杂草是制约水稻优质、高产和稳产的重要因素之一^[1-2]。近年来，随着中国耕作制度的改变，杂草的发生与危害日趋加重，对水稻生长和产量构成严重威胁^[3-4]，目前仍主要采用化学农药防治稻田杂草^[5]。嘧草醚 (pyriminobac-methyl) 是由日本组合化学工业株式会社开发的一种选择性传导型水杨酸类除草剂，其作用机理是抑制植物体内乙酰乳酸合成酶活性，干扰支链氨基酸合成代谢而表现除草活性^[6]，主要用于稻田稗草 Echinochloa spp. 和小龄千金子 Leptochloa chinensis (L.) Nees. 的防治，具有良好的应用前景^[7]。目前，对嘧草醚的研究主要集中于其应用技术开发与推广^[8-9]，有关其分析方法报道较少。刘淑杰等^[10]介绍了嘧草醚原药的高效液相色谱检测方法，秦美玲等^[11]建立了稻米中嘧草醚的液相色谱-串联质谱检测方法，有关其在稻田稻株及其环境中的残留分析方法未见报道。

QuEChERS法因操作简便、成本低廉和净化效率高等被广泛用于多种农药残留分析的前处理^[12-13]，而HPLC-MS因灵敏度高、分离能力强和适应性广等已成农药残留分析的首选检测方法^[14]。因此，本研究中样品采用酸化的乙腈提取，C₁₈及其与PSA结合的分散固相萃取吸附剂净化，HPLC-MS检测，建立了嘧草醚在稻田稻株及其环境中的残留分析方法，旨在为其使用后的环境行为及残留规律研究提供检测依据，为该农药在其他农作物中的残留分析方法开发提供参考。

Agilent 1260高效液相色谱仪，配自动进样装置 (美国Agilent公司)；Agilent 6120质谱仪，配单级四极杆液-质联用仪 (美国Agilent公司)；ZORBAX Eclipse XDB-C₁₈ (4.6 mm × 150 mm，5 μm) 色谱柱 (美国Agilent公司)；分析天平 (± 0.1 mg，梅特勒ME 204)；Eppendorf 5805GG769152高速大容量冷冻离心机 (德国艾本德股份有限公司)；FW80高速万能粉碎机 (北京市永光明医疗仪器厂)；XH-C旋涡混合器 (常州越新仪器制造有限公司)；Milli-Q Advangtage AW超纯水系统 (美国Millipore公司)；过滤器 (过滤膜孔径约0.22 μm)。

99% (E)-嘧草醚 (pyriminobac-methyl) 标准品 (上海甄准生物科技有限公司)；10%嘧草醚可湿性粉剂 (北京新禾丰有限公司)。88%甲酸 (色谱纯，天津市科密欧化学试剂有限公司)；乙腈和甲醇 (色谱纯) 及其他分析纯试剂(西陇科学股份有限公司)；C₁₈吸附剂和PSA吸附剂 (Agela Technologies)。

　　稻田水：在试验稻田小区内随机5点取水样1000 mL，混匀，过滤，待提取。

土壤：在试验小区内随机5点取土表0~20 cm深的稻田土壤约1 kg，混匀后晾干，过20目筛 (孔径0.9 mm)，四分法缩分留样500 g，待提取。

稻株：在试验小区内随机5点取稻株约1 kg，剪成0.5 cm左右小段，混匀后捣碎，四分法缩分留样500 g，待提取。

糙米和稻壳：水稻成熟后，在试验小区内随机5点采集稻谷约1 kg，脱壳，糙米和稻壳分别粉碎，四分法缩分留样500 g，待提取。

分别称取5 g土壤、糙米、稻壳或稻秆样品于100 mL离心管内，加入适量超纯水 (土壤和糙米5 mL，稻壳和稻秆10 mL)，静置30 min；量取5 mL水样于100 mL离心管内。向以上5种基质内各加入10 mL 0.5% (体积分数，下同) 甲酸-乙腈混合溶液，匀浆振荡2 min；加入3 g硫酸镁和2 g氯化钠匀浆振荡1 min，于 5 000 r/min下离心5.0 min，待净化。

取上清液5 mL置于15 mL离心管中，水样、土壤和糙米各加入150 mg C₁₈和0.5 g硫酸镁吸附剂，稻壳和稻秆各加入150 mg C₁₈、100 mg PSA和0.5 g硫酸镁吸附剂，匀浆振荡1 min，于 5 000 r/min下离心5.0 min；取上清液过0.22 μm滤膜，待HPLC-MS测定。

色谱条件：流动相为V (乙腈):V (0.1%甲酸水溶液) = 70:30的混合溶液；流速0.8 mL/min；柱温35 ℃；进样量10 μL。

质谱条件：电喷雾正离子扫描(ESI⁺)；SIM m/z 384.4；毛细管电压 ± 3 000 V；干燥气 (氮气) 流速12.0 L/min；雾化气压力35~45 kPa；干燥气温度350 ℃；碰撞诱导解离电压152 V；增益10.00；驻留590；相对驻留100%。

准确称取嘧草醚标准品10.0 mg于10.0 mL容量瓶中，用乙腈溶解并定容至刻度，配制成质量浓度为1000.0 mg/L的标准储备液，密封，于 –20 ℃保存。用V (乙腈) : V (0.1%甲酸水溶液) = 70 : 30的混合溶液将其稀释成质量浓度为0.01、0.06、0.1、0.3、0.6和1 mg/L的标准工作溶液，备用。

称取空白样品，按1.2节的方法前处理后获得空白基质液，利用该空白基质液稀释标准品溶液，配成质量浓度为0.01、0.06、0.3、0.6和1 mg/L的基质匹配标准液，以目标物的质量浓度为横坐标，定量离子的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。

以基质标准曲线斜率除以溶剂标准曲线斜率的比值评价基质效应 (M_E): 若M_E > 1.1，为基质增强效应；M_E < 0.9，为基质减弱效应；0.9 ≤ M_E ≤ 1.1，则基质效应可以忽略^[15-16]。

以稻田水为研究对象，在0.01和0.1 mg/L添加水平下比较了5种溶剂 (甲醇、乙腈、二氯甲烷、丙酮和乙酸乙酯) 对嘧草醚回收率的影响。结果发现：以乙腈为提取溶剂时，嘧草醚的回收率最高，在此基础上进一步比较了在乙腈中添加一定体积分数 (0、0.2%、0.3%、0.4%、0.5%、0.8%和1%) 的甲酸对嘧草醚回收率的影响。结果表明：在0.01和0.1 mg/L添加水平下，当甲酸体积分数达到0.5%时，嘧草醚回收率达峰值，分别为97%和101%。因此选用0.5%甲酸-乙腈作为样品前处理的提取溶剂。

考察了不同用量下PSA和C₁₈对嘧草醚回收率的影响。用0.5%甲酸-乙腈将嘧草醚标准品分别配制成质量浓度为0.01和0.1 mg/L的标准溶液，按照1.2节的方法处理后，以不同添加量 (0、50、100、150、200、250、300 mg) PSA和C₁₈与0.5 g硫酸镁组合，测定嘧草醚的回收率。结果显示：当PSA和C₁₈添加量为0~200 mg时，嘧草醚的回收率为 99%~104%，且在添加量为150 mg时，嘧草醚回收率达到峰值。而当添加量超过200 mg时，嘧草醚的回收率略有下降，这与秦美玲^[11]报道的结果一致。

随后，以稻田水、土壤、糙米、稻壳和稻秆为基质，在0.01 mg/kg添加水平下，以回收率和净化效果为主要指标，比较了150 mg PSA + 0.5 g硫酸镁和150 mg C₁₈ + 0.5 g硫酸镁2种净化方式的净化效果。结果显示：水样、土壤和糙米基质采用150 mg C₁₈ + 0.5 g硫酸镁净化后，提取液清澈透明，色素等杂质去除效果明显，嘧草醚回收率在92%~107%之间，且明显高于150 mg PSA + 0.5 g硫酸镁处理的回收率；稻壳和稻秆基质采用2种方式净化后，提取液外观均显淡黄色，杂质去除不彻底，对检测干扰较大，嘧草醚的回收率也较低。

最后，比较了在0.01 mg/kg添加水平下，150 mg C₁₈ + 0.5 g硫酸镁 + 不同量PSA (50、100、150、200 mg) 组合对稻壳和稻秆基质的净化效果。结果显示：在稻壳和稻秆基质中加入150 mg C₁₈ + 0.5 g硫酸镁后再加入适量的PSA吸附剂，可显著改善净化效果，提取液外观清澈透明，嘧草醚回收率显著提高，其中150 mg C₁₈ + 0.5 g硫酸镁 + 100 mg PSA组合的净化方式效果最好，在稻壳和稻秆中的平均回收率分别达95%和103%。

综合考虑净化剂对色素的吸附能力、去除杂质效果以及对回收率的影响等因素，最终水样、土壤和糙米选用150 mg C₁₈ + 0.5 g硫酸镁作为净化吸附剂，而稻壳和稻秆选用150 mg C₁₈ + 100 mg PSA + 0.5 g硫酸镁作为净化吸附剂。

分别考察乙腈-水、乙腈-0.1%甲酸水溶液作为流动相对1.0 mg/L嘧草醚标准溶液色谱分离的影响。结果发现：当乙腈和0.1%甲酸水溶液体积比为70 : 30时，保留时间适中，峰型最佳，峰面积最大。因此，最终确定乙腈与0.1%甲酸水溶液流动相的体积比为70 : 30。

将1.0 mg/L嘧草醚标准溶液在电喷雾正负电离ESI(+/-) 模式下进行全扫描 (m/z 100~800)，正离子模式下获得嘧草醚 m/z 384.4 为最强有效峰，选择其作为母离子进一步优化质谱参数。在SIM模式下，对碰撞诱导解离电压、毛细管电压等参数进一步优化^[11]，确定最终的质谱条件见1.3节。

由表1可知：嘧草醚在乙腈、稻田水、土壤、稻株、糙米和稻壳中线性关系良好，且均呈基质减弱效应。

表 1 (Table 1)

表 1 不同基质的线性方程、相关系数和基质效应 Table 1 Linear equations, correlation coefficients and matrix effects for different matrix 基质 Matrix 回归方程 Regression equation 相关系数 r 基质效应 Matrix effects/% 乙腈 Acetonitrile y = 224 668x + 1 580.7 0.999 9 - 稻田水 Paddy water y = 168 830x + 4 019.4 0.995 6 0.75 土壤 Soil y = 142 470x + 4 879.7 0.995 2 0.63 稻株 Rice plant y = 160 478x + 2 137.1 0.990 3 0.71 糙米 Brown rice y = 173 932x + 342.35 0.998 7 0.77 稻壳 Rice husk y = 142 176x + 1 117.2 0.998 2 0.63

表 1 不同基质的线性方程、相关系数和基质效应 Table 1 Linear equations, correlation coefficients and matrix effects for different matrix

嘧草醚在稻田水中的LOD为0.015 mg/L，LOQ为0.005 mg/L，在土壤、糙米、稻壳和稻株中的LOD分别为0.003、0.015、0.015 和0.003 mg/kg，LOQ分别为0.01、0.05、0.05 和0.01 mg/kg。

在空白样品中分别添加一定体积的嘧草醚标准溶液，添加水平分别为0.005、0.01、0.1 (mg/L或mg/kg)，采用1.2前处理方法测定回收率。结果表明：嘧草醚在稻田水、土壤和糙米中的平均回收率分为95%~109%、92%~106%和89%~107%，RSD分别为3.0%~5.0%、1.1%~2.9%和3.1%~3.8%；在稻壳和稻株中的平均回收率分别为95%~102%和93%~107%，RSD分别为1.1%~3.8%和3.5%~9.9%，均符合农药残留分析的要求^[17-18] (见表2)。

表 2 (Table 2)

表 2 嘧草醚在稻田水、土壤、糙米、稻壳和稻株中的添加回收率及相对标准偏差 Table 2 Recoveries of pyriminobac-methyl in paddy water, soil, brown rice, rice hull and rice stalk (n=5) 样品 Sample 添加水平 Spiked level/ (mg/L or mg/kg) 平均回收率 Average recovery/% 相对标准偏差 RSD/% 稻田水 Paddy water 0.005 109 5.0 0.01 107 5.0 0.1 95 3.0 土壤 Soil 0.005 106 2.9 0.01 92 1.1 0.1 92 1.3 糙米 Brown rice 0.005 107 3.6 0.01 102 3.7 0.1 89 3.1 稻壳 Rice husk 0.005 102 3.8 0.01 95 1.6 0.1 99 1.1 稻株 Rice plant 0.005 93 4.4 0.01 103 9.9 0.1 107 3.5

表 2 嘧草醚在稻田水、土壤、糙米、稻壳和稻株中的添加回收率及相对标准偏差 Table 2 Recoveries of pyriminobac-methyl in paddy water, soil, brown rice, rice hull and rice stalk (n=5)

采用本研究建立的分析方法，2018年分别在江西省宜春市上高县泗溪镇曾家村和南昌市经开区蛟桥镇枫景村双季稻试验田设置施药小区和空白对照，10%嘧草醚可湿性粉剂按有效成分90 g/hm² (1.5倍推荐剂量) 和120 g/hm² (2倍推荐剂量) 在早稻和晚稻移栽后7 d施药1次，于水稻收割时采样，在土壤、糙米、稻壳和稻株中均未检出嘧草醚残留。目前，中国尚未制定大米中嘧草醚的最大残留限量 (MRL)，参照日本和韩国嘧草醚在糙米中的MRL值0.05 mg/kg^[11]，该方法可满足大米等样品中嘧草醚农药残留检测的要求。

本研究采用改良的QuEChERS前处理方法结合HPLC-MS技术，建立了稻田水、土壤、糙米、稻壳和稻株中嘧草醚残留量的检测方法，比较了甲酸-乙腈不同配比提取体系对嘧草醚提取回收率的影响，考察了分散固相萃取吸附剂种类 (PSA和C₁₈) 和用量对净化效果的影响，优化了前处理提取和净化的过程。该方法操作简单、检测快速和灵敏度高，在定性和定量方面均能满足嘧草醚残留分析的要求。