楊敬坡　王文軍　陳曉軒　郭延凱　吳黎軍　都澤銘

摘要：建立一種利用快速溶劑萃?。ˋSE）-氣相色譜-三重四級桿質(zhì)譜儀檢測經(jīng)濟作物土壤中甲霜靈、嘧霉胺、戊唑醇等6種農(nóng)藥的分析方法。樣品經(jīng)研缽研細，利用ASE進行提取，提取液經(jīng)氮吹濃縮后，上GC-MS/MS進行檢測，外標(biāo)法定量。6種農(nóng)藥質(zhì)量濃度在0.05～5μg/mL范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)均大于0.995;檢出限在0.005～0.023μg/mL;加標(biāo)回收率在81.2%～108.7%之間;重復(fù)性（n=6）相對標(biāo)準偏差在3.26%～4.40%之間。實驗表明該方法具有操作簡單、檢測速度快、檢出限低等優(yōu)點，適用于經(jīng)濟作物土壤中多種農(nóng)藥殘留的分析檢測。

關(guān)鍵詞：快速溶劑萃取;GC-MS/MS;土壤;甲霜靈;農(nóng)藥

中圖分類號：S481.8;O657.63

文獻標(biāo)志碼：A

文章編號：1674–5124（2019）02–0072–06

0 引言

甲霜靈、嘧霉胺、戊唑醇等化學(xué)農(nóng)藥是保障我國經(jīng)濟作物生產(chǎn)的重要農(nóng)業(yè)投入品，由于農(nóng)藥的使用，使我國每年挽回經(jīng)濟作物損失達100多億;甲霜靈、嘧霉胺、戊唑醇等化學(xué)農(nóng)藥因其價格低廉、高效廣譜等特點，在農(nóng)業(yè)和工業(yè)生產(chǎn)中的使用量大增，從而使其成為了主要環(huán)境污染之一[1-3]。然而，農(nóng)藥也是一把雙刃劍，它在保障人類獲得豐富的經(jīng)濟作物的同時，也在污染著我們賴以生存的土壤、水系統(tǒng)等。農(nóng)藥進入土壤系統(tǒng)以后，會發(fā)生化學(xué)、物理等反應(yīng)，除了土壤有機物質(zhì)含量、溫度、光照、微生物等環(huán)境因素對農(nóng)藥降解有影響，各類農(nóng)藥的化學(xué)結(jié)構(gòu)和類型也是影響土壤降解的重要因素[4-6]。大量報告研究表明，微量的化學(xué)農(nóng)藥殘留對土壤系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生一定的危害，因此對于經(jīng)濟作物土壤進行農(nóng)藥殘留的分析檢測，有助于了解當(dāng)?shù)剞r(nóng)藥使用情況并為監(jiān)管部門有目的的尋找解決辦法提供依據(jù)。

快速溶劑萃取法（accelented solvent extraction，ASE）相比固相萃取、吸附劑吸附等方法，具有提取速度快、有機溶劑用量少、回收率高等優(yōu)點，在環(huán)境、食品和藥物等領(lǐng)域有廣泛的應(yīng)用，是目前萃取土壤中農(nóng)藥殘留公認的最佳前處理方法[7-10]。實驗選擇快速溶劑萃取方法對土壤進行提取，采用GC-MS/MS法檢測，實驗表明，該方法具有檢出限低、回收率高、檢測速度快等優(yōu)點，適用于土壤中的農(nóng)藥殘留的檢測。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

1.1.1 儀器

氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀：島津GC-2010plus型，配備QP2010ultra質(zhì)譜系統(tǒng)（島津科技有限公司）;電子天平：XS204DU型，0.1mg（梅特勒科技有限公司）;快速溶劑萃取儀：熱電300型（熱電有限公司）;固相萃取柱：WatersC18500mg/6mL（色譜科有限公司）;色譜柱：HP-5MS質(zhì)譜專用毛細管色譜柱（安捷倫科技有限公司）;漩渦混合器：T10，3000～30000r/min（艾卡儀器有限公司）;純水儀：Milli-Q（密理博科技有限公司）;離心機：Mikro220R型（Hettich科技有限公司）;數(shù)控超聲波清洗機：SK3300LH型，廣州滬瑞明儀器有限公司。

1.1.2 標(biāo)準物質(zhì)、試劑

標(biāo)準物質(zhì)：嘧霉胺、甲霜靈、噻蟲嗪，二甲戊靈、嘧菌環(huán)胺、戊唑醇標(biāo)準溶液：質(zhì)量濃度均為100μg/mL，均購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科學(xué)研究所;內(nèi)標(biāo)物質(zhì)：環(huán)氧七氯標(biāo)準溶液：質(zhì)量濃度為100μg/mL，購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護科學(xué)研究所。

試劑：甲醇、乙腈、丙酮、二氯甲烷、乙酸乙酯、環(huán)已烷：色譜純（TEDIA試劑有限公司）;超純水：自制。

1.2 溶液配制

標(biāo)準混合儲備溶液：精密移取100μg/mL的甲霜靈、嘧霉胺、戊唑醇，噻蟲嗪，二甲戊靈，嘧菌環(huán)胺標(biāo)準溶液各1.0mL于10.0mL容量瓶中，加丙酮定容至刻度，搖勻，即得。嘧霉胺、甲霜靈、噻蟲嗪，二甲戊靈、嘧菌環(huán)胺、戊唑醇的質(zhì)量濃度均為10μg/mL。

標(biāo)準曲線溶液：分別取標(biāo)準混合儲備溶液定量，加丙酮稀釋制成質(zhì)量濃度依次為0.05，0.10，0.20，0.5，1.0，5.0μg/mL的標(biāo)準曲線溶液，搖勻，即得。

供試品溶液配制1：取有代表性的經(jīng)濟作物土壤樣品，精密稱取約10g，置于土壤研缽中加除水劑無水硫酸鈉約5g研細;取研細后的樣品置于33mL萃取池中，加硅藻土約15g，按表1設(shè)置的參數(shù)進行ASE設(shè)置，用丙酮進行樣品的萃取，收集萃取液;萃取液置于氮吹儀上，40°C氮吹濃縮至近干，加1mL丙酮溶解殘渣，渦旋1min，0.45μm濾膜過濾，進樣分析。快速溶劑萃取儀器條件設(shè)置見表1。

供試品溶液配制2：取有代表性的經(jīng)濟作物土壤樣品，精密稱取約10g，置于土壤研缽中加無水硫酸鈉約5g研細;加50mL丙酮提取液，震蕩提取約40min，取出放置至室溫，冷凍離心5min;取氨基固相萃取柱（使用前分別用6mL水、6mL甲醇、6mL丙酮活化），當(dāng)淋洗液達到氨基柱的頂部時，迅速將上述50mL的提取液轉(zhuǎn)移至凈化柱中，加10mL丙酮洗脫，收集洗脫液，于60°C水浴中氮氣吹至近干，加1mL丙酮溶解殘渣，0.45μm濾膜過濾，進樣分析。

1.3 氣質(zhì)聯(lián)用儀參數(shù)

1.3.1 氣相色譜參數(shù)

進樣口溫度：250°C;進樣量：1μL;柱流量：1.8mL/min;進樣方式：不分流;載氣：氦氣（純度99.999%以上）;碰撞氣：氬氣（純度99.999%以上）;尾吹：75mL/min;升溫程序見表2。

1.3.2 MS參數(shù)

離子源：ESI離子源;離子源溫度：230°C;掃描方式：多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）;電子能量：70eV;溶劑延遲時間：2.5min;接口溫度：260°C。

2 結(jié)果與討論

2.1 萃取方法的選擇

土壤樣品相比較其他樣品，基質(zhì)比較復(fù)雜，樣品中含有大量無機鹽等共存雜質(zhì)，因此選擇合適的提取和凈化方法是技術(shù)難點。土壤中農(nóng)殘的萃取方法主要有：固相萃取提取法、GPC提取法和快速溶劑萃取法。GPC提取法儀器成本高、試劑消耗量較大、耗時較長，不易推廣?？焖偃軇┹腿。ˋSE）方法是近些年國際上最新發(fā)展起來的用于土壤檢測的快速前處理技術(shù)，與固相萃取的處理方法比較，用于土壤中農(nóng)殘的檢測具有檢出限低、回收率高、溶劑使用量少、分析速度快等優(yōu)點。本文采取快速溶劑萃取方法與固相萃取方法分別對土壤樣品進行前處理，處理完上機分析，計算回收率。結(jié)果表明，采用快速溶劑萃取方法處理得到6種農(nóng)殘的回收率較好。固相萃取方法見1.2節(jié)供試品溶液配制，結(jié)果見表3。

2.2 萃取溶劑的選擇

選擇合適的萃取溶劑對于提高萃取效率有著極為重要的影響。根據(jù)“相似相容”原理，嘧霉胺、甲霜靈、噻蟲嗪，二甲戊靈、嘧菌環(huán)胺、戊唑醇6種農(nóng)藥極性較弱，在弱極性溶劑中溶解性較好，如丙酮、乙酸乙酯、乙腈、二氯甲烷等。在空白樣品中加入一定量6種農(nóng)殘標(biāo)準儲備溶液，按照1.2節(jié)供試品溶液配置進行樣品的前處理操作，分別考察丙酮、乙酸乙酯、二氯甲烷、乙腈4種弱極性溶劑作為提取溶劑時的提取效果。結(jié)果表明：丙酮作為提取溶劑時6種農(nóng)藥回收率最高，其次為乙酸乙酯、二氯甲烷，乙腈回收率最低，且丙酮相比較其他溶劑毒性較低，因此選擇丙酮為提取溶劑。萃取溶劑影響情況如圖1所示。

2.3 萃取壓力和溫度的選擇

快速溶劑萃取法，是在較高的壓力和溫度下進行樣品萃取的方法，壓力通常在2.07～13.8MPa;溫度通常在30～200°C范圍內(nèi)調(diào)節(jié)。在高溫條件下，可以增加擴散力、降低溶劑粘度、提高待測物溶解性等，使得待測物從基體上的解吸和溶解動力學(xué)加快，從而極大縮短萃取時間;加壓可以提高溶劑的沸點，有利于溶劑進入低壓封閉的微孔，使溶劑保持液體狀態(tài)，用少量的溶劑即可快速提取土壤樣品中的待測物，因此萃取壓力和溫度是影響萃取效率的重要因素。分別設(shè)置70，80，90，100，110°C為萃取溫度，6種農(nóng)藥的回收率隨溫度升高逐漸升高，當(dāng)溫度大于90°C以上時，6種農(nóng)藥回收率趨于穩(wěn)定，故選擇萃取溫度為90°C;分別設(shè)置8.79，9.66，10.3，11.0，11.7MPa為萃取壓力，6種農(nóng)藥的回收率隨壓力升高逐漸升高，當(dāng)壓力為10.3MPa以上時，6種農(nóng)藥回收率趨于穩(wěn)定，故選擇萃取壓力為10.3MPa。影響情況如圖2所示。

2.4 質(zhì)譜條件優(yōu)化

取嘧霉胺、甲霜靈、噻蟲嗪，二甲戊靈、嘧菌環(huán)胺、戊唑醇標(biāo)準溶液，用丙酮稀釋制成質(zhì)量濃度約為5μg/mL的溶液。首選采用全掃描（scan模式），得到嘧霉胺、甲霜靈、噻蟲嗪，二甲戊靈、嘧菌環(huán)胺、戊唑醇的保留時間和母離子。然后將6個農(nóng)殘對應(yīng)的母離子進行產(chǎn)物離子掃描（productionscan模式），找到響應(yīng)值較高的3個子離子作為定性離子，其中豐度最高的作為定量離子。依次對響應(yīng)值較高的3個碎片離子進行碰撞電壓、碰撞時間等的自動優(yōu)化。優(yōu)化后，建立6種農(nóng)藥的多反應(yīng)監(jiān)測（MRM模式）掃描的分析方法。其他參數(shù)見1.3節(jié)，典型譜圖如圖3所示。

2.5 方法標(biāo)準曲線、相關(guān)系數(shù)及檢出限

分別取1.2標(biāo)準混合儲備溶液一定量，配制質(zhì)量濃度依次為0.05，0.10，0.20，0.5，1.0，5.0μg/mL標(biāo)準曲線溶液。待儀器穩(wěn)定，各濃度標(biāo)準溶液分別進樣1μL，以各標(biāo)準點的響應(yīng)值對應(yīng)的濃度繪制標(biāo)準曲線。結(jié)果表明，在上述濃度范圍內(nèi)，6種農(nóng)藥線性關(guān)系良好，詳見表4。

2.6 加標(biāo)回收率及精密度

取有代表性的經(jīng)濟作物土壤樣品四分法，取代表性樣品約10g，置于土壤研缽中，分別加入一定量的6種農(nóng)藥標(biāo)準混合儲備溶液（加標(biāo)濃度分別為：0.05，0.2，1.0μg/mL），置于加速溶劑萃取儀，加除水劑無水硫酸鈉約5g研細;按1.2節(jié)樣品溶液配制進行前處理，制得含6種農(nóng)藥質(zhì)量濃度分別為0.05，0.2，1.0μg/mL加標(biāo)溶液，分別進樣分析，同一濃度點連續(xù)進樣6次計算相對標(biāo)準偏差RSD。結(jié)果表明：6種農(nóng)藥低、中、高3個濃度點的加標(biāo)回收率在81.2%～108.7%之間;精密度RSD在1.49%～4.12%之間。結(jié)果詳見表5。

2.7 方法重復(fù)性試驗

取有代表性的經(jīng)濟作物土壤樣品四分法，取代表性樣品約10g，置于土壤研缽中，分別加入一定量的6種農(nóng)藥標(biāo)準混合儲備溶液（加標(biāo)濃度為0.1μg/mL），上加速溶劑萃取儀，加除水劑無水硫酸鈉約5g研細;按1.2節(jié)樣品溶液配制進行前處理，制得含6種農(nóng)藥質(zhì)量濃度為0.1μg/mL加標(biāo)溶液，同法配制6份，分別進樣分析。結(jié)果表明6種農(nóng)藥檢測結(jié)果重復(fù)性在3.26%～4.40%之間，詳見表6。

2.8 實際樣品加標(biāo)回收率

取經(jīng)濟作物土壤樣品四分法，準確稱取樣品約10g，置于土壤研缽中，分別加入一定量的6種農(nóng)藥標(biāo)準混合儲備溶液（加標(biāo)濃度：低點0.05μg/mL、中點0.2μg/mL、高點1.0μg/mL），置于加速溶劑萃取儀，加除水劑無水硫酸鈉約5g研細;按1.2節(jié)樣品溶液配制進行前處理，制得含6種農(nóng)藥質(zhì)量濃度分別為0.05，0.2，1.0μg/mL加標(biāo)溶液，分別進樣分析。結(jié)果表明6種農(nóng)藥低、中、高3個濃度點的加標(biāo)回收率在84.2%～109.7%之間，詳見表7。

2.9 方法應(yīng)用

隨機抽取經(jīng)濟作物土壤樣品，分別為草莓種植土壤、茄子種植土壤、四季青種植土壤、黃瓜種植土壤、蘿卜種植土壤;按1.2節(jié)進行樣品前處理，待儀器穩(wěn)定后，再按1.3節(jié)設(shè)置儀器條件，上機分析，檢測結(jié)果見表8。

3 結(jié)束語

實驗建立一種利用ASE進行樣品前處理，GC-MS/MS法測定經(jīng)濟作物土壤中6種農(nóng)藥（嘧霉胺、甲霜靈、噻蟲嗪、二甲戊靈、嘧菌環(huán)胺、戊唑醇）的分析方法。對提取的前處理方法、萃取溶劑、萃取溫度及壓力進行了優(yōu)化，考察了方法的加標(biāo)回收、檢出限、標(biāo)準曲線、精密度及重復(fù)性。結(jié)果表明，該方法具有前處理簡單、速度快，分析結(jié)果準確等優(yōu)點，適用于經(jīng)濟作物土壤中農(nóng)藥殘留的檢測。

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