魏龍兵，王 寬，任葉雙，潘興魯，吳小虎，徐 軍，董豐收*，鄭永權(quán)

（1.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院植物保護(hù)研究所，植物病蟲害綜合治理全國重點實驗室，北京 100193；2.海南大學(xué)植物保護(hù)學(xué)院，?？?570228）

玉米是我國種植面積最大且產(chǎn)量最高的糧食作物。在“十四五”期間，我國對玉米的需求量將穩(wěn)步上升，預(yù)計至2025年，中國玉米的需求量將達(dá)到3.18億t，因此，通過提高玉米產(chǎn)量保障玉米自給率非常重要[1]。然而，玉米生長期內(nèi)蟲害和草害的發(fā)生嚴(yán)重制約著玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的提升。目前，防治玉米蟲害和草害的最主要措施是施用除草劑和殺蟲劑。

莠去津（Atrazine）、煙嘧磺?。∟icosulfuron）和硝磺草酮（Mesotrione）是我國已登記玉米田除草劑數(shù)量排前3的品種，登記的主要商業(yè)產(chǎn)品有單劑及煙·硝·莠去津、煙嘧·莠去津、硝磺·莠去津等混劑[2-3]，一般選擇在玉米3～5葉期，雜草2～4葉期進(jìn)行莖葉噴霧，對玉米田內(nèi)常見的一年生雜草有很好的防治效果。氯蟲苯甲酰胺（Chlorantraniliprole）是全球市場銷量第一的廣譜殺蟲劑，在玉米田內(nèi)施用，對玉米螟、粘蟲等玉米田間常見鱗翅目害蟲防效優(yōu)異[4]。甲氨基阿維菌素苯甲酸鹽（Emamectin benzoate，簡稱：甲維鹽）是一種半合成生物源殺蟲劑，因其對鱗翅目、雙翅目害蟲和薊馬高效且低毒，在玉米等作物上廣泛使用。玉米田登記產(chǎn)品有甲維·氯蟲苯，氯蟲苯甲酰胺和甲維鹽復(fù)配使用，可擴大殺蟲譜，延緩害蟲抗性的產(chǎn)生與發(fā)展[5-6]。

農(nóng)藥的施用有效保護(hù)了玉米的安全生產(chǎn)，但往往也會在農(nóng)產(chǎn)品中產(chǎn)生農(nóng)藥殘留，按照GB 2763—2021《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[7]中規(guī)定，莠去津、煙嘧磺隆、硝磺草酮、甲維鹽、氯蟲苯甲酰胺在玉米中的最大殘留限量（MRL）分別為0.05、0.1、0.01、0.05、0.02 mg/kg。目前已有玉米中上述農(nóng)藥的殘留檢測方法報道，如王博等[8]基于超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜結(jié)合QuEChERS方法建立了煙嘧磺隆、莠去津在玉米中的殘留分析方法；趙文衛(wèi)[9]報道了硝磺草酮和莠去津在田間玉米上的殘留行為；Barmota等[10]利用超高效液相色譜研究了氯蟲苯甲酰胺在玉米上的殘留消解；秦世鵬等[11]報道了甲維鹽在田間玉米中的殘留行為并進(jìn)行了膳食風(fēng)險評估。然而關(guān)于上述我國玉米田主要施用農(nóng)藥品種的農(nóng)藥殘留監(jiān)測報道較少，這可能與缺乏相應(yīng)的農(nóng)藥多殘留分析方法有關(guān)?；诖?，本研究建立一種分散固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時測定玉米中莠去津、煙嘧磺隆、硝磺草酮、甲維鹽、氯蟲苯甲酰胺的分析方法，為玉米田玉米農(nóng)產(chǎn)品中常用除草劑和殺蟲劑的同步監(jiān)測提供方法工具。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

供試儀器：AB SCIEX QTRAP 5500超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀，美國AB SCIEX公司；CK-2000高通量組織研磨儀，北京托摩根生物科技有限公司；Sigma 1-15離心機，德國Sigma公司；TG16-WS臺式高速離心機，長沙湘儀離心機有限公司；Mili-Q超純水儀，美國Milipore公司。

供試藥劑：莠去津標(biāo)準(zhǔn)品（純度99.2%），德國Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；煙嘧磺隆標(biāo)準(zhǔn)品（純度99%）、硝磺草酮標(biāo)準(zhǔn)品（純度98.2%），沈陽化工研究院；氯蟲苯甲酰胺（純度95%）、甲維鹽（純度97.6%），國家農(nóng)藥質(zhì)量監(jiān)督檢驗中心；乙腈（分析純）、氯化鈉、無水硫酸鎂、甲酸銨，國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司；乙腈（色譜純）、甲酸（色譜純）、甲醇（色譜純），德國默克公司；N-丙基乙二胺（PSA，40 μm）、石墨化炭黑（GCB，40 μm）和Filter Unit濾膜（0.22 μm），天津博納艾杰爾科技有限公司。

1.2 分析方法

1.2.1 樣品前處理方法

準(zhǔn)確稱取5.0 g粉碎后的勻質(zhì)玉米樣品于50 mL離心管內(nèi)，加入5 mL超純水，渦旋2 min后加入5 mL乙腈（含1%甲酸），使用高通量組織研磨儀振蕩提取10 min，加入4 g無水MgSO4和1 g NaCl繼續(xù)振蕩5 min，4 000 rpm/min離心5 min，移取上清液到裝有25 mg PSA＋30 mg GCB＋150 mg MgSO4的2 mL離心管中，渦旋3 min，8 000 rpm/min離心5 min，使用2.5 mL無菌注射器取上清液，過0.22 μm有機濾膜于進(jìn)樣小瓶中，-20℃保存，待測。

1.2.2 檢測條件

液相色譜條件：色譜柱使用Phenomenex Kinetex Biphenyl苯基色譜柱（3.0 mm×50 mm，2.6 μm）；柱溫為30℃；進(jìn)樣量為2 μL；流速為0.3 mL/min；流動相A：2 mmol/L甲酸銨水溶液（含0.01%甲酸，0.126 1 g甲酸銨溶于1 000 mL 0.01%甲酸水溶液）；流動相B：2 mmol/L甲酸銨甲醇溶液（含0.01%甲酸，0.126 1 g甲酸銨溶于1 000 mL 0.01%甲酸甲醇溶液）；梯度洗脫時間為7 min，梯度洗脫程序：0～1.0 min，95%A；大于1.0～3.0 min，95%A→10%A；大于3.0～6.0 min，10%A；大于6.0～6.1 min，10%A→95%A；大于6.1～7.0 min，95%A。

質(zhì)譜條件：電噴霧離子源，正離子電離模式（ESI＋）和負(fù)離子模式（ESI-）下離子化電壓分別為5 500 V和4 500 V；離子源溫度：300℃；噴霧氣（GS1）：0.275 6 MPa；輔助加熱氣（GS2）：0.275 6 MPa；EP電壓：10 V；CXP電壓：6 V。數(shù)據(jù)采集采用多反應(yīng)監(jiān)測（MRM）模式，莠去津、煙嘧磺隆等5種目標(biāo)化合物質(zhì)譜參數(shù)見表1。

表1 目標(biāo)化合物質(zhì)譜參數(shù)

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制及標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

使用電子天平分別稱取一定量的5種供試農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL棕色容量瓶中，加入色譜純乙腈定容至100 mL，溶解后制得100 mg/L農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品混合溶液母液。分別用色譜純乙腈和玉米空白基質(zhì)提取液梯度稀釋，制備質(zhì)量濃度分別為0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5、1 mg/L的系列混合溶劑標(biāo)準(zhǔn)溶液和混合基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)溶液。以目標(biāo)化合物的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，對應(yīng)定量離子的峰面積為縱坐標(biāo)，繪制出每種農(nóng)藥的溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線和基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.4 添加回收

準(zhǔn)確稱取5.0 g玉米空白樣品，分別添加100 μL農(nóng)藥混合溶液，5種農(nóng)藥均配制成質(zhì)量濃度為0.001、0.01、0.1、1 mg/kg 4個濃度梯度，每個添加水平重復(fù)5次。按照1.2.1節(jié)方法進(jìn)行前處理，1.2.2節(jié)儀器條件進(jìn)行檢測，計算平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差。

1.5 基質(zhì)效應(yīng)

基質(zhì)效應(yīng)主要由樣品中存在的內(nèi)源性物質(zhì)和樣品制備過程中引入的其他物質(zhì)產(chǎn)生，基質(zhì)效應(yīng)可能影響方法的靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度[12]。農(nóng)藥殘留試驗中通常使用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率與溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率的比值來評價基質(zhì)效應(yīng)的強弱。當(dāng)斜率比值為1時，表示沒有基質(zhì)效應(yīng)；斜率比值在0.8～1.2之間時，表示為弱基質(zhì)效應(yīng)，此時可忽略基質(zhì)效應(yīng)的影響；斜率比值在0.5～0.8和1.2～1.5之間時，表現(xiàn)為中等基質(zhì)抑制或增強效應(yīng)；斜率比值小于0.5或大于1.5時，表現(xiàn)為強基質(zhì)抑制或增強效應(yīng)[13]。

1.6 樣品測定

在內(nèi)蒙古興安盟市內(nèi)選取若干家種玉米種植農(nóng)戶，根據(jù)推薦劑量，在玉米生長期內(nèi)使用22%煙嘧·莠去津可分散油懸浮劑120 mL/667 m2及10%硝磺草酮懸浮劑70 mL/667 m2混合噴霧控制草害。19.4%甲維·氯蟲苯可分散油懸浮劑施藥量15 mL/667 m2防控蟲害。待玉米采收期采集51份玉米籽粒樣品，使用上述方法測定農(nóng)藥殘留量。

2 結(jié)果與分析

2.1 提取溶劑的選擇

乙腈能夠溶解并提取多種有機、無機及氣體物質(zhì)，且與水互溶，通過加鹽的方式可將提取液中的水分析出，不影響定量結(jié)果，目前已成為農(nóng)藥殘留分析最常用的提取溶劑[14]。使用乙腈作提取劑時，玉米中5種農(nóng)藥的回收率在18%～109%之間（圖1），其中硝磺草酮和甲維鹽的回收率為18%和63%。通過向乙腈中加入少量酸性物質(zhì)，如甲酸，可改變提取溶液的pH，影響農(nóng)藥在溶液中的解離狀態(tài)，可提高目標(biāo)化合物的添加回收率[5,15]。使用乙腈（含1%甲酸）和乙腈（含2%甲酸）時，5種農(nóng)目標(biāo)化合物的回收分別為87%～106%和58%～99%之間，其中使用乙腈（含2%甲酸）時硝磺草酮的回收率為58%，因此，本研究中的玉米樣品均使用乙腈（含1%甲酸）提取。

圖1 不同提取劑對目標(biāo)農(nóng)藥的回收率

2.2 凈化劑的選擇

玉米中主要成分為淀粉、蛋白質(zhì)和脂肪，且存在少量色素[16]。PSA可用于從非極性樣品中吸附糖、有機酸、脂肪等極性物質(zhì)，GCB主要用于吸附色素和非極性干擾物[17-18]。比較了使用不同質(zhì)量規(guī)格的PSA與GCB組合作為凈化劑對目標(biāo)化合物的平均回收率的影響（圖2）。使用25 mg PSA＋10 mg GCB、50 mg PSA＋10 mg GCB、25 mg PSA＋30 mg GCB、50 mg PSA＋30 mg GCB時，玉米提取液中5種目標(biāo)化合物的平均回收率在82%～108%、70%～109%、87%～106%、87%～107%之間，均符合農(nóng)藥殘留分析要求，但是使用25 mg PSA＋30 mg GCB、50 mg PSA＋30 mg GCB時，玉米樣品提取液顏色澄清，可減少色素雜質(zhì)對分析儀器的污染，對比不同用量的PSA的凈化組合，其回收率數(shù)值差別很小，因此從成本角度綜合考慮，最終選用25 mg PSA+30 mg GCB作為玉米樣品提取液的凈化劑。

圖2 不同凈化劑對目標(biāo)化合物的回收率

2.3 線性關(guān)系、基質(zhì)效應(yīng)和定量限

檢測結(jié)果（表2）表明：在0.001～1 mg/kg范圍內(nèi)，5種目標(biāo)化合物的峰面積與質(zhì)量濃度之間具有良好的線性關(guān)系（R2≥0.9866），滿足外標(biāo)法定量的要求。5種目標(biāo)化合物在玉米中的基質(zhì)效應(yīng)在0.49～3.86之間，其中玉米對甲維鹽的基質(zhì)效應(yīng)很弱，對莠去津、硝磺草酮表現(xiàn)出中等基質(zhì)抑制效應(yīng)和中等基質(zhì)增強效應(yīng)，對氯蟲苯甲酰胺、煙嘧磺隆具有強基質(zhì)抑制效應(yīng)和強基質(zhì)增強效應(yīng)。因此，為了降低基質(zhì)效應(yīng)的影響，使用基質(zhì)匹配標(biāo)準(zhǔn)曲線對實際樣品定量分析。以最小檢測濃度作為方法的定量限，5種目標(biāo)化合物的定量限均為0.001 mg/kg，與之前的研究相比[8-11]，該方法的靈敏度提高了5～20倍。

表2 目標(biāo)化合物的線性方程、決定系數(shù)、基質(zhì)效應(yīng)及定量限

2.4 方法的準(zhǔn)確度和精密度

添加回收試驗結(jié)果（表3）表明：在0.001～1 mg/kg范圍內(nèi)的4個添加水平下，莠去津、煙嘧磺隆、硝磺草酮、甲維鹽和氯蟲苯甲酰胺在玉米中的平均回收率在73%～111%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）在1.4%～17.2%之間（n=5），符合NY/T 788—2018《農(nóng)作物中農(nóng)藥殘留試驗準(zhǔn)則》中農(nóng)藥殘留分析方法的要求[19]。

表3 目標(biāo)化合物的平均回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=5）

2.5 實際樣品測定

用該方法來檢測采集于內(nèi)蒙古自治區(qū)的51份玉米樣品，結(jié)果發(fā)現(xiàn)：僅有1份玉米樣品中檢出氯蟲苯甲酰胺（殘留量為0.002 mg/kg），其余樣品中5種農(nóng)藥的殘留量均＜0.001 mg/kg，按照GB 2763—2021《食品安全國家標(biāo)準(zhǔn)食品中農(nóng)藥最大殘留限量》[7]中規(guī)定，所有樣品中的5種農(nóng)藥殘留量均小于其在玉米上的最大殘留限量標(biāo)準(zhǔn)，表明采集于內(nèi)蒙古地區(qū)的玉米樣品不存在農(nóng)藥殘留風(fēng)險。

3 結(jié)論

本研究基于分散固相萃取-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法，成功建立了玉米中的莠去津、煙嘧磺隆、硝磺草酮、甲維鹽、氯蟲苯甲酰胺的多殘留分析方法，該方法的5種目標(biāo)化合物在0.001～1 mg/kg范圍內(nèi)線性關(guān)系良好（R2≥0.9866），在0.001～1 mg/kg添加水平下，5種目標(biāo)化合物的平均回收率為73%～111%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.4%～17.2%之間，方法的定量限為0.001 mg/kg。該方法成功用于實際玉米樣品的農(nóng)藥殘留監(jiān)測，發(fā)現(xiàn)采集于內(nèi)蒙古自治區(qū)的玉米中5種目標(biāo)農(nóng)藥的殘留水平很低，符合我國玉米中農(nóng)藥殘留限量安全標(biāo)準(zhǔn)。