張云 程立軍 謝向機 陳澤宇 林妙端
摘 要:建立了土壤中氰蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺、氟蟲酰胺等3種鄰氨基苯甲二酰胺類殺蟲劑殘留量的快速檢測方法。土壤中的鄰氨基苯甲二酰胺類殺蟲劑殘留量,經(jīng)磷酸鹽緩沖溶液和甲醇混合提取液提取后,調(diào)pH至2.0~3.0,用固相萃取柱凈化,以乙腈-5mmol/L乙酸銨-甲酸作為流動相,梯度洗脫,UPLC-MS/MS電噴霧離子源,正離子多反應(yīng)監(jiān)測模式測定,外標(biāo)法定量。測定結(jié)果表明:采用本方法檢測3種鄰氨基苯甲二酰胺類殺蟲劑,方法檢測低限均能達到2.0μg/kg以下,在曲線濃度2~50μg/L之間線性相關(guān)系數(shù)(r)均>0.9985,在2.0、5.0、10μg/kg添加水平回收率較高,在72.5%~87.1%范圍之間;回收率相對標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍在2.9%~9.8%之間。
關(guān)鍵詞:土壤;鄰氨基苯甲二酰胺;超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜;測定
氟蟲酰胺、氰蟲酰胺和氯蟲苯甲酰胺是目前市面上常見的3種鄰氨基苯甲二酰胺類殺蟲劑。該類殺蟲劑是近幾年Dupont公司從鄰氨基苯甲二酰胺類化合物中篩選出來的兩代廣譜殺蟲劑[1],大鼠急性經(jīng)口LD50>5000mg/kg[2]。該類殺蟲劑能高效激活昆蟲魚尼丁受體,使昆蟲癱瘓導(dǎo)致死亡[3],可有效防治鱗翅目、鞘翅目和半翅目等昆蟲[4-5]。該類農(nóng)藥具有很好的市場潛力和廣泛的應(yīng)用前景[6-8],其登記和使用范圍在逐年持續(xù)擴大。由于其化學(xué)性質(zhì)較為穩(wěn)定,長期使用會富集于土壤中,導(dǎo)致環(huán)境污染。
目前,國內(nèi)外有關(guān)鄰氨基苯甲二酰胺類農(nóng)藥檢測的報道,主要集中在原藥[9]和食品[10-12]中,土壤中鄰氨基苯甲二酰胺殺蟲劑的檢測方法較少,檢測項目較單一,且未見超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定氰蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺和氟雙酰胺3種鄰氨基苯甲二酰胺類殺蟲劑的公開文獻。本研究建立了超高效液相色譜-四級桿串聯(lián)質(zhì)譜ESI+離子、MRM模式下,土壤中3種鄰氨基苯甲二酰胺類目標(biāo)物有效成分分析和定量方法。此方法適用于氰蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺和氟蟲酰胺的同時測定,并具有簡便、快速、準(zhǔn)確、靈敏度高、重復(fù)性好的特點。適用于土壤環(huán)境的分析檢測。
1 實驗部分
1.1 儀器與試劑
1.1.1儀器設(shè)備
AB SCIEX3500三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(配ESI源) ,固相萃取裝置,均質(zhì)器,離心機,電子天平,旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,超聲波清洗器,超純水機等。
1.1.2試劑、藥品
乙腈、甲醇、乙酸、乙酸胺為色譜純,磷酸、磷酸氫二鉀、磷酸二氫鉀為分析純。水:符合GB/T 6682中一級水的規(guī)定。固相萃取柱Oasis HLB:200mg,6mL。
1.1.3溶液
磷酸鹽緩沖液a:稱取41.70g磷酸氫二鉀和2.30g磷酸二氫鉀加水溶解至1000mL。磷酸鹽緩沖液b:用磷酸將磷酸鹽緩沖液a調(diào)節(jié)pH至2~3。提取液:將磷酸鹽緩沖溶液a與甲醇體積分數(shù)為50%混合均勻。
1.1.4標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)
氟蟲酰胺(CAS號272451-65-7)、氰蟲酰胺(CAS號736994-63-1)、氯蟲苯甲酰胺(CAS號500008-45-7),標(biāo)準(zhǔn)品純度均≥97%。將上述標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)用甲醇配置成濃度為100ng/mL的標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液,存放于2℃~8℃冰箱中,可保存3個月。臨用時用流動相配置成相應(yīng)濃度的工作液。
1.2 實驗方法
1.2.1試樣制備
按照NY/T 1121.1中有關(guān)規(guī)定采集土壤,去雜物后充分混勻,保存在-18℃冷凍冰箱中。按照NY/T 52平行取三份新鮮土壤,(105±2)℃的烘箱中烘烤12h后在干燥箱中冷卻后稱重,測定土壤的水分含量(α),再計算土樣換算至烘干的水分換算系數(shù)K(K=1-α)
1.2.2樣品提取
稱取10g試樣(精確到0.01g)于200mL錐形瓶中,加入100mL提取液,用振蕩器振蕩30min,超聲提取10min,將上清液裝入50mL離心管中,4000r/min離心5min。準(zhǔn)確移取20mL在40℃下旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至10mL左右,用磷酸調(diào)節(jié)pH至2~3之間,待凈化。
1.2.3樣品凈化
依次用5mL甲醇,5mL磷酸鹽緩沖液b淋洗活化固相萃取柱,將待凈化液轉(zhuǎn)移上柱,抽干,棄去流出液。再用6mL乙腈洗脫,收集洗脫液于10mL氮吹管中,45℃下吹干,加入1mL流動相,漩渦混勻1min,過0.22μm有機系濾膜后,超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測定。
1.2.4色譜條件
色譜柱:Thermo syncronic C18 Dim.(mm) 50×2.1,ParticleSz.(?) 1.7;進樣量:10?L;柱溫:35℃;流速:0.3mL/min;梯度洗脫設(shè)定程序見表1。
1.2.5質(zhì)譜條件
離子源:ESI+;掃描方式:MRM;輔助加熱氣、霧化氣、碰撞氣均為高純氮氣;定性定量離子對、去簇電壓、碰撞氣體能量、碰撞池出口電壓見表2。
1.2.6定量測定
用混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液對樣品溶液進行外標(biāo)法定量,樣品溶液中待測物的響應(yīng)值應(yīng)與相應(yīng)濃度的對照標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)響應(yīng)值相當(dāng)。
2 結(jié)果與討論
2.1凈化條件的優(yōu)化
由于土壤樣品基質(zhì)復(fù)雜,干擾因素較多,特別是一些可溶性物質(zhì)嚴重影響分離效果和檢測靈敏度。固相萃取技術(shù)由于溶劑用量少,操作方便,回收率高等特點,廣泛用于食品、環(huán)境中微量成分的測定[13-14]。本文對比了硅膠柱、活性炭柱和Oasis HLB柱的凈化效果,只有Oasis HLB能將樣品中的雜質(zhì)有效分離,雜峰干擾較少,凈化效果最佳。同時由于Oasis HLB柱在酸性條件下極性捕獲基團保留效果最佳。因此,樣液過柱前先調(diào)節(jié)pH至酸性條件,富集目標(biāo)物于凈化柱上,過柱后用乙腈將目標(biāo)物洗脫收集,回收率較高。不同pH條件下回收率對比圖見圖1。
2.2 儀器條件的優(yōu)化
本研究采用正負離子質(zhì)譜掃描模式,對氟蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺和氰蟲酰胺的質(zhì)譜條件進行對以尋優(yōu),在混合標(biāo)準(zhǔn)濃度均為1mg/L條件下。負離子模式下Q1信號強度均在1×103左右,強度較低,不適合采用;在正離子Q1模式下,分別掃描[+H]和[+NH4]的信號強度,3種物質(zhì)母離子強度均超過了1×107,但Q3模式下,氰蟲酰胺和氯蟲苯甲酰胺只有[+H]產(chǎn)生的子離子強度較穩(wěn)定。因此,經(jīng)過多方比較,最后選擇信號強且穩(wěn)定的m/z:474.9/285.9,474.9/177.0,483.9/452.9,483.9/285.9,683.0/408.0,683.0/273.9為定性離子對,其中信號較高的m/z:474.9/285.9,483.9/452.9和683.0/408.0為定量離子對。3種鄰氨基苯甲二酰胺類化合物的提取離子對色譜圖見圖2。
2.3 方法的線性范圍和相關(guān)性及測定低限
準(zhǔn)確配置鄰氨基苯甲二酰胺類標(biāo)準(zhǔn)品系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,質(zhì)量濃度分別為2、5、10、20、50μg/L。按照1.2.4-1.2.5中的儀器條件進樣分析后,以峰面積y對質(zhì)量濃度x繪制工作曲線。線性相關(guān)系數(shù)r均大于0.9985,在2~50μg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系。對空白樣品進行加標(biāo)回收試驗,根據(jù)信噪比S/N≥10為定量限和S/N≥3為檢出限的參考規(guī)定,結(jié)合樣品處理過程中的稀釋倍數(shù),計算各組分的方法定量限和檢出限,測定底限均小于1.0μg/kg,靈敏度較高。結(jié)果見表3。
2.4 方法的準(zhǔn)確度和精密度
以不含氰蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺和氟蟲酰胺的土壤樣品為本底,分別添加系列濃度的待測藥物標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.2節(jié)所述實驗方法進行回收率實驗,重復(fù)測定6次,結(jié)果見表4。
2.5 實際樣品測定
采用本研究所建立的檢測方法對三明地區(qū)20個農(nóng)田、菜園采集的土壤樣品進行實際樣品檢測,結(jié)果顯示,其中一批樣品檢出氰蟲酰胺0.72mg/kg,3批樣品不同程度檢出氯蟲苯甲酰胺和氟蟲酰胺,最高檢出值達1.27 mg/kg,其余均未檢出。
3 結(jié)論
本研究采用Oasis HLB固相萃取技術(shù)和UPLC-MS/MS檢測技術(shù)相結(jié)合測定土壤中氰蟲酰胺、氯蟲苯甲酰胺和氟蟲酰胺等3種鄰氨基苯甲二酰胺類農(nóng)藥殘留。各化合物測定低限均可達到2.0μg/kg;在濃度2~50μg/L之間線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)(r)均>0.9985;對于2.0、5.0、10μg/kg三個水平添加回收,回收率平均值在72.5%~87.1%之間,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSDs)在2.9%~9.8%之間。該方法快速簡便、靈敏度高、凈化效果好,顯著地縮短了檢測時間,可應(yīng)用于土壤中鄰氨基苯甲二酰胺類農(nóng)藥的快速分析。
【基金項目:國家質(zhì)檢總局科技計劃項目(2015IK034)資助?!?/p>