPLCBEH(1.7 μm,2.1 mm×100 mm);柱溫為35℃;進(jìn)樣量為4 μL,流動(dòng)相A、B分別為乙腈和0.1%甲酸水溶液;流速為0.4 mL/min;采用梯度洗脫模式,洗脫程序見表1。
表1 流動(dòng)相梯度洗脫參數(shù)
(2)質(zhì)譜條件。采集類型為多重反應(yīng)監(jiān)測MRM;離子源為電噴霧離子源ESI;掃描方式咯菌腈為負(fù)離子,異菌脲為正離子;毛細(xì)管電壓為E+/2.5 kV,E-/1.5 kV;離子源溫度為150℃;霧化氣體為氮?dú)?;霧化器壓力<0.690 MPa;撞氣體類型為氬氣??┚婧彤惥宓馁|(zhì)譜參數(shù)見表2。
表2 MRM 模式下咯菌腈和異菌脲質(zhì)譜參數(shù)
分別稱取咯菌腈標(biāo)準(zhǔn)品0.010 2 g、異菌脲標(biāo)準(zhǔn)品0.010 4 g(準(zhǔn)確至0.000 1 g)于100 mL容量瓶中,用甲醇溶解并定容至刻度,搖勻,配制成質(zhì)量濃度為102 μg/mL咯菌腈標(biāo)準(zhǔn)母液、104 μg/mL異菌脲標(biāo)準(zhǔn)母液,于-6℃避光保存。母液用甲醇分別配制成100.0、10.0、1.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。用草莓空白基質(zhì)配制1.0、0.3、0.1、0.03、0.01mg/L的系列混合基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。
GB 2763—2021規(guī)定咯菌腈在草莓中的最大殘留限量為3 mg/kg[14],CAC規(guī)定異菌脲在草莓中的最大殘留限量為10 mg/kg[15],根據(jù)NY/T 788—2018《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》[16]的要求,在草莓空白樣品中添加0.01、0.3、3.0 mg/kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)的咯菌腈,0.01、0.3、10.0 mg/kg質(zhì)量分?jǐn)?shù)的異菌脲,每個(gè)加標(biāo)量平行測定5次,采用1.4樣品前處理方法和1.5儀器分析條件進(jìn)行檢測,計(jì)算加標(biāo)回收率和變異系數(shù)。
國內(nèi)對咯菌腈和異菌脲殘留檢測的樣品前處理,多采用乙腈、二氯甲烷等提取,固相萃取法(SPE)和QuEChERS法凈化,固相萃取法凈化多采用Florisil小柱,QuEChERS法凈化多采用PSA和無水硫酸鎂。本試驗(yàn)過程中,采用乙腈作為提取溶劑,咯菌腈和異菌脲回收率為83%~105%,乙腈相對二氯甲烷后續(xù)凈化簡便,故采用乙腈作為草莓中咯菌腈和異菌脲的提取溶劑。
以草莓空白樣品為基質(zhì),添加0.3 mg/kg的咯菌腈和異菌脲標(biāo)準(zhǔn)溶液,采用乙腈提取。當(dāng)不添加凈化劑時(shí),咯菌腈回收率為106%~111%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)為1.9%;異菌脲回收率為97%~108%,RSD為3.1%。從表3可知,不同用量的PSA對咯菌腈和異菌脲的回收率差異不大,但當(dāng)添加量為150 mg時(shí),咯菌腈和異菌脲的RSD最小。隨著GCB用量的增加,凈化液顏色逐漸變淺,當(dāng)其用量為20 mg時(shí),凈化效果較好,減少了草莓基質(zhì)對咯菌腈和異菌脲定性和定量的影響,咯菌腈和異菌脲回收率分別為99%~108%和93%~104%,回收率符合農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則的要求。綜合考慮,試驗(yàn)選擇乙腈提取,150 mg PSA,20 mg GCB對樣品進(jìn)行凈化。
表3 不同量PSA 和GCB 對咯菌腈和異菌脲回收率的影響
分別在電噴霧正離子模式和負(fù)離子模式下,對1 mg/L的咯菌腈標(biāo)準(zhǔn)溶液和1 mg/L異菌脲標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行全掃描,確定待測物的母離子和電離方式,調(diào)節(jié)毛細(xì)管電壓和錐孔電壓,使母離子信號最強(qiáng),使用Waters TQD MS手動(dòng)調(diào)諧分析,優(yōu)化各子離子的碰撞能量等質(zhì)譜參數(shù),選擇2個(gè)信號強(qiáng)度較強(qiáng)的子離子作為定性離子,離子豐度最強(qiáng)的子離子作為定量離子。結(jié)果表明,在負(fù)離子模式下,咯菌腈的[M-H]-信號強(qiáng)度比正離子模式下的[M+H]+強(qiáng),在正離子模式下,異菌脲的[M+H]+信號強(qiáng)度比負(fù)離子模式下[M-H]-的強(qiáng)。綜合考慮,試驗(yàn)選擇負(fù)離子模式下測定咯菌腈,正離子模式下測定異菌脲,質(zhì)譜參數(shù)見表2。
試驗(yàn)比較了流動(dòng)相分別為甲醇/水、乙腈/水和乙腈/0.1%甲酸水對咯菌腈和異菌脲的色譜峰形及離子化效率的影響。結(jié)果表明,乙腈為有機(jī)相時(shí),待測物峰形尖銳對稱,無拖尾,且離子化效率高,優(yōu)于甲醇,以0.1%甲酸水為無機(jī)相時(shí),進(jìn)一步改善峰形,異菌脲的離子化效率提高,咯菌腈的離子化效率有所降低,綜合考慮,最終確定優(yōu)化后的流動(dòng)相梯度條件見表1。
在1.5所述的液相色譜質(zhì)譜條件下,對0.01、0.03、0.1、0.3、1.0 mg/L系列濃度的咯菌腈和異菌脲基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液分別進(jìn)樣,得到相應(yīng)的響應(yīng)值。以溶液質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo),以其相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)作圖,在0.01~1 mg/L范圍內(nèi),咯菌腈的標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=15 002.5x+38.39,相關(guān)系數(shù)為0.99 52,異菌脲的標(biāo)準(zhǔn)曲線為y=64 025.2x+181.65,相關(guān)系數(shù)為0.998 8,說明咯菌腈和異菌脲在上述濃度范圍內(nèi)質(zhì)量濃度與峰面積具有良好的線性關(guān)系。
結(jié)果表明(表4):添加水平為0.01、0.3 mg/kg和3 mg/kg時(shí),咯菌腈在草莓中的平均回收率為83%~105%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.0%~12.1%;添加水平為0.01、0.3 mg/kg和10 mg/kg時(shí),異菌脲在草莓中的平均回收率為93%~101%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.9%~9.4%。其準(zhǔn)確度及精密度均滿足農(nóng)藥殘留分析與檢測標(biāo)準(zhǔn)要求。通過添加試驗(yàn)可知,咯菌腈和異菌脲在草莓中殘留分析方法的定量限(LOQ)為0.01 mg/kg,符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》的要求。
50%咯菌腈·異菌脲懸浮劑在草莓上的殘留試驗(yàn)樣品56份,利用本方法進(jìn)行檢測。結(jié)果表明,處理區(qū)草莓樣品中咯菌腈殘留量為0.021~0.18 mg/kg,異菌脲殘留量為0.22~1.87 mg/kg,對照區(qū)樣品咯菌腈、異菌脲殘留均未檢出。因此,咯菌腈殘留量低于GB 2763—2021規(guī)定的MRL值3 mg/kg[14],異菌脲殘留量低于CAC規(guī)定的MRL值10 mg/kg[15]。
本研究以乙腈為提取溶劑,通過對樣品前處理凈化方法、色譜和質(zhì)譜條件進(jìn)行優(yōu)化,首次建立了草莓中同時(shí)檢測咯菌腈和異菌脲殘留量的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)方法。咯菌腈在草莓中的平均回收率為83%~105%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.0%~12.1%,異菌脲在草莓中的平均回收率為93%~101%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.9%~9.4%。該方法操作簡便,靈敏度、準(zhǔn)確度、精密度均符合《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗(yàn)準(zhǔn)則》的要求,為咯菌腈和異菌脲在草莓中殘留量的同時(shí)測定提供理論參考和技術(shù)支持。