馬新剛,梁 林,張愛娟,左伯軍
(山東省農(nóng)藥科學(xué)研究院 山東省化學(xué)農(nóng)藥重點實驗室,山東 濟南 250033)
雙草醚,化學(xué)名稱2,6-雙(4,6-二甲氧嘧啶-2-氧基)苯甲酸鈉,是一種超高效、廣譜、低毒的除草劑,被廣泛用于水稻生產(chǎn),對水稻品種的選擇性高達 90%以上,通過抑制亮氨酸、纈氨酸和異亮氨酸等支鏈氨基酸合成過程中所需的乙酰乳酸合成酶 (ALS),干擾細胞分裂,抑制植物分生組織生長,從而殺死雜草,主要用于防治水稻田稗草等禾本科雜草和闊葉雜草,秧田、直播田、小苗移載田和拋秧田均可使用[1]。
中國是世界上水稻產(chǎn)量最高的國家,總產(chǎn)量高達2億t以上,水稻產(chǎn)業(yè)發(fā)展直接關(guān)系到國家糧食安全和社會穩(wěn)定。我國規(guī)定雙草醚在稻谷和糙米上MRL值為0.01 mg/kg(臨時限量)。目前,我國對雙草醚的殘留分析方法研究主要集中在田水、土壤、水稻等基質(zhì)。白潔和謝強[2]用氣相色譜法檢測了稻米和土壤中雙草醚的殘留,前處理過程需要將雙草醚衍生化,然后過SPE柱。鄭麗英、楊仁斌和郭正元等[3]用高效液相色譜儀建立了水、土壤、植株和稻米中雙草醚殘留分析方法,提取凈化過程耗時長,使用了多種溶劑。劉敬民、李萬芳和石隆平等[4]利用高效液相色譜儀研究了雙草醚原藥的分析方法。秦美玲、柴爽爽和馬有寧等[5]使用HPLC-MS/MS法研究了雙草醚在稻米中的最終殘留,溶劑使用量大,凈化過程使用了吸附劑。李叢荻、何裕建和袁龍飛等[6]建立了HPLC-MS/MS檢測稻田中雙草醚的殘留方法,前處理過程使用了超聲、旋蒸、凈化劑等,過程繁瑣。
本文采用超高效液相色譜質(zhì)譜法,建立了檢測稻谷中雙草醚殘留量的分析方法,前處理方法可靠簡單,定性定量快速準確,結(jié)果重現(xiàn)性好,為開展雙草醚在稻谷上安全使用技術(shù)研究提供了參考依據(jù)。
超高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(Agilent 1290Ⅱ-6460),美國安捷倫公司;多管高速渦旋混合儀(MTV-100),杭州市奧盛儀器設(shè)備有限公司;精密電子天平(AL204),梅特勒-托利多儀器(上海)有限公司;離心機(TDL-5-A),上海市安亭科學(xué)儀器設(shè)備廠。
氯化鈉(分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);乙腈(色譜純,瑞典歐森巴克環(huán)境化學(xué)公司;分析純,天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司);甲酸(色譜純,賽默飛世爾科技公司);雙草醚標準品(純度為96.3%,購自德國Dr.Ehrenstorfer GmbH)。
溶液配制:準確稱取0.0222 g雙草醚標準品,將準確稱重的標準品轉(zhuǎn)移至50 mL容量瓶中,用乙腈溶解,待標準品完全溶解,定容得428 mg/L雙草醚標準溶液,置于4℃冰箱中保存,使用時用乙腈稀釋成100 mg/L的雙草醚標準溶液。
提取液配制:準確量取0.5 mL甲酸,用乙腈定容至500 mL,配制成0.1%甲酸乙腈溶液(v/v)。
準確稱取搗碎的糙米樣品10.0 g(稻殼、稻桿樣品2.0 g)至50 mL具塞式塑料離心管內(nèi),加入10 mL 超純水和10 mL 0.1%甲酸乙腈,2500 r/min,高速渦旋4 min,加入5 g氯化鈉,渦旋30 s;4500 r/min,高速離心4 min,取上清液1 mL,過0.22 μm有機系微孔濾膜,待檢測。
色譜柱:Eclipse PlusC18 RRHD(50 mm×2.1 mm,1.8 μm);流動相:V(乙腈) :V(0.1%甲酸水溶液)=70:30;流速:0.3 mL/min;進樣體積:1 μL;柱溫:室溫。
質(zhì)譜采用ESI(+),毛細管電壓:4 kV;干燥氣溫度:300℃;干燥氣流量:11 L/min;霧化氣壓力:15psi;反應(yīng)氣:N2;檢測方式:多反應(yīng)監(jiān)測。定性定量分析結(jié)果(見表1)。
表1 雙草醚的質(zhì)譜檢測條件
用1 mg/L雙草醚標準溶液,在電噴霧電離ESI(+/- )方式下進行全掃描(m/z 100~500),綜合比較基線噪聲、響應(yīng)強度和抗干擾能力等因素,最終選定正離子采集模式下的質(zhì)荷比為m/z431為母離子。通過進一步優(yōu)化二級質(zhì)譜參數(shù),分別獲得定量離子對m/z 431/275和定性離子對m/z 431/413,碎裂電壓均為80V,相應(yīng)的碰撞能量分別為10 V和5 V。質(zhì)譜圖(見圖1)和色譜圖(見圖2)。
圖1 雙草醚的二級質(zhì)譜圖
圖2 雙草醚標準溶液及糙米、稻殼和稻桿中添加回收定量色譜圖
雙草醚屬于酸性農(nóng)藥,易溶于乙腈等有機溶劑中,本實驗選擇0.1%甲酸乙腈作為提取溶劑,樣品基質(zhì)背景少,結(jié)合UPLC-MS/MS檢測方法靈敏度高、選擇性好、抗基質(zhì)干擾強等特點,提取液無需凈化。
試驗發(fā)現(xiàn),雙草醚在糙米、稻殼和稻桿三種基質(zhì)中響應(yīng)值與溶劑配制的標樣溶液響應(yīng)值無明顯差異,因此判斷本試驗中雙草醚不存在基質(zhì)效應(yīng)。
將雙草醚的標準儲備溶液用乙腈依次稀釋為2、0.5、0.1、0.05、0.01 mg/L的標準工作溶液。按1.3色譜條件進樣,每個質(zhì)量濃度重復(fù)3次,以標準工作溶液的質(zhì)量濃度對應(yīng)各組分色譜峰面積作圖。雙草醚線性回歸方程Y = 50011X+172,相關(guān)系數(shù)(r)為0.9997。
于空白基質(zhì)中添加一定量的雙草醚標準儲備溶液,進行添加回收試驗。結(jié)果表明(見表2):雙草醚在空白糙米樣品中以0.02~1 mg/kg為三個添加水平,平均添加回收率為95%~101%,相對標準偏差(RSD)為6%~8%;在空白稻殼樣品中以0.05~5 mg/kg為三個添加水平,平均添加回收率為97%~101%,相對標準偏差(RSD)為1%~4%;在空白稻桿樣品中以0.05~5 mg/kg為三個添加水平,平均添加回收率為99%~113%,相對標準偏差(RSD)為2%~3%。
表2 雙草醚在糙米、稻殼和稻桿中的添加回收率及相對標準偏差
應(yīng)用建立的方法對2018年黑龍江、吉林、山東、安徽、上海、湖南、湖北、四川、廣西、云南、廣東、海南 12地水稻樣品進行了檢測,結(jié)果糙米、稻殼、稻桿樣品中雙草醚含量均低于方法的定量限(糙米0.02 mg/kg,稻殼、稻桿0.05 mg/kg)。
本試驗建立了水稻中雙草醚的檢測方法,該方法簡單快速、可靠準確,重現(xiàn)性好,方法滿足農(nóng)藥殘留檢測的要求,可實現(xiàn)大批量樣品的快速檢測。