李 珊，孫志洪，郭偉偉，路瑞娟

(1.河北省滄州生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，河北 滄州 061000; 2.滄州市生態(tài)環(huán)境監(jiān)控中心，河北 滄州 061000;3.滄州市生態(tài)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院，河北 滄州 061000)

0 引 言

鱗翅目類昆蟲，如小菜蛾、甜菜夜蛾等，該類昆蟲種類較多，在我國(guó)已知的約有8 000多種。此類昆蟲對(duì)農(nóng)作物如大白菜、甘藍(lán)、胡蘿卜等危害較大，嚴(yán)重時(shí)可將葉片吃光，一般在高溫、干旱季和大棚蔬菜種植多發(fā)。為保障農(nóng)作物的良好收成，種植戶通常會(huì)施用農(nóng)藥用于預(yù)防和治療病蟲害，氟啶蟲酰胺、氟吡菌酰胺、唑蟲酰胺、殺蟲脲和氟蟲脲是常用于防治鱗翅目類昆蟲病蟲害，氟啶蟲酰胺是由日本石原產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社研發(fā)的一種新型低毒吡啶酰胺類殺蟲劑，氟吡菌酰胺對(duì)鱗翅目、半翅目等害蟲都有很好的防治作用。據(jù)計(jì)算，農(nóng)藥殺蟲劑在噴灑過程中，僅約15%～20%起到實(shí)際殺蟲作用，大部分的農(nóng)藥殺蟲劑殘留在空氣、土壤等環(huán)境中，伴隨著雨水沖洗等作用，空氣中的農(nóng)藥殺蟲劑又會(huì)沉積到土壤環(huán)境中，造成土壤微生物系統(tǒng)的損傷，還會(huì)隨著食物鏈的傳遞，影響人們的身體健康[1-7]。因此加強(qiáng)對(duì)土壤環(huán)境中氟啶蟲酰胺、氟吡菌酰胺、唑蟲酰胺、殺蟲脲和氟蟲脲等農(nóng)藥的監(jiān)測(cè)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

畢思遠(yuǎn)等研究了SPE-HPLC/MS法監(jiān)測(cè)藍(lán)莓等漿果中氟啶蟲酰胺和溴氰蟲酰胺殘留[8]；陳峰等研究了烯啶蟲胺和唑蟲酰胺在茶葉和土壤中的殘留動(dòng)態(tài)及風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估[9]；徐敦明等研究了加速溶劑萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定茶葉中10 種吡唑和吡咯類農(nóng)藥的殘留量的分析方法。部分學(xué)者研究了加速溶劑提取法作為樣品中農(nóng)藥提取[10-14]，固相萃取法作為凈化的前處理方法，但主要研究對(duì)象為食用農(nóng)產(chǎn)品等。土壤中含有大量的硅酸鹽成分和少量的有機(jī)物，基質(zhì)比食用農(nóng)產(chǎn)品更為復(fù)雜，因此需要對(duì)提取和凈化條件進(jìn)行深入的研究；且關(guān)于土壤中多種鱗翅目類昆蟲防治用藥殘留的研究報(bào)道不多，實(shí)驗(yàn)開發(fā)采用加速溶劑萃取法提取土壤中的氟啶蟲酰胺、氟吡菌酰胺、唑蟲酰胺、殺蟲脲和氟蟲脲農(nóng)藥殺蟲劑，氣相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜法[15-18]定性、定量檢測(cè)的分析方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明，此方法具有前處理簡(jiǎn)單、檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確、重復(fù)性好等特點(diǎn)，適用于土壤中微量農(nóng)藥殺蟲劑殘留的監(jiān)測(cè)。

1 儀器與試劑

1.1 主要儀器

Shimadzu GC 2010 plus型氣相色譜儀配備AOC20i自動(dòng)進(jìn)樣器（日本島津公司）；TQ-8040型三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀（日本島津公司）；E-916快速溶劑萃取儀：（瑞士步琦有限公司）；PL602E電子天平（精度為0.01 g，瑞士梅特勒托利多有限公司）；FYDCY24S水浴式氮吹儀（杭州菲躍儀器公司）。

1.2 試劑

氟啶蟲酰胺(CAS No.158062-67-0，濃度：100 μg/mL)、氟吡菌酰胺 (CAS No.658066-35-4，濃度：100 μg/mL)、唑蟲酰胺 (CAS No.129558-76-5，濃度：100 μg/mL)、殺蟲脲 (CAS No.64628-44-0，濃度：100 μg/mL)和氟蟲脲 (CAS No.101463-69-8，濃度：100 μg/mL)，以上標(biāo)準(zhǔn)溶液均購(gòu)自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所。

丙酮、乙酸乙酯：色譜純（美國(guó)熱電試劑公司）；硅藻土：分析純（國(guó)藥集團(tuán)上海化學(xué)試劑廠）；Carb/NH2固相萃取柱 (500 mg/6 mL, 浙江合譜科技公司)。

2 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 儀器條件

2.1.1 色譜條件

進(jìn)樣口溫度 250 ℃；色譜柱：HP-5MS(30 m ×250 μm，0.25 μm)，載氣：高純氦氣 (純度：99.999%)；載氣流量：1.6 mL/min；進(jìn)樣方式：不分流進(jìn)樣；進(jìn)樣量：1 μL；升溫程序：60 ℃ 保持 1 min，以 20 ℃/min升溫速率升到 130 ℃，再以 15 ℃/min 升溫速率升到 300 ℃，保持 15 min。

2.1.2 質(zhì)譜條件

離子源：電子轟擊源 (electron impact，EI)：電離能量：70 eV；接口溫度: 280 ℃；離子源溫度: 220 ℃；碰撞氣：氬氣：(純度：99.999%)；溶劑延遲時(shí)間：2.5 min；掃描方式：多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（MRM）。

2.1.3 加速溶劑萃取條件

萃取溫度：100 ℃，壓力：10 kPa, 加熱時(shí)間：8 min；靜態(tài)提取時(shí)間：6 min，循環(huán)次數(shù)：3 次，沖洗體積：65%，氮?dú)獯祾撸? min。萃取溶劑：丙酮∶乙酸乙酯（V∶V，1∶1）。

2.2 溶液的制備

2.2.1 樣品溶液的制備

樣品的前處理按照NY/T395的規(guī)定隨機(jī)采集一定量的土壤樣品，去除雜草、石塊等異物，將樣品放置于通風(fēng)、整潔的風(fēng)干室，平鋪于托盤中35 ℃烘干。將樣品用木棍壓碎并過篩后放置于干凈的密閉容器中備用。

提取與凈化：準(zhǔn)確稱取預(yù)處理后的土壤樣品10 g，加入5 g硅藻土于研缽中一起研磨均勻后置于快速溶劑萃取池，按2.1項(xiàng)下加速溶劑萃取條件萃取樣品。將萃取液全部轉(zhuǎn)移至已活化Carb/NH2固相萃取柱凈化，收集凈化液并于75 ℃水浴中氮?dú)獯抵两桑瑲堅(jiān)?1 mL 丙酮溶解，0.45 μm 濾膜過濾，加入20 μL環(huán)氧七氯內(nèi)標(biāo)液，混勻即為測(cè)試溶液。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液

儲(chǔ)備溶液：移取100 μg/mL的氟啶蟲酰胺、氟吡菌酰胺、唑蟲酰胺、殺蟲脲和氟蟲脲各1 mL，配制成質(zhì)量濃度10 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，于2～8 ℃ 冷藏放置備用。

標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液：移取上述儲(chǔ)備溶液適量，依次配制成梯度濃度為 0.02，0.05，0.1，0.5，1.0，2.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，以考察方法的線性。

3 結(jié)果與討論

3.1 萃取溶劑的選擇

土壤成分較為復(fù)雜，為保證檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度和靈敏度，所使用的萃取溶劑對(duì)目標(biāo)分析物既要有足夠的溶解性，也要有一定的選擇性（即對(duì)共提物雜質(zhì)的溶解性差，對(duì)目標(biāo)物的溶解性較好）。根據(jù)相似相溶原理，丙酮和乙酸乙酯對(duì)以上5種農(nóng)藥均有較好的溶解性。本文在其他條件均不變的前提下，考察了萃取溶劑為丙酮、乙酸乙酯、丙酮∶乙酸乙酯（V∶V，1∶1）對(duì)5種農(nóng)藥的加標(biāo)回收的影響。研究發(fā)現(xiàn)丙酮∶乙酸乙酯（V∶V，1∶1）作為萃取溶劑 5種農(nóng)藥的萃取效率最高，具體檢測(cè)值見表1。因此，本文選擇丙酮∶乙酸乙酯（V∶V，1∶1）萃取樣品。

表1 3種提取溶劑回收率結(jié)果

3.2 萃取溫度的選擇

快速溶劑萃取中萃取溫度、壓力、加熱時(shí)間、靜態(tài)萃取時(shí)間等因素均對(duì)萃取效果產(chǎn)生一定的影響。萃取溫度是這些因素中影響效果最為顯著的。溫度適當(dāng)升高可使萃取溶劑更好地浸潤(rùn)土壤基質(zhì)，加快目標(biāo)物轉(zhuǎn)移至萃取溶劑中。然而，溫度過高會(huì)使一些熱不穩(wěn)定性化合物發(fā)生分解，反而降低了萃取效率。本文研究了 60 ℃、80 ℃、100 ℃、120 ℃ 溫度下萃取結(jié)果回收率的變化。研究發(fā)現(xiàn)：5種農(nóng)藥的回收率隨著溫度的升高而升高，100 ℃時(shí)達(dá)到最大值。隨著溫度升至120 ℃時(shí)，氟吡菌酰胺、唑蟲酰胺和殺蟲脲回收率結(jié)果變化不大，氟啶蟲酰胺和氟蟲脲回收率明顯降低(見圖1）。由此確定，5種農(nóng)藥的最佳萃取溫度為100 ℃。

圖1 萃取溫度對(duì)回收率的影響

3.3 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

通過質(zhì)譜全掃描（Q3Scan）模式確定5種農(nóng)藥的前體離子和保留時(shí)間。接著對(duì)前體離子進(jìn)行二級(jí)質(zhì)譜掃描以得到特征碎片離子。從眾多碎片離子中選擇一個(gè)豐度值較高的離子作為定量，再選擇2個(gè)碎片離子定性。運(yùn)用“MRM-Optimization-Tool”工具，對(duì)碰撞電壓進(jìn)行優(yōu)化，確保各組分的CE電壓和離子豐度比值達(dá)到最優(yōu)狀態(tài)。三重四級(jí)桿質(zhì)譜較單桿質(zhì)譜的優(yōu)勢(shì)為提供了更為豐富的子離子信息，通過1對(duì)定量離子和2對(duì)定性離子的一一對(duì)應(yīng)，降低了干擾物的幾率。即使目標(biāo)物定量離子峰出峰時(shí)間一致，由于定性離子的不同，也不會(huì)對(duì)定量結(jié)果產(chǎn)生影響。典型的質(zhì)量色譜圖見圖2，優(yōu)化后的離子信息見表2。

圖2 5種農(nóng)藥的質(zhì)量色譜圖

表2 5種農(nóng)藥離子信息、線性方程及檢出限1）

3.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限

按照2.1設(shè)置色譜質(zhì)譜參數(shù)，待各參數(shù)準(zhǔn)備就緒后，進(jìn)樣梯度濃度為 0.02，0.05，0.1，0.5，1.0，2.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)溶液，采集相應(yīng)的色譜質(zhì)譜圖。以5種農(nóng)藥定量離子對(duì)應(yīng)的色譜峰面積對(duì)質(zhì)量濃度繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到相應(yīng)的線性方程和相關(guān)系數(shù)（見表2）。根據(jù)檢出限的確定方式，以3倍信號(hào)噪聲的比值（S/N）對(duì)應(yīng)的質(zhì)量濃度作為方法檢出限（見表2）。由表中可以看出：5種農(nóng)藥在 0.02～2.0 μg/mL 范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)在0.995 2～0.999 5 之間。檢出限結(jié)果均在 0.006～0.012 mg/kg之間，符合分析測(cè)試的要求。

3.5 回收率與精密度試驗(yàn)

于土壤樣品中定量加入已知濃度的5種農(nóng)藥的混標(biāo)液，在標(biāo)準(zhǔn)曲線濃度范圍內(nèi)選擇三個(gè)不同水平濃度點(diǎn)（0.2，1，2.0 mg/kg）進(jìn)行加標(biāo)回收率測(cè)試，每個(gè)濃度點(diǎn)加標(biāo)樣品平行制備6份，計(jì)算6次檢測(cè)結(jié)果的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。測(cè)試結(jié)果詳見表3。表3結(jié)果表明：5種農(nóng)藥的平均加標(biāo)回收率均在87.8%～106.4%之間，精密度RSD在1.86%～3.82%。說明此方法的準(zhǔn)確度和精密度較高。

表3 回收率與精密度結(jié)果

4 結(jié)束語(yǔ)

本實(shí)驗(yàn)建立了加速溶劑萃?。ˋSE)結(jié)合氣相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜(GC-MS/MS)檢測(cè)土壤中氟啶蟲酰胺、氟吡菌酰胺、唑蟲酰胺、殺蟲脲和氟蟲脲殘留的分析方法，并對(duì)質(zhì)譜參數(shù)、萃取條件進(jìn)行了優(yōu)化，考察了方法的線性、準(zhǔn)確度及精密度、檢出限等參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，該方法滿足農(nóng)藥殘留分析測(cè)試的要求，可用于土壤中農(nóng)藥殘留的監(jiān)測(cè)。