高效液相—串極質譜聯(lián)用儀測定土壤中丙草胺的方法研究

秦安麗　樂淵

摘要：建立了高效液相-串極質譜色譜法測定土壤中丙草胺的方法。樣品用水提取，經(jīng)MCS混合型陽離子交換SPE小柱凈化，以10.00 mL 3%氨水-甲醇混合液洗脫，收集洗脫液，采用電噴霧離子源（ESI+），掃描多反應監(jiān)測MRM模式，外標法定量。結果表明，回收率在90%～116%，相對標準偏差在5.3%～12.5%，定量限0.000 5 mg/kg。該法準確可靠、前處理簡便，適用于批量樣品的檢測。

關鍵詞：丙草胺；土壤；高效液相-串極質譜聯(lián)用儀；殘留量

中圖分類號：O657.63 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2018）03-0087-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2018.03.021

Abstract： This research establishes the high performance liquid-string of mass spectrometry determination of pretilachlor in the soil. Sample water extraction，purification by MCS hybrid cationic exchange SPE column，with 10.00 mL 3% of ammonia-methanol elution mixture，collect the eluent， using electrospray ion source（ESI+），scan multiple reaction monitoring MRM mode，external standard method. The results show that the recovery was 90%～116%，relative standard deviation was 5.3%～12.5%，quantitative limit of 0.000 5 mg/kg. The method was simple，accurate and reliable，before treatment is suitable for the batch sample detection.

Key words： pretilachlor； soil； high performance liquid-string of mass spectrometry； residual quantity

丙草胺（Pretilachlor）化學名稱為2-氯-N-（1-甲基-2-甲氧乙基）-N-（2-乙基-6-甲基苯基）乙酰胺，芽前除草劑，主要用于防、除禾本科雜草。產(chǎn)品屬2-氯化乙酰替苯胺類除草劑，是細胞分裂抑制劑，可防除稻田稗草、異型莎草、牛毛氈、鴨舌草、窄葉澤瀉等[1，2]，通常在插秧前3～5 d使用。目前，關于丙草胺的殘留分析方法已有報道，康慶賀等[3]用氣相色譜對糙米中的丙草胺殘留進行了測定；陸梅等[4]采用高效液相色譜法測定水中的丙草胺殘留；王磊等[2]建立了小麥粉和植株中殘留的分析方法。候紅敏等[5]研究了稻田生態(tài)系統(tǒng)中丙草胺分析方法。有關土壤中丙草胺的殘留分析方法卻鮮見報道。土壤是農藥在環(huán)境中的“貯藏庫”與“集散地”，施入農田的農藥大部分殘留于土壤環(huán)境介質中。研究表明，80%～90%的農藥將最終進人土壤。農藥對土壤的污染，與使用農藥的基本理化性質、施藥地區(qū)的自然環(huán)境條件以及農藥使用的歷史等密切相關。

本試驗建立了丙草胺在土壤中的殘留分析，提取簡單，耗材少，對環(huán)境污染小，回收率高，適合大批量試驗，為土壤中丙草胺除草劑殘留監(jiān)測提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料

1.1.1 儀器設備 高效液相-質譜聯(lián)用儀，AB公司Triple Quad 4500型號；色譜柱，ACQUITY_UPLCTM BEH C18 1.7 μm 2.1 mm×50 mm Column；離心管、離心機、超聲機、MCS混合型陽離子交換SPE小柱。

1.1.2 試劑 超純水、氨水；甲酸為色譜純；甲醇為色譜純。丙草胺標準溶液：準確吸取1.00 mL（純度≧95%，精確至0.01 mL）于10.00 mL容量瓶中，用丙酮定容至刻度，存放于冰箱（-18 ℃），依所需濃度準確吸取適量體積注入容量瓶中，以甲醇定容，配制工作液。

1.2 方法

1.2.1 樣品的制備 采集濕潤的土壤，去掉小石塊備用。

1.2.2 樣品的提取 稱取20.00 g土壤樣品到50.00 mL離心管中，加20.00 mL超純水渦旋2 min，超聲處理30 min，4 000 r/min離心5 min，把提取液倒入50.00 mL離心管中，殘渣再加20.00 mL超純水渦旋2 min，超聲處理20 min，4 000 r/min離心 5 min，把提取液倒入50.00 mL離心管中，殘渣再加10.00 mL超純水渦旋2 min，超聲處理10 min，4 000 r/min離心 5 min，把提取液倒入50.00 mL離心管中，合并提取液，渦旋搖勻，待凈化用。

1.2.3 樣品的凈化 過MCS混合型陽離子交換SPE小柱，小柱依次用3 mL甲醇和3 mL水及3 mL 0.2%甲酸-水混合溶液預淋洗，然后取10.00 mL提取混合液上樣，棄去流出液，用10.00 mL 3%氨水-甲醇混合液洗脫，收集洗脫液，定容至10.00 mL振蕩混勻，過0.23 cm有機相膜上TripleQuad4500液相色譜三重四極桿串聯(lián)質譜儀。

1.2.4 樣品的測定 HPLC條件為QUITY_UPLCTM BEH C18 1.7 μm，2.1 mm×50 mm Column；柱溫35 ℃；進樣量5 μL。流動相A：0.1%甲酸水溶液，流動相B：10%甲醇水溶液。流動相梯度洗脫見表1。

質譜條件：電噴霧離子源（ESI+），掃描多反應監(jiān)測MRM模式，離子源溫度600 ℃，噴霧電壓5 500 V，霧化氣壓力344.7 kPa，去溶劑氣壓力413.7 kPa，氣簾氣壓力172.4 kPa，碰撞氣壓力55.2 kPa。

采用流動注射的方式將目標物的標準溶液注入質譜儀，在m/z 100～500進行全掃描，得到一級質譜圖和準分子離子峰〔M-H〕-（母離子）；以準分子離子為母離子進行二級掃描，選擇豐度較高的兩個碎片離子作為定量離子和定性離子，組成監(jiān)測離子對。

1.2.5 測定方法 在正離子模式條件下，將丙草胺標準溶液注入TripleQuad4500液相色譜三重四極桿串聯(lián)質譜儀進行測定，以其基質匹配標準溶液峰的保留時間和2對質譜監(jiān)測離子對為依據(jù)進行定性，以定量離子對的峰面積計算樣品中待測物的含量。丙草胺的質譜參數(shù)見表2。

1.2.6 目標化合物的確證 根據(jù)歐盟規(guī)定在應用質譜對目標化合物進行確證時的評價準則（即低分辨率質譜需滿足4分），本試驗選取一個母離子（1分）和兩個子離子（各1.5分）以確證化合物。在本試驗條件下丙草胺的檢測結果能達到這個要求，符合對目標物的確證準則。樣品溶液和標準溶液均按照優(yōu)化后的色譜和質譜條件進行測定，根據(jù)色譜峰的保留時間和所選擇對應的兩對離子對的豐度比來確定樣品中目標化合物的存在與否。

2 結果與分析

2.1 質譜條件的選擇與優(yōu)化

根據(jù)待測物的化學結構，丙草胺的化學式為C17H26ClNO2，適合在ESI的正離子模式下離子化，產(chǎn)生的母離子為〔M+H〕+，依據(jù)電噴霧電離的機理，以利于化合物去質子化的10%甲醇水溶液為有機相，同時在流動相中加入適量的甲酸，可改善該類化合物在正離子模式下的離子化效率（圖1、圖2、圖3）。結果表明，加入0.1%甲酸能有效地提高目標化合物的響應值。

2.2 樣品前處理的優(yōu)化和比較

丙草胺為無色液體，在20 ℃水中溶解度為50 mg/L，溶于多數(shù)有機溶劑。常用的提取溶劑涉及水、甲醇、乙腈、二氯甲烷、丙酮、正己烷等。本試驗分別采用水、甲醇、乙腈、二氯甲烷、丙酮、正己烷、二氯甲烷-甲醇（9∶1，V/V）、水-甲醇（9∶1，V/V）等溶劑對土壤中丙草胺農藥殘留提取效果進行比較，水和水-甲醇提取的回收率較其他溶劑高，但水-甲醇提取的回收率沒有純水高，基于環(huán)保不用有機溶劑，所以選用純水作提取溶劑。

比較了MCS混合型陽離子交換PSA、弗羅里硅土小柱和C18固相萃取小柱對土壤提取液的凈化效果。結果表明，MCS混合型陽離子交換PSA效果較好，由于土壤的鹽比較多，過PSA能有效的去除鹽也保證了回收率，其譜圖基線平穩(wěn)，目標物色譜峰的平均信噪比（S/N）高于其他小柱處理的樣品（圖4至圖9）。因此本試驗用MCS混合型陽離子交換PSA小柱凈化提取液。

2.3 基質效應的消除

盡管樣品在經(jīng)過純水提取和固相萃取柱處理得到了良好的凈化，但仍無法很好的消除其基質效應?；|效應主要是因為基質成分和目標化合物在電噴霧離子源進行離子化時相互競爭的結果，包括基質增強效應和抑制效應。在高效液相色譜-質譜定性、定量分析中，基質影響儀器的靈敏性和重復性，是影響可靠定性和準確定量的重要因素。因而在建立HPLC-MS/MS檢測方法時應考慮基質的影響并采取措施消除影響，以保證結果準確可靠。為了消除基質效應，除了改進樣品的凈化手段外，最佳的方法是使用同位素內標（理化性質和目標物幾乎一致），但同位素內標較難獲得且價格不菲，其次是采用基質溶液法。本試驗采用基質溶液法，較好的消除了基質影響，結果完全能滿足殘留檢測的要求。

2.4 工作曲線和檢出限

準確吸取丙草胺標準儲備液適量，用空白土壤基質溶液稀釋配制質量濃度分別0.0、0.02、0.04、0.06、0.10、0.20、0.30 kg/L的系列標準溶液。按濃度由低到高的順序進樣，在選定的色譜條件和質譜條件下測定，建立校準曲線，進行線性回歸計算。以基質配制的工作溶液中目標農藥的質量濃度（X，kg/L）為橫坐標，目標農藥的定量離子對峰面積（Y）為縱坐標繪制標準曲線，得到的線性方程為：Y=9.190 59×104X+5.394 7×106（r=0.997 8）。以3倍信噪比（S/N=3）和S/N=10對應的目標農藥濃度分別為方法的檢測限（LOD）和定量限（LOQ），得到的LOD為0.000 1 mg/kg，LOQ為0.000 5 mg/kg。

2.5 準確度與精密度

以不含目標物的樣品進行精密度和加標回收率試驗。為了考察該方法的準確性，取樣品15份，分別添加不同體積的標準溶液，按照“1.2.2”進行樣品前處理，在“1.2.4”的色譜條件下測定，計算樣品加標回收率（表3）。該方法相對標準偏差（RSD）均在5.3%～12.5%，樣品的回收率均在90%～116%，表明該方法的精密度和回收率都很好，均符合殘留檢測有關標準和法規(guī)的要求。

3 小結

試驗建立了高效液相色譜-串聯(lián)質譜法快速檢測土壤中丙草胺殘留且前處理簡便耗材少的試驗方法，20 ℃時丙草胺在水中的溶解度為50 mg/L，用水的提取效果好，有機溶劑提取回收率較差。該方法靈敏度高、準確性好能短時間處理大批樣品，具有較高的實用性。

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