LCMSMS測定果蔬中氨基甲酸酯類農(nóng)藥的基質(zhì)效應研究

于杰，李曉玉，李淑娟，李淼，董麗萍，高群，高玉生，隋濤

（煙臺出入境檢驗檢疫局檢驗檢疫技術(shù)中心，山東煙臺264000）

氨基甲酸酯類農(nóng)藥是一類在蔬菜、水果和農(nóng)作物種植中廣泛使用的廣譜殺蟲劑，是以甲酸酯為前體化合物發(fā)展而來的，具有分解快、殘留期短、高效、選擇性強等特點[1]。隨著氨基甲酸酯類農(nóng)藥使用量及范圍的擴大，其在果蔬、作物中的殘留以及對人類健康和環(huán)境造成的毒害也越來越為人們所關注。氣相色譜質(zhì)譜[2]、高效液相色譜（HPLC）[3]、高效液相色譜質(zhì)譜（HPLCMS）[4]等多種分析方法都可用于檢測氨基甲酸酯類農(nóng)藥，其檢測也涉及到環(huán)境、果蔬、糧谷等領域。由于該類化合物極性強，熱穩(wěn)定性較差，用氣相色譜質(zhì)譜分析并不理想；液相色譜紫外、熒光等分析方法測定時多需要衍生，操作繁瑣，靈敏度較低，無法滿足實際樣品分析的需要。目前此類農(nóng)藥常用的分析方法是液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（LC-MS/MS）。

采用乙酸乙酯提取，固相萃?。⊿EP）凈化的前處理方法獲得四種樣品的空白基質(zhì)，利用提取后添加法定量分析LC-ESI-MS/MS 檢測氨基甲酸脂類農(nóng)藥時基質(zhì)效應，為提高檢測方法的可靠性，準確分析檢測結(jié)果提供有力的依據(jù)。

1 材料與儀器

1.1 儀器與設備

Agilent 1200 高效液相色譜儀、Agilent 6490B 三重四極桿串聯(lián)質(zhì)譜儀：美國安捷倫公司；配電噴霧離子源（ESI）；Buchi B-400 均質(zhì)器；Buchi R-250 旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：德國Retsch 公司；固相萃取裝置：美國Supelco公司。

1.2 試劑與材料

13 種氨基甲酸脂類農(nóng)藥標準品均購于德國Dr．Ehrenstorfer 公司，純度大于99%。乙酸乙酯、乙腈、甲苯、乙酸為色譜純；其他試劑均為分析純；水為二次重蒸水。石墨化碳小柱（500 mg/6 mL），氨基小柱（500 mg/3 mL）為美國Supelco 公司出品。蘋果、菘菜、草莓、圓蔥試樣均為陰性送檢樣品。

氨基甲酸酯類農(nóng)藥標準溶液：準確稱取適量的上述標準品，用丙酮配制成質(zhì)量濃度為500 mg/L 的標準儲備液，避光4 ℃保存。根據(jù)需要用乙腈/水（1 ∶1）配置混合標準工作溶液，避光4 ℃保存，備用。

1.3 提取與凈化

準確稱取粉碎均勻的樣品（精確到0．01 g），加入50 g 無水硫酸鈉和60 mL 乙酸乙酯，于勻質(zhì)器上混勻3 min，無水硫酸鈉脫水后收集提取液。再用30 mL 乙酸乙酯重復提取兩次，合并提取液，于40 ℃水浴減壓濃縮提取液至約2 mL，此溶液上樣于5 mL 乙腈-甲苯（3 ∶1，體積比）活化后的NH2/PestiCarb 串聯(lián)固相萃取小柱，以25 mL 乙腈-甲苯（3 ∶1，體積比）洗脫目標化合物，收集洗脫液，減壓濃縮后氮氣吹干，分別按2（10 g 樣品定容5 mL）、5（10 g 樣品定容2 mL）、10（10 g樣品定容1 mL）、20（20 g 樣品定容1 mL）濃縮倍數(shù)用0.1 mg/L 混合標準溶液準確定容，得到基質(zhì)濃度分別為2、5、10、20 g/mL 的提取后添加溶液。

1.4 測定

1.4.1 色譜條件

色譜柱：Agilent Eclipse C18 柱（1.8 μm，3.0 mm×10 cm）。流動相：0.1%甲酸水（A 相）和乙腈（B 相）。梯度洗脫程序：0～2 min，30 %B～50 %B；2 min～11min，50 %B～60%B；11 min～15 min，60%B～99%B；15 min～20 min，99%B；20.1 min～23 min，30%B；流速：0.4 mL/min。柱溫：50 ℃。進樣量：5.0 μL。

1.4.2 質(zhì)譜條件

ESI+，多反應監(jiān)測（MRM）定性離子對、定量離子對、碰撞能量（CE）如表1 所示。

表1 13 種氨基甲酸酯類農(nóng)藥保留時間與質(zhì)譜條件Table 1 Retention time and spectrometric parameters of 13 carbamate pesticides

2 結(jié)果與討論

Matuszewski 等[5]首次提出用提取后添加待測物與待側(cè)物標準溶液測定結(jié)果的比值來定量分析基質(zhì)效應的方法。本研究沿用此法，將樣品提取后添加目標化合物（Cm）與目標化合物的標準溶液（Cs）測定結(jié)果的比值作為基質(zhì)效應因子（MEF）來分析研究了基質(zhì)種類和基質(zhì)濃度對目標化合物產(chǎn)生的基質(zhì)效應，并得到了各化合物在不同濃度不同基質(zhì)中的基質(zhì)效應因子，見表2。

2.1 不同種類樣品對基質(zhì)效應的影響

樣品在前處理過程中依然保留在分析液中的各種有機物和無機物，對目標化合物的離子化有很大影響[6]。從圖1 中可以看出同樣含有0.1 mg/L 氨基甲酸酯類農(nóng)藥的四種樣品，洋蔥表現(xiàn)出較強的基質(zhì)抑制作用，抑制因子0.15～0.97；草莓則對涕滅威砜、殘殺威、克百威、乙霉威表現(xiàn)出了一定的基質(zhì)增強效應，增強因子1.104～1.11；蘋果和菘菜對13 中氨基甲酸酯類農(nóng)藥的基質(zhì)效應較為一致，除了對涕滅威亞砜和涕滅威表現(xiàn)出基質(zhì)抑制效應，對其它化合物的基質(zhì)效應不明顯，基質(zhì)效應因子在0.87～0.98 之間。

2.2 化合物的極性對基質(zhì)效應的影響

本文所述13 種氨基甲酸酯類化合物在反相色譜柱上保留時間均不超過7.1min，屬于極性較強的一類化合物。Bonfiglio 等[7]在用LC-ESI-MS/MS 分析藥物時就曾發(fā)現(xiàn)，極性大的藥物受到基質(zhì)抑制效應也更嚴重。從圖2 中可看出，保留時間小于3.5 min 的5 種化合物，除了霜霉威，均表現(xiàn)出較強的基質(zhì)效應，且隨著基質(zhì)濃度的不同，基質(zhì)效應變化趨勢明顯；而保留時間大于3.5 min 的9 種化合物，隨著化合物極性的依次減弱，其受基質(zhì)濃度改變引起的基質(zhì)效應也明顯減少。

表2 13 種氨基甲酸酯類農(nóng)藥在不同濃度果蔬基質(zhì)中的基質(zhì)效應因子Table 2 The matrix effect factor of 13 carbamate pesticides is different vegetables and ftuits

圖1 4 種基質(zhì)對13 種氨基甲酸酯類農(nóng)藥的基質(zhì)效應Fig.1 The matrix effects of 13 carbamate besticides four different sambles

2.3 基質(zhì)濃度對基質(zhì)效應的影響

實驗發(fā)現(xiàn)，當待測液中所含目標化合物濃度一定時，基質(zhì)效應強度會隨著基質(zhì)濃度的增大，不斷增強，并主要表現(xiàn)了抑制效應（見圖2）。蘋果和菘菜在基質(zhì)濃度為2、5 g/mL 時，除涕滅威、涕滅威亞砜外11 種化合物基質(zhì)效應因子為0.8～1.0 之間，基質(zhì)效應不明顯；基質(zhì)濃度為10、20 g/mL 時，所有化合物基質(zhì)效應因子都低于0.75，表現(xiàn)出明顯的基質(zhì)效應，涕滅威的基質(zhì)效應因子為0.1～0.3，離子化幾乎完全被抑制。大多研究者在建立檢測方法的同時會建立校準曲線，并利用空白基質(zhì)匹配標準溶液來校正基質(zhì)效應的影響[3-5]，通常以配置高濃度的基質(zhì)匹配標準溶液，然后稀釋成系列的方式獲得基質(zhì)匹配標準溶液校正曲線。這樣的方式在稀釋標準品的同時，空白基質(zhì)也同時被稀釋，一定程度上減少了基質(zhì)的影響。

圖2 13 種氨基甲酸酯類農(nóng)藥在不同濃度果蔬基質(zhì)中的基質(zhì)效應因子Fig.2 The matrix effect factor of 13 carbamate pestjcides in different vegetables and ftuits

3 結(jié)論

基質(zhì)效應對農(nóng)藥多殘留的定量分析有不同程度影響，盡管研究者們利用各種凈化方式對樣品進行前處理，但都難以做到完全消除樣品基質(zhì)對所有農(nóng)藥定量分析的影響。本文采用常用的前處理方式，針對4種不同樣品對基質(zhì)效應進行的初步的研究，通過基質(zhì)效應因子定量評估了基質(zhì)種類、濃度及化合物性質(zhì)對13種氨基甲酸酯類農(nóng)藥檢測分析的影響。本文所得到的一系列基質(zhì)效應因子（見表2）也為實際檢測結(jié)果的準確分析提供了參考。

[1] 李英,周艷明,牛森.蔬菜、水果中氨基甲酸酯類農(nóng)藥多殘留分析方法的研究[J].現(xiàn)代科學儀器,2005(6):69

[2] 左海根,占春瑞.生姜中涕滅威及涕滅威砜的GC 分析方法研究[J].分析試驗室,2008(27):311

[3] 劉瀟威,李凌云,呂俊崗,等.高效液相色譜法測定糧食中氨基甲酸酯類殺蟲劑及其代謝物殘留量[J].分析試驗室,2007, 26 (4):111

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[5] Matuszewski B K,Constanzer M L,Chavez-Eng C M.Strategies for the assessment of matrix effect in quantitative bioanalytical methods based on HPLC-MS/MS[J].Anal Chem,2003,75:3 019-3 030

[6] Taylor P J. Matrix effects: The Achilles hee1 of quantitative highperformance liquid chromatography electrospray-tandem mass spectrometry[J].Clin Biochem,2005,38:328-334

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