侯曉慧 魏珂 田繼鋒 宋國(guó)華 薛科宇

摘 要：建立一種氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)小麥籽粒中多效唑的分析方法。樣品經(jīng)乙腈提取，利用多壁碳納米管對(duì)QuEChERS方法進(jìn)行改進(jìn)，醋酸鈉、硫酸鎂作為提取劑、多壁碳納米管為凈化劑，提取液氮吹定容，氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀檢測(cè)。多壁碳納米管用量為5 mg時(shí)，凈化效果較好，滿足分析檢測(cè)要求;多效唑在0.01～0.40 mg·L-1線性良好，相關(guān)系數(shù)r2為0.998 9?？瞻谆|(zhì)加標(biāo)實(shí)驗(yàn)中，多效唑的回收率為89.44%～102.96%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.4%～9.5%。該方法操作簡(jiǎn)單，分析準(zhǔn)確，檢測(cè)靈敏度高，回收率、精密度穩(wěn)定，適用于小麥籽粒中多效唑的檢測(cè)。

關(guān)鍵詞：多壁碳納米管;氣相色譜-質(zhì)譜法;小麥籽粒

Determination of Paclobutrazol in Wheat Kernels by Gas Chromatography-Mass Spectrometry

HOU Xiaohui， WEI Ke， TIAN Jifeng， SONG Guohua， XUE Keyu*

（Agricultural Products Quality and Safety Testing and Inspection Center of Xuchang， Xuchang Key Laboratory of Quality and Safety Inspection and Risk Assessment of Agricultural Products，?Xuchang 461000， China）

Abstract： A method for the determination of paclobutrazol in wheat kernels by GC-MS/MS was established. The sample was extracted by acetonitrile. The extract was cleaned-up by using multi-walled carbon nanotubes as the adsorbent according to the method of QuEChERS. The residues in the extract were detected by GC-MS/MS. The purification effect was good when the consumption of multi walled carbon nanotubes was 5 mg. The linear relationships for the analyte was good in the concentration range of 0.01～0.40 mg·L-1， and the correlation coefficient was 0.998 9. The recoveries were ranged from 89.44 % to 102.96% and the relative standard deviations were 3.4%～9.5%. This method was simple， high sensitive and accuracy， and suitable for detecting paclobutrazol in wheat kernels.

Keywords： multi-walled carbon nanotube; gas chromatography-mass spectrometry; wheat kernels

多效唑是一種植物生產(chǎn)調(diào)節(jié)劑，20世紀(jì)80年代引入我國(guó)，其能夠抑制植物內(nèi)源赤霉素的合成，達(dá)到延緩生長(zhǎng)、抑制莖稈伸長(zhǎng)、縮短植株節(jié)間、促進(jìn)花芽分化的作用，具有增加植物抗逆性能，提高產(chǎn)量等效果，在小麥、水稻、花生、大豆和果樹等作物上具有廣泛的應(yīng)用[1-3]。

小麥作為我國(guó)主要的糧食作物之一，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中占有非常重要的地位。數(shù)年來，我國(guó)農(nóng)業(yè)科技人員依靠科學(xué)技術(shù)、采取多種措施，不斷提高小麥產(chǎn)量，保證糧食安全。農(nóng)藥的使用是其中的主要措施之一。作為一種被廣泛使用的低毒高效農(nóng)藥，許多農(nóng)業(yè)科技人員研究多效唑?qū)π←溕L(zhǎng)、產(chǎn)量的影響，以期達(dá)到提高產(chǎn)量的目的[4-6]。隨著多效唑用量的增加，其殘留量也在不斷增加。特別是多效唑的理化性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，降解緩慢，在土壤中的吸附率較高，大部分殘留在土壤中，且在表層土壤中的殘留量大于深層土壤[3]。植物根系在吸收土壤中營(yíng)養(yǎng)的同時(shí)，也會(huì)吸收土壤中的多效唑殘留，隨著植物的生理活動(dòng)進(jìn)而轉(zhuǎn)移至植株的各部位，再通過飲食或食物鏈的富集進(jìn)入人體，對(duì)人們的生活和健康造成安全隱患。

目前，通用的農(nóng)藥殘留的分析方法主要有色譜法、質(zhì)譜法、酶抑制法等;樣品前處理技術(shù)主要有固相萃取法、液液萃取法等[7-10]。QuEChERS法作為一種新穎、快速的分散固相萃取技術(shù)，因其快速、簡(jiǎn)單、高效、安全的特點(diǎn)而迅速推廣開來。然而，對(duì)于復(fù)雜基質(zhì)樣品，QuEChERS法中常用的分散劑、凈化劑不能滿足檢測(cè)需求。

碳納米管具有獨(dú)特力學(xué)、化學(xué)性能，被逐漸應(yīng)用于食品、醫(yī)藥、環(huán)境等領(lǐng)域中[11-12]。在農(nóng)藥殘留方面的研究多集中在果蔬、茶葉中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)，在小麥農(nóng)藥殘流檢測(cè)方面的研究還較少。本研究基于碳納米管的獨(dú)特性能，對(duì)QuEChERS法進(jìn)行改進(jìn)，建立了一種檢測(cè)小麥籽粒中多效唑殘留的氣相色譜-質(zhì)譜檢測(cè)方法。該檢測(cè)方法具有操作簡(jiǎn)單、分析準(zhǔn)確、靈敏度高、回收率好和精密度穩(wěn)定的特點(diǎn)，符合檢測(cè)分析要求，可用于小麥籽粒中多效唑殘留的檢測(cè)。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

多效唑標(biāo)準(zhǔn)溶液（1 000 ?g·mL-1，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所）;環(huán)氧七氯B內(nèi)標(biāo)（100 ?g·mL-1，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所）;QuEChERS試劑包（6 g硫酸鎂、1.5 g醋酸鈉，北京綠綿科技有限公司）;多壁碳納米管（外徑20 ～30 nm，內(nèi)徑5～10 nm，長(zhǎng)度0.5～2.0 μm，純度>95%，南京先豐納米材料科技有限公司）;乙腈、丙酮（色譜純，美國(guó)飛世爾科技有限公司公司）;醋酸（分析純，美國(guó)飛世爾科技有限公司）;0.22 μm微孔濾膜（天津市津騰實(shí)驗(yàn)設(shè)備公司）。

SCION TQ氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀（德國(guó)布魯克公司）;SK5200H型超聲波清洗器（上?？茖?dǎo)超聲波儀器有限公司）;TTL-DCII型氮吹儀（北京同泰聯(lián)科技發(fā)展有限公司）;TUBE MILL C S025型粉碎機(jī)（德國(guó)艾卡公司）;L-530離心機(jī)（湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司）。

1.2 實(shí)驗(yàn)條件

1.2.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

準(zhǔn)確移取多效唑標(biāo)準(zhǔn)溶液0.8 mL至容量瓶中，用丙酮定容至5 mL，配制成標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液;內(nèi)標(biāo)物取0.8 mL至容量瓶中，配制成16.00 ?g·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液;隨后，分別轉(zhuǎn)移到棕色瓶中，-20 ℃避光保存。此外，用空白基質(zhì)溶液配制標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，配制相應(yīng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，加入10 ?L內(nèi)標(biāo)溶液，標(biāo)準(zhǔn)溶液現(xiàn)用現(xiàn)配。

1.2.2 樣品制備

實(shí)驗(yàn)用小麥來自于本地生產(chǎn)。取小麥樣品500 g粉碎，過孔徑0.425 mm的篩子，放入聚乙烯袋中備用。

1.2.3 樣品前處理

準(zhǔn)確稱取小麥試樣5.00 g于50 mL塑料離心管中，加10 mL水渦旋振蕩混勻，靜置30 min。在離心管中加入15 mL乙腈-醋酸溶液（體積比99∶1），加入QuEChERS試劑包，蓋上離心管蓋子，迅速劇烈振蕩1 min，隨后，以4 200 r·min-1的速度離心5 min;凈化管中加入1.5 g無水硫酸鎂和5 mg多壁碳納米管，取離心后的上清液10 mL于凈化管中，劇烈振蕩1 min混勻，4 200 r·min-1離心5 min;準(zhǔn)確吸取上清液6 mL于離心管中，40 ℃水浴氮吹至近干，加入2 mL丙酮后超聲30 s;加入10 ?L內(nèi)標(biāo)溶液，過微孔濾膜后放入進(jìn)樣小瓶，待測(cè)。

1.2.4 色譜條件

色譜柱TG-5SILMS;分流比1∶20;進(jìn)樣體積1 μL;程序升溫：初始溫度，50 ℃，保持1.0 min;以30 ℃·min-1升溫至130 ℃，保持0 min;以5 ℃·min-1，升溫至250 ℃，保持0 min;以5 ℃·min-1升溫至300 ℃，保持5 min。

1.2.5 質(zhì)譜條件

電離源模式：EI;電離源極性：陽(yáng)性;傳輸線溫度：270 ℃;離子源溫度：230 ℃;電子轟擊源：70 V;掃描模式：多反應(yīng)監(jiān)測(cè)。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)譜條件優(yōu)化

小麥籽粒基質(zhì)比較復(fù)雜，含有淀粉、糖類、色素等物質(zhì)，為消除基質(zhì)效應(yīng)，通常采用基質(zhì)配制標(biāo)準(zhǔn)溶液。實(shí)驗(yàn)中，對(duì)小麥陰性樣品進(jìn)行處理，配制基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液。對(duì)多效唑標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.10 mg·L-1）進(jìn)行分析，調(diào)節(jié)進(jìn)樣口溫度、載氣流速、升溫程序等色譜條件，觀察目標(biāo)化合物的信號(hào)響應(yīng)強(qiáng)度、出峰情況。利用質(zhì)譜儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行全掃描分析，根據(jù)總離子流圖，用儀器自帶的NIST譜庫(kù)進(jìn)行檢索，確定目標(biāo)化合物的出峰時(shí)間;調(diào)整碰撞電壓，確定多效唑的定性離子對(duì)和定量離子。如圖1所示，多效唑的出峰時(shí)間是21.14 min，定性離子對(duì)為236.00>132.00和236.00>167.00，碰撞能量為5 V和20 V，定量離子對(duì)為236.00>125.00，碰撞能量為10 V。

2.2 凈化劑的選擇

用空白小麥樣品添加0.10 mg·kg-1濃度的農(nóng)藥，前處理提取過程采用乙腈作為提取劑、用醋酸緩沖鹽包進(jìn)行提取。在凈化管中加入凈化劑進(jìn)行凈化，根據(jù)實(shí)驗(yàn)室前期研究，實(shí)驗(yàn)中多壁碳納米管的用量為5 mg;氮吹定容后經(jīng)氣相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測(cè)。樣品平均回收率為81.98%，滿足檢測(cè)要求（一般回收率實(shí)驗(yàn)要求70%～120%）。這是因?yàn)槎啾谔技{米管具有納米級(jí)別的特殊的中空管狀結(jié)構(gòu)，可以通過非共價(jià)力對(duì)某些物質(zhì)產(chǎn)生較強(qiáng)的作用力，具有良好的吸附能力[13-14]。此外，多壁碳納米管易制備、市售價(jià)格低廉，能夠降低實(shí)驗(yàn)成本[15]。

2.3 方法評(píng)價(jià)

用選定的質(zhì)譜條件對(duì)基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行質(zhì)譜分析，滿足定性分析要求，具體結(jié)果見圖1。配制不同質(zhì)量濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液（0.01 mg·L-1、0.02 mg·L-1、0.05 mg·L-1、0.10 mg·L-1、0.20 mg·L-1和0.40 mg·L-1），以峰面積對(duì)應(yīng)不同濃度作標(biāo)準(zhǔn)曲線，如表1所示，多效唑在0.01～0.40 mg·L-1線性良好，相關(guān)系數(shù)r2為0.998 9。

對(duì)陰性樣品進(jìn)行3個(gè)濃度的加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，每個(gè)添加水平設(shè)置5組平行樣品，計(jì)算平均回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。如表1所示，多效唑的回收率為89.44%～102.96%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.4%～9.5%，回收率及穩(wěn)定性均滿足分析檢測(cè)的要求。

2.4 實(shí)際樣品的檢測(cè)

采用該方法對(duì)市場(chǎng)上購(gòu)買的2份樣品進(jìn)行分析檢測(cè)，沒有檢測(cè)到陽(yáng)性樣品。

3 結(jié)論

本研究采用多壁碳納米管改進(jìn)的QuEChERS方法為前處理方法，建立了同時(shí)測(cè)定小麥籽粒中常見殺蟲劑的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法（GC-MS/MS）。在0.01～0.40 mg·L-1線性良好，加標(biāo)回收率為89.44%～102.96%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于10%，滿足定性分析、定量分析的檢測(cè)要求。該方法操作簡(jiǎn)單、分析準(zhǔn)確、檢測(cè)靈敏度高、穩(wěn)定性好，能夠快速檢測(cè)小麥籽粒中多效唑殘留，可為小麥的日常農(nóng)藥殘留風(fēng)險(xiǎn)檢測(cè)提供技術(shù)支持。

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