張慧麗，王建華，李馨，辛學(xué)謙，林洪

（1.中國(guó)海洋大學(xué)，山東青島 266100； 2. 山東出入境檢驗(yàn)檢疫局，山東青島 266002）

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氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定蔬菜中甲拌磷和克百威及其代謝物的殘留量*

張慧麗1，2，王建華2，1，李馨2，辛學(xué)謙2，林洪1

（1.中國(guó)海洋大學(xué)，山東青島 266100； 2. 山東出入境檢驗(yàn)檢疫局，山東青島 266002）

摘要建立氣相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜法（GC-MS/MS）測(cè)定蔬菜中甲拌磷及其代謝產(chǎn)物甲拌磷砜、甲拌磷亞砜，克百威及其代謝產(chǎn)物3-羥基克百威。蔬菜樣品經(jīng)乙腈提取、QuEChERS法凈化，GC-MS/MS采用選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（SRM）采集數(shù)據(jù)后進(jìn)行分析。5種化合物的含量在檢測(cè)范圍內(nèi)與色譜峰面積均呈良好的線性，相關(guān)系數(shù)r2為0.998 0～0.999 6。在0.02，0.05 mg/kg的添加水平下，平均回收率在73.6%～118.2%范圍內(nèi)，測(cè)定結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差小于8.5%（n=6），方法定量限為5～10 μg/kg。該方法可用于蔬菜中甲拌磷和克百威及其代謝物的常規(guī)檢測(cè)。

關(guān)鍵詞QuEChERS；氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法；甲拌磷；甲拌磷砜；甲拌磷亞砜；克百威；3-羥基克百威；蔬菜

甲拌磷作為殺蟲(chóng)劑已廣泛用于各種作物的保護(hù)，在植物組織中甲拌磷可較快地轉(zhuǎn)換為砜和亞砜代謝產(chǎn)物甲拌磷砜和甲拌磷亞砜［1］。目前對(duì)甲拌磷砜和甲拌磷亞砜殘留的分析方法主要有氣相色譜法［2-3］、氣相色譜-質(zhì)譜法［4-5］、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法［6-8］、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法［9-11］?？税偻–arbofuran）在農(nóng)業(yè)上被廣泛用作殺蟲(chóng)劑，據(jù)報(bào)道它對(duì)哺乳動(dòng)物具有較高毒性［12］?？税偻ㄟ^(guò)水解、氧化、降解以及微生物的作用可轉(zhuǎn)化為代謝物［13］，在許多基質(zhì)中其主要的代謝物是3-羥基克百威和3-酮克百威，它們對(duì)生物體的毒性等同于克百威［14］。目前，已報(bào)道的克百威及其代謝物殘留檢測(cè)方法主要有氣相色譜法［15］、氣相色譜法-質(zhì)譜法［16-17］、氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法［18-19］、液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法［20-21］。

筆者通過(guò)對(duì)樣品凈化條件和色譜質(zhì)譜條件優(yōu)化，建立了氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜檢測(cè)蔬菜中甲拌磷和克百威及其代謝物殘留量的方法，并對(duì)代謝物的二級(jí)譜圖裂解途徑進(jìn)行了解析。該方法滿足方法驗(yàn)證和質(zhì)量控制的要求。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜儀：Quantum GC型，配有電子轟擊離子源、Trace GC Ultra 2000氣相色譜系統(tǒng)、Triplus自動(dòng)進(jìn)樣器，美國(guó)Thermo Fisher Scientific 公司；

旋渦振蕩器：MS3 Basic型，德國(guó)IKA公司；

水平振蕩器：HS501型，德國(guó)IKA公司；

臺(tái)式冷凍離心機(jī)：3-18K型，美國(guó)Sigma公司；

電子天平：PL303型，瑞士Mettler Toledo公司；

甲拌磷：純度為98.0%，德國(guó)DR.Ehrenstorfer公司；

甲拌磷砜：純度為95.0%，美國(guó)Sigma Aldrich公司；

甲拌磷亞砜：純度為91.1%，美國(guó)Accustandard公司；

克百威和三羥基克百威：純度為98.0%，美國(guó)AccuStandard公司；

乙腈、丙酮、正己烷：色譜純，美國(guó)Honeywell Burdick & Jackson Muskegon公司；

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：1 mg/mL，稱取適量標(biāo)準(zhǔn)品，用乙腈定容至25 mL，于4℃避光保存，使用時(shí)稀釋至所需濃度；

基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液：將空白樣品按前處理步驟處理后，制備空白樣品提取凈化后的溶液，用此溶液配制基質(zhì)混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 氣相色譜儀

色譜柱：HP-5MS毛細(xì)管柱（30×0.25 m，0.25 μm，美國(guó)Agilent公司）；程序升溫：70℃保持2 min，以25℃/min升至150℃，以3℃/min升至200℃，再以30℃/min升至260℃，保持2 min；總運(yùn)行時(shí)間：26 min；進(jìn)樣口溫度：270℃；載氣：氦氣（純度大于99.999%）；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣量：1.0 μL。

1.2.2 質(zhì)譜儀

離子源：EI源；傳輸線溫度：280℃；離子源溫度：290℃；接收極電流：50 μA；溶劑延遲時(shí)間：5.0 min；碰撞氣體：氬氣；碰撞壓力：7.93 Pa；掃描范圍：m/z 50～500。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

稱取10 g（精確至0.01 g）打碎的試樣于50 mL具塞離心管中，準(zhǔn)確加入10 mL乙腈溶液，用均質(zhì)器勻漿提取2 min，然后加入萃取鹽包（含4 g無(wú)水硫酸鎂、1 g 氯化鈉、1 g檸檬酸鈉和0.5 g檸檬酸二鈉鹽），劇烈振蕩30 s，在水平振蕩器上振蕩30 min，以8 000 r/min離心5 min后待凈化。

移取6 mL乙腈上清液轉(zhuǎn)移至裝有150 mg C18和900 mg硫酸鎂（70 mg GCB）的離心管中，蓋緊離心管，渦旋1 min，以8 000 r/min離心5 min后，將上清液過(guò)0.22 μm濾膜，供GC-MS/MS分析測(cè)定。

2 結(jié)果與討論

2.1 凈化條件的考察

QuEChERS方法中采用分散固相萃取凈化，常用的吸附劑有N-丙基乙二胺（PSA）、C18、石墨化炭黑（GCB）。GCB能夠較好地吸附色素，但對(duì)片狀農(nóng)藥（如克百威、滅線磷、嘧霉胺）具有較高的吸附性，導(dǎo)致克百威的回收率降低［22］。試驗(yàn)考察了單獨(dú)C18粉末凈化和PSA，C18混合粉末凈化時(shí)農(nóng)藥的回收率和基質(zhì)效應(yīng)情況。農(nóng)藥添加水平為50 μg/L，同時(shí)做3個(gè)平行試驗(yàn)。結(jié)果表明，采用PSA和C18混合粉末凈化時(shí)，克百威和3-羥基克百威的平均回收率分別為46.7%，5.9%，甲拌磷、甲拌磷砜、甲拌磷亞砜的回收率在70%～120%之間；單獨(dú)C18粉末凈化時(shí)，5種農(nóng)藥的回收率在70%～120%之間。由于PSA對(duì)含羧酸基團(tuán)、含氟、含氯物質(zhì)有保留［23］，會(huì)對(duì)含有甲酸基團(tuán)的克百威和3-羥基克百威有吸附，導(dǎo)致回收率偏低，因此采用單獨(dú)C18粉末凈化。

2.2 基質(zhì)效應(yīng)

甲拌磷和克百威及其代謝物的基質(zhì)效應(yīng)ME值均大于150%，表現(xiàn)為較強(qiáng)的基質(zhì)增強(qiáng)效應(yīng)。為最大限度地消除基質(zhì)效應(yīng)干擾，實(shí)驗(yàn)采用基質(zhì)匹配法進(jìn)行定量分析。

2.3 質(zhì)譜條件優(yōu)化

為了獲得最佳質(zhì)譜條件，對(duì)待測(cè)物的前級(jí)離子、產(chǎn)物離子、碰撞能量等一系列質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化，優(yōu)化后的參數(shù)見(jiàn)表1。在優(yōu)化的儀器條件下，菠菜基質(zhì)中克百威、甲拌磷及其代謝物（加標(biāo)量50 mg/kg）的色譜圖分別見(jiàn)圖1、圖2。

表1 甲拌磷、克百威及其代謝物的保留時(shí)間及MS-MS條件

圖1 菠菜基質(zhì)中克百威及其代謝物色譜圖

圖2 菠菜基質(zhì)中甲拌磷及其代謝物的色譜圖

2.4 代謝物的二級(jí)質(zhì)譜裂解途徑推測(cè)

2.4.1 甲拌磷亞砜

對(duì)選定的母離子m/z 199進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜分析，m/z 199丟失m/z 46（P-S鍵斷裂）后，生成m/z 153（實(shí)際為m/z 152.89），m/z 153丟失中性分子C2H4（麥?zhǔn)现嘏牛蒻/z 125（實(shí)際為m/ z 124.90）；m/z 199經(jīng)過(guò)兩次麥?zhǔn)现嘏牛瑏G失兩個(gè)中性分子C2H4（m/z 28），生成m/z 143（實(shí)際為m/z

142.54），見(jiàn)圖3。

圖3 推測(cè)的甲拌磷亞砜二級(jí)質(zhì)譜裂解途徑

2.4.2 甲拌磷砜

對(duì)甲拌磷砜的母離子m/z153進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜解析，斷裂途徑同甲拌磷亞砜的子離子153斷裂途經(jīng)一致，m/z 153丟失中性分子C2H4生成的m/z 125（實(shí)際為m/z 125.32）繼續(xù)丟失m/z 28生成m/z 97（實(shí)際為m/z 97.22），見(jiàn)圖4。

圖4 推測(cè)的甲拌磷砜二級(jí)質(zhì)譜裂解途徑

2.4.3 3-羥基克百威

對(duì)3-羥基克百威的母離子m/z 180進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜解析，丟失一個(gè)甲基得到m/z 165，又丟失一個(gè)甲基并加氫得到m/z 151；m/z 151間位C-O鍵斷裂生成的m/z 137，見(jiàn)圖5。

圖5 推測(cè)的三羥基克百威二級(jí)質(zhì)譜裂解途徑

2.5 工作曲線方程和定量限

采用空白樣品提取液作為標(biāo)準(zhǔn)溶液的稀釋液，配制5種化合物質(zhì)量濃度均為5，10，20，50，100，200，500 μg/L的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。在1.2儀器工作條件下進(jìn)行測(cè)定，以目標(biāo)物含量（X，μg/L）為橫坐標(biāo)，以對(duì)應(yīng)的峰面積（Y ）為縱坐標(biāo)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，以10倍信噪比計(jì)算定量限。線性方程、相關(guān)系數(shù)、定量限列于表2。

表2 線性方程、相關(guān)系數(shù)和定量限

由表2可知，待測(cè)化合物在其線性范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)r2在0.998 0～0.999 6范圍內(nèi)，定量限為5～10 μg/kg。

2.6 精密度與回收試驗(yàn)

向空白菠菜樣品基質(zhì)中分別添加0.020，0.050 mg/kg的混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，每個(gè)水平設(shè)置6個(gè)平行樣，并做一個(gè)樣品空白試驗(yàn)。按1.3實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行提取和凈化，用GC-MS/MS測(cè)定甲拌磷和克百威及其代謝物的含量。結(jié)果顯示，樣品空白基質(zhì)未出現(xiàn)目標(biāo)峰，5種化合物的加標(biāo)回收率、相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差見(jiàn)表3。由表3可知，5種化合物的平均回收率在73.6%～118.2%范圍內(nèi)，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.0%～8.4%。由此可見(jiàn)該方法的精密度和準(zhǔn)確度較高。

表3 精密度及回收試驗(yàn)結(jié)果

2.7 樣品分析

應(yīng)用所建方法對(duì)多種蔬菜進(jìn)行檢測(cè)，其中1份生姜樣品檢出甲拌磷砜和甲拌磷亞砜，含量分別為0.023，0.012 mg/kg，在生姜中的總殘留量為0.035 mg/kg，超出了最大殘留限量0.01 mg/kg。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)譜圖解析確定最佳定性、定量離子，建立了乙腈提取、C18吸附劑凈化、GC-MS/MS檢測(cè)蔬菜中甲拌磷和克百威及其代謝物殘留的分析方法。該方法具有較好的回收率和精密度，滿足國(guó)內(nèi)外農(nóng)藥殘留限量要求，可用于甲拌磷和克百威及其代謝物的常規(guī)分析。

參 考 文 獻(xiàn)

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*質(zhì)檢公益行業(yè)科研專項(xiàng)課題資助項(xiàng)目（201410177-3）

聯(lián)系人：王建華；E-mail： whywrs9@163.com

中圖分類號(hào)：O657.7

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1008-6145（2016）01-0010-05

doi：10.3969/j.issn.1008-6145.2016.01.003

收稿日期：2015-09-08

Determination of Phorate， Carbofuran and Their Metabolites Residues in Vegetables by Gas Chromatography Coupled to Tandem Mass Spectrometry

Zhang Huili1，2， Wang Jianhua2，1， Li Xin2， Xin Xueqian2， Lin Hong1
（1. Ocean University of China， Qingdao 266100， China；2. Shandong Entry-Exit Inspection and Quarantine Bureau， Qingdao 266002， China）

AbstractA method for determination of phorate，carbofuran and their metabolites residues in vegetables by gas chromatography coupled with tandem mass spectrometry was developed. The sample were extracted by acetonitrile，and cleaned up by the QuEChERS method，and the pesticide residues were analyzed by using gas chromatography coupled with tandem mass spectrometry. The concentration of five compounds was linear with peak area in the detection range， the linear correlation coefficient r2was 0.998 0-0.999 6. In 0.02， 0.05 mg/kg addition level，the recoveries of five pesticides were in the range of 73.6%-118.2%，with relative standard deviation values less than 8.5%（n=6）. The quantitation limit was 5-10 μg/kg. The proposed method can be used for the residue determination of phorate，carbofuran and their metabolites in vegetables.

KeywordsQuEChERS； gas chromatography-tandem mass spectrometry； phorate； phorate sulfone； phorate sulfoxide； carbofuran； carbofuran-3-hydroxy； vegetable