氣相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定水稻中10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑農(nóng)藥殘留

吳俐 曹趙云 陳銘學(xué) 牟仁祥 林曉燕

摘要

[目的]建立水稻中10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑農(nóng)藥殘留氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定方法。[方法]將樣品用乙腈提取，采用無水硫酸鎂、氯化鈉鹽析，弗羅里硅土柱萃取凈化進(jìn)行前處理，采用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式測(cè)定。[結(jié)果]濃度為0.010～0.500 mg/L 范圍內(nèi)與峰面積呈線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.99，最低檢測(cè)限在0.005～0.010 mg/kg。當(dāng)添加水平為0.05、0.10、0.20 mg/kg時(shí)（n=5），回收率為75.0%～115.5%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.9%～6.9%。[結(jié)論]該方法簡(jiǎn)便、準(zhǔn)確、可靠，能同時(shí)定性和定量，可用于水稻中擬除蟲菊酯類殺蟲劑農(nóng)藥殘留的快速檢測(cè)與確證。

關(guān)鍵詞 氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜；農(nóng)藥殘留；水稻；擬除蟲菊酯；殺蟲劑

中圖分類號(hào) S481+.8 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 0517-6611（2017）06-0147-04

Determination of 10 Pyrethroids Pesticide Residues in Rice by GC-MS-MS

WU Li1，2， CAO Zhao-yun1，2， CHEN Ming-xue1，2 et al

（1. China National Rice Research Institute， Hangzhou， Zhejiang 310006；2. Rice Product Quality Supervision and Inspection Center， Ministry of Agriculture， Hangzhou， Zhejiang 310006）

Abstract [Objective] A method was developed for the determination of 10 pyrethroids pesticide residues in rice by GC-MS-MS. [Method] Pyrethroids were extracted with acetonitrile， followed by a salting-out step with anhydrous magnesium sulfate and sodium chloride， cleaned up by florisil solid phase extraction （SPE） cartridge， and determined by multiple reaction monitoring mode. [Result] The method showed good linearity over the range of 0.010-0.500 mg/L for 10 pyrethroids pesticide with correlation coefficients over 0.99. The detection limits were 0.005-0.010 mg/kg. The method was validated by analyzing samples spiked with 0.05， 0.10， 0.20 mg/kg of 10 pyrethroids pesticide， respectively. The average recoveries in rice ranged from 75.0%-115.5%， and the relative standard deviations （RSD）were between 3.9%-6.9%. [Conclusion]The method is easy， accuracy and reliable， which can meet the requirement for the simultaneous determination and confirmation of pyrethroids pesticide residues in rice.

Key words GC-MS-MS；Pesticide residues；Rice；Pyrethroids；Pesticide

水稻病、蟲、草害嚴(yán)重影響水稻的種植和收成。當(dāng)前化學(xué)農(nóng)藥仍是病蟲害防治的主要手段，國家已禁止施用高毒農(nóng)藥如甲胺磷、氧化樂果、六六六、滴滴涕等[1-2]，從而轉(zhuǎn)向中等毒性的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥，由于此類殺蟲劑具有高效、安全、廣譜及對(duì)人畜低毒等特點(diǎn)，在農(nóng)業(yè)上得以廣泛應(yīng)用。日本、菲律賓、越南、泰國早在20世紀(jì)80年代就普遍在水稻上應(yīng)用擬除蟲菊酯類殺蟲劑[1-2]；歐美地區(qū)也將擬除蟲菊酯類殺蟲劑用于防治水稻害蟲[1]。目前被推薦用于水稻的擬除蟲菊酯類殺蟲劑有10余種，這些產(chǎn)品在我國已有生產(chǎn)[1-3]。

我國常用的10個(gè)擬除蟲菊酯類殺蟲劑品種包括氯氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、氟氯氰菊酯、氯菊酯、溴氰菊酯、甲氰菊酯、氰戊菊酯、氯氟氰菊酯、氟氰戊菊酯、氟胺氰菊酯。雖然它們高效、低毒、低殘留，但對(duì)人和畜仍有一定影響[1-4]，因此，掌握水稻農(nóng)藥殘留狀況，讓老百姓吃上“放心糧”是國計(jì)民生問題。

目前國家對(duì)食品中的農(nóng)藥殘留也提出了新的要求，新版標(biāo)準(zhǔn)《食品中農(nóng)藥最大殘留限量》（GB 2763—2014）中對(duì)最大殘留限量的要求，9成以上等同于或嚴(yán)于國際食品法典標(biāo)準(zhǔn)[5]。國家現(xiàn)有谷物、蔬菜、瓜果中擬除蟲菊酯類殺蟲劑檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)主要有氣相色譜（GC）[6-8]，氣相色譜-質(zhì)譜（GC-MS）[6-8]。盧劍等[9]、楊曉鳳等[10]用氣相色譜測(cè)定茶葉中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留，采用電子捕獲檢測(cè)器（GC-ECD）和陽性樣品需雙柱、氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用等技術(shù)定性確證，就是說同一樣品必須經(jīng)過2次檢測(cè)才能排除假陽性的可能，有一定的弊端。何睿等[11]、劉洪波等[12-13]、榮杰峰等[14]采取氣質(zhì)聯(lián)用（GC-MS）檢測(cè)中藥材、茶葉中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留，GC-MS雖然可以同時(shí)定性定量，但檢測(cè)結(jié)果準(zhǔn)確度不佳。王興寧等[15]采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（GC-MS-MS）測(cè)定茶葉中多種農(nóng)藥殘留。但目前水稻擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留的GC-MS-MS檢測(cè)報(bào)道不多。筆者采用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（MRM），在20 min內(nèi)對(duì)10種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥同時(shí)定性和定量。樣品只需1次測(cè)定即可排除假陽性的可能，與單桿質(zhì)譜相比，靈敏度更高、定量更準(zhǔn)確，為樣品的準(zhǔn)確判斷提供了技術(shù)支持。

1 材料與方法

1.1 材料

主要儀器：7890A/7000A- GC-MS-MS，美國Agilent公司；IKA-25高速組織搗漿機(jī)，德國IKA公司；氮吹儀，美國Organomation Associates公司；離心機(jī)，上海安亭科學(xué)技術(shù)儀器廠。

主要試劑：乙腈、丙酮、正己烷均為色譜純，美國TEDIA公司；氯化鈉，分析純 140 ℃烘4 h后置于干燥器中備用；無水硫酸鎂，美國進(jìn)口，SIGMA-ALDRICH 公司，分析純；農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品：1 000 mg/L（丙酮）的氯氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、氟氯氰菊酯，氯菊酯、溴氰菊酯、甲氰菊酯、氰戊菊酯、氯氟氰菊酯、氟氰戊菊酯、氟胺氰菊酯；固相萃取柱：弗羅里硅土柱 6 mL，1 000 mg。

1.2 方法

1.2.1 氣相色譜參數(shù)。

7890氣相色譜儀，色譜柱為DB-5MS（30.0 m×0.25 μm×0.25 mm）；載氣為高純氦氣（純度≥99.999%）；恒壓模式，壓力為1.52×105 Pa；進(jìn)樣口溫度為250 ℃；進(jìn)樣方式為分流進(jìn)樣，分流比為5∶1；進(jìn)樣量2 μL；分流閥開啟時(shí)間0.75 min；節(jié)省載氣開（20 mL/min，2.0 min）?？焖俪绦蛏郎兀?0 ℃，不保持，以25 ℃/min 升至280 ℃，保持8 min。

1.2.2 質(zhì)譜參數(shù)。

離子源采用EI（70 eV）模式；離子源溫度均為230 ℃；四極桿溫度均為150 ℃；傳輸線溫度280 ℃；碰撞氣氮?dú)饬魉?.25 mL/min，淬滅氣氦氣1.50 mL/min，采集方式為MRM；溶劑延遲4.6 min；調(diào)諧方式為自動(dòng)調(diào)諧。擬除蟲聚酯類農(nóng)藥GC-MS-MS多反應(yīng)監(jiān)測(cè)條件（MRM）見表1。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液的配制 混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液（20 mg/L）：分別量取1 000 mg/L氯氰菊酯、聯(lián)苯菊酯、氟氯氰菊酯、氯菊酯、溴氰菊酯、甲氰菊酯、氰戊菊酯、氯氟氰菊酯、氟氰戊菊酯、氟胺氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)品各取0.5 mL，用丙酮∶甲苯=3∶7溶解并定容到25 mL，-20 ℃避光保存。

混合標(biāo)準(zhǔn)工作液：根據(jù)需要將上述混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液用正己烷稀釋至適當(dāng)濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作液，-20 ℃避光保存。

1.4 樣品處理

1.4.1 提取。稱取5 g試樣（精確到0.01 g）于100 mL離心管中，加入20 mL蒸餾水，浸泡30 min，加入乙腈25.0 mL，氯化鈉2.5 g，無水硫酸鎂7.5 g，在高速分散機(jī)中高速勻漿2 min，以2 500 r/min離心5 min，取上清液10.0 mL于15 mL刻度離心管中，在氮吹儀上水浴60 ℃溫度條件下，氮?dú)獯抵两?，加?.0 mL正己烷溶解。

1.4.2 凈化。弗羅里硅土柱依次用正己烷、丙酮-正己烷（體積比1∶9）各5 mL預(yù)淋洗2次，當(dāng)溶劑液面到達(dá)吸附層表面時(shí)，立即倒入待凈化溶液，用20 mL刻度離心管收集淋洗液，用5 mL丙酮-正己烷（體積比1∶9）沖洗盛待凈化溶液離心管后淋洗弗羅里硅土柱，并重復(fù)2次，將收集淋洗液的離心管置于氮吹儀上，于水浴 60 ℃溫度條件下，氮?dú)獯抵列∮?.0 mL，用正己烷定容至5.0 mL，在旋渦混合器上混勻，供氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 稻谷樣品的前處理

稻谷測(cè)定前，樣品需烘干、去殼、磨粉，稱量后，加水浸泡，使其活化，便于其中農(nóng)藥的提取。因?yàn)椴煌拷莺徒輹r(shí)間長短對(duì)農(nóng)藥提取效率有所不同，該試驗(yàn)就樣品浸泡水量及浸泡時(shí)間進(jìn)行了一系列摸索。稱取5 g試樣，分別用5、10、15、20 mL蒸溜水浸泡10、15、20 min。試驗(yàn)結(jié)果顯示，稱取5 g試樣，用20 mL蒸溜水浸泡30 min，活化完全，提取效率最佳。于是稻米樣品選取20 mL水浸泡30 min。

2.2 串接質(zhì)譜條件的篩選與優(yōu)化

在上述氣相色譜-質(zhì)譜條件下，分別將10種擬除蟲菊酯農(nóng)藥單標(biāo)，經(jīng)過全掃描（SCAN）、子離子掃描，篩選并優(yōu)化各農(nóng)藥檢測(cè)參數(shù)，用MRM模式測(cè)定。選取原則：各單標(biāo)通過全掃描得到豐度最大的、且質(zhì)荷比較大的分子離子，作為母離子；選定的母離子在不同碰撞能量上進(jìn)行子離子掃描，獲得靈敏度高而穩(wěn)定的定性、定量離子及對(duì)應(yīng)的碰撞能量，作為MRM模式檢測(cè)參數(shù)。如表1所示，通過設(shè)定多個(gè)時(shí)間窗口和掃描通道可同時(shí)分析10種擬除蟲菊酯農(nóng)藥。圖1為各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品總離子流圖，圖2為各農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品MRM色譜圖。從圖1和2中可以看出，各農(nóng)藥組分靈敏度高、特異性強(qiáng)，能滿足農(nóng)藥殘留檢測(cè)的要求[5，13，16]。

2.3 線性范圍及方法檢出限的測(cè)定

將10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑標(biāo)準(zhǔn)溶液分別稀釋成質(zhì)量濃度為0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50 mg/L，在該方法所確定的試驗(yàn)條件下進(jìn)行測(cè)定，以峰面積（Y）對(duì)質(zhì)量濃度（X）繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得線性方程及相關(guān)系數(shù)，見表2。

試驗(yàn)結(jié)果表明，在0.01～0.50 mg/L濃度范圍內(nèi)，10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑質(zhì)量濃度與相對(duì)應(yīng)的峰面積具有良好的線性關(guān)系，LOD為0.005～0.010 mg/L。

2.4 方法的準(zhǔn)確度與精密度

為考察方法的準(zhǔn)確性，進(jìn)行了精密度和回收率試驗(yàn)。將水稻樣品烘干，磨粉，樣品基質(zhì)中（基質(zhì)中不含待測(cè)農(nóng)藥）添加0.05、0.10、0.20 mg/kg 3個(gè)水平的10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑混合標(biāo)準(zhǔn)溶液（添標(biāo)水平參考了中國、歐盟及美國、日本等國家的限量要求[5，16-17]），按上述方法進(jìn)行測(cè)定，回收率試驗(yàn)結(jié)果見表3。

結(jié)果表明，10種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥平均加標(biāo)回收率在75.0%～115.5%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.9%～6.9%。加標(biāo)回收試驗(yàn)，結(jié)果良好。

2.5 實(shí)際樣品檢測(cè)

隨機(jī)取10個(gè)稻谷樣品，經(jīng)上述樣品前處理方法，磨粉、稱量、浸泡、提取、凈化、上機(jī)，檢測(cè)結(jié)果如表4所示。

根據(jù)GB 2763—2014[5]，結(jié)合表1中數(shù)據(jù)可知稻谷樣品中檢出的農(nóng)藥殘留，都沒有超過國家規(guī)定的最大殘留限量。將這10種稻谷樣品去殼后，測(cè)其對(duì)應(yīng)的糙米、精米中農(nóng)藥殘留，均未檢出相應(yīng)的農(nóng)藥組分。

3 結(jié)論

綜上所述，該試驗(yàn)建立的氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定水稻中10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑農(nóng)藥殘留分析方法，是一種快速、簡(jiǎn)便的檢測(cè)手段，具有靈敏度高且分離、重復(fù)性好的特點(diǎn)，符合農(nóng)藥殘留檢測(cè)的要求，檢出限能滿足歐盟及美國、日本等國家的限量要求[16-17]。隨著國家對(duì)食品安全的監(jiān)管力度增強(qiáng)，各級(jí)監(jiān)管部門的管理到位，廣大水稻種植戶安全意識(shí)進(jìn)一步增強(qiáng)，水稻農(nóng)藥殘留逐步降低，根據(jù)農(nóng)業(yè)部稻米及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心多年承擔(dān)的部、省級(jí)農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全例行監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)來看，水稻農(nóng)藥殘留檢出率或超標(biāo)率大大降低。

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