农药学学报  2016, Vol. 18 Issue (2): 268-272   PDF    
引用本文
叶倩, 路大海, 邓义才, 黄健祥, 骆冲. 气相色谱-串联质谱法快速检测玉米粉中乙草胺、异丙甲草胺和三唑酮残留[J]. 农药学学报,2016,18(2): 268-272, doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2016.0036   
YE Qian, LU Dahai, DENG Yicai, HUANG Jianxiang, LUO Chong. Simultaneous determination of acetochlor, metolachlor and triadimefon residue in corn flour by gas chromatography-tandem mass spectrometry[J]. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2016,18(2): 268-272, doi: 10.16801/j.issn.1008-7303.2016.0036   
气相色谱-串联质谱法快速检测玉米粉中乙草胺、异丙甲草胺和三唑酮残留
叶倩1,3, 路大海1,2, 邓义才1,2, 黄健祥1,2, 骆冲1,3    
1. 广东省农业科学院 农产品公共监测中心, 广州 510640;
2. 农业部农产品质量安全风险评估实验室(广州), 广州 510640;
3. 农业部农产品质量安全检测与评价重点实验室, 广州 510640
收稿日期: 2015-11-12    录用日期: 2016-01-13.
基金项目: 国家农产品质量安全风险评估项目(GJFP201500102);公益性行业(农业)科研专项(201303088).
作者简介: 叶倩,女,硕士,助理研究员,主要从事农产品质量安全与检测的研究,E-mail:yeqian.liao@foxmail.com
通讯作者: 邓义才,男,研究员,研究方向为农产品质量安全,E-mail:970680276@qq.com
摘要: 建立了玉米粉中乙草胺、异丙甲草胺和三唑酮残留检测的气相色谱-串联质谱(GC-MS/MS)分析方法。样品采用乙腈浸提3 h、过两次0.22μm尼龙66微孔过滤膜后,以气相色谱-串联质谱EI离子源,多反应监测模式(MRM)检测。结果表明:在0.005~1 mg/L范围内,3种供试农药的质量浓度与其相应的峰面积间呈良好的线性关系,决定系数(R2)均大于0.999。在0.025、0.050和0.25 mg/kg 3个添加水平下,3种农药的平均回收率为95%~101%,相对标准偏差(RSD)为0.7%~2.2%(n=6)。3种农药在玉米粉中的定量限(LOQ)分别为0.05、0.05和0.2μg/kg。该方法准确、灵敏、简单,适用于同时快速检测玉米粉中乙草胺、异丙甲草胺和三唑酮的残留量。
关键词: 气相色谱-串联质谱     玉米粉     乙草胺     异丙甲草胺     三唑酮     残留    
Simultaneous determination of acetochlor, metolachlor and triadimefon residue in corn flour by gas chromatography-tandem mass spectrometry
YE Qian1,3, LU Dahai1,2, DENG Yicai1,2, HUANG Jianxiang1,2, LUO Chong1,3    
1. Public Monitoring Center for Agro-product, Guangdong Academy of Agricultural Sciences, Guangzhou 510640, China;
2. Laboratory of Quality and Safety Risk Assessment of Agro-product(Guangzhou), Ministry of Agriculture, Guangzhou 510640, China;
3. Key Laboratory of Testing and Evaluation for Agro-product Safety and Quality, Ministry of Agriculture, Guangzhou 510640, China
Abstract: A gas chromatography-tandem mass spectrometry(GC-MS/MS) method was established for the simultaneous determination of acetochlor, metolachlor and triadimefon residue in corn flour. The samples were extracted with acetonitrile for 3 h, and the upper acetonitrile layer was filtered with 0.22μm nylon membrane.The samples were then determined by GC-MS/MS. The results showed that the calibration curve was linear in the range of 0.005-1.0 mg/L. The determination coefficients(R2) was higher than 0.999. When the spiked levels were 0.025, 0.050 and 0.25 mg/kg, the average recoveries of the three pesticides were between 95%-101%, with relative standard deviation(RSD) between 0.7% and 2.2%(n=6). The limits of quantitation(LOQ) for the three pesticides were 0.05, 0.05 and 0.2μg/kg, respectively. This new method is accurate, sensitive, simple and suitable for the simultaneous determination of the above mentioned three pesticide residues in corn flour.
Key words: gas chromatography-tandem mass spectrometry     corn flour     acetochlor     metolachlor     triadimefon     residue    

玉米可作为粮食、加工食品原料或饲料原材料直接或间接被人们食用，因此在玉米种植过程中大量使用的农药成为农产品质量安全的监测项目，其中乙草胺(acetochlor)、异丙甲草胺(metolachlor)(图式 1)是常用的除草剂，主要用于防除禾本科杂草和一些阔叶杂草。三唑酮(triadimefon)(图式 1)是一种具有多种特异性能的杀菌剂，多用于防治黑穗病、锈病和白粉病等。我国规定[1]，玉米中乙草胺的最大残留限量(MRL)为0.05 mg/kg，异丙甲草胺的MRL值为0.1 mg/kg，三唑酮的MRL值为0.5 mg/kg。目前这3种农药的检测方法主要有高效液相色谱法[2, 3, 4]、气相色谱法[5, 6, 7, 8, 9]、超高效液相色谱-串联质谱法[10, 11, 12]和气相色谱-质谱联用法[13, 14, 15, 16, 17]。本研究在前人的基础上，简化了复杂的前处理过程，同时优化了检测条件，具有准确、灵敏、简单的特点。

图式 1 3 种农药的化学结构式 Scheme 1 Structural formula of the 3 pesticides
1 材料与方法 1.1 仪器与试剂

Agilent7 890B-7000C气相色谱-串联质谱仪(美国Agilent公司)；高速离心机(湖南湘仪实验室仪器开发有限公司)，labnetVX-200涡旋仪(美国labnet公司)。乙草胺(acetochlor)、异丙甲草胺(metolachlor)和三唑酮(triadimefon)，均为1 000 mg/L的农药标准品(农业部环境质量监督检验测试中心，天津)；乙腈、丙酮及正己烷(色谱级，德国Merck公司)；Florisil-SPE净化柱(美国Agilent公司)；0.22 μm尼龙66微孔过滤膜(天津津腾实验设备有限公司)。

1.2 样品提取与净化

将购于市场的干燥玉米粒用高速粉碎机粉碎，备用。准确称取10.00 g玉米粉，加入20 mL乙腈涡旋1 min，浸提3 h；于5 000 r/min下离心5 min；取上清液2 mL，过两次0.22 μm尼龙66微孔过滤膜，待测。

1.3 气相色谱-质谱检测条件 1.3.1 气相色谱条件

HP-5MS石英毛细管柱(30 m×0.25 mm，0.25 μm，美国Agilent公司)；升温程序：70 ℃保持1 min；以40 ℃/min升至180 ℃，不保持；以5 ℃/min升至230 ℃，不保持，300 ℃后运行1 min。载气He，流速1.0 mL/min；进样口温度260 ℃；进样量1 μL；不分流进样。

1.3.2 质谱条件

电子轰击EI离子源，电子能量70 eV；离子源温度280 ℃，四极杆温度150 ℃，色谱-质谱接口温度280 ℃；碰撞气为氮气，多反应监测模式(MRM)测定。

1.4 标准溶液的配制及标准曲线的绘制

将乙草胺、异丙甲草胺和三唑酮标准溶液，按说明书标注的相应溶剂进行稀释，将不含供试农药的玉米粉按1.2节方法处理得到空白基质，分别配制成0.005、0.01、0.05、0.1、0.5和1.0 mg/L的混合基质匹配标准溶液。按1.3节的条件测定，以各农药的定量离子峰面积(y)为纵坐标，以其质量浓度(x)为横坐标绘制标准曲线，得到3种农药的线性方程及决定系数R2。

1.5 添加回收试验

准确称取10.00 g不含供试农药的玉米粉样品，分别添加0.025、0.050和0.25 mg/kg 3个水平的乙草胺、异丙甲草胺和三唑酮的混合标准溶液，每水平重复3次，按所建立的方法进行前处理及色谱测定。重复6次。计算添加平均回收率和相对标准偏差(RSD)。

2 结果与讨论 2.1 3种农药的线性关系

结果(表 1)表明：在0.005～1.0 mg/L范围内，3种农药的峰面积与相对应的质量浓度间呈良好的线性良好，R2均大于0.999。

表 1 3种农药的离子对、优化参数、线性方程、决定系数以及平均添加回收率和相对标准偏差 (n = 6) Table 1 Optimized parameters of ion pair, linear equations and determination coefficient, average recovery and the relative standard deviation (RSD) for the 3 pesticides (n = 6)
2.2 检测条件的优化

在1.3节的检测条件下，用乙草胺、异丙甲草胺和三唑酮的混合标准溶液，先进行precursor ion scan(前体离子扫描)，分别选择各自合适的前体离子，再进行碰撞能量的选择，最终得到3种农药各自最佳的定量和定性离子以及相应的碰撞能量，其保留时间、离子对及其优化参数见表 1。3种农药玉米粉基质匹配标准溶液、样品空白及添加3种农药回收的多反应监测模式色谱图见图 1，二级离子质谱图见图 2。

图 2 3种农药的二级离子质谱图 Fig. 2 MS/MS spectra of the 3 pesticides
2.3 提取及净化方式的选择

以乙腈为提取溶剂，分别对比了涡旋0.5 h及浸提1.5、3、6和12 h的提取效果。结果(图 3)表明：浸提3、6和12 h 3种农药的回收率相当，均达到100%左右；浸提1.5 h的回收率在80%左右。对比了分别过两次0.22 μm尼龙66、0.22 μm PTFE/B(聚四氟乙烯)和0.2 μm PVDF(聚偏氟乙烯)3种微孔滤膜的净化效果。结果(图 4)表明：0.22 μm尼龙66微孔滤膜净化效果优于其他两种。对比了Florisil-SPE净化柱和过两次0.22 μm尼龙66微孔滤膜的净化效果。结果(图 4)表明：两者在净化结果以及回收率方面均无明显区别。综合考虑，最终采用乙腈浸提3 h后，连续过两次0.22 μm尼龙66微孔滤膜进行净化处理。

图 3 3种农药不同提取时间的回收率 Fig. 3 Recoveries with different extraction time of the 3 pesticides

图 4 3种农药不同净化方式的回收率 Fig. 4 Recoveries with different purification methods of the 3 pesticides
2.4 提取溶剂的选择

按1.2节的最佳提取和净化方式，分别对比了将检测样品的溶剂置换为丙酮和正己烷。结果显示：当分别以乙腈、丙酮和正己烷为提取溶剂时，仪器的响应值无明显区别。为简化试验方法，提高试验效率，最终采用乙腈为提取液。

2.5 方法的准确度和精密度

添加回收试验结果(表 1)表明：在0.025～0.25 mg/kg 3个添加水平下，3种农药的平均回收率在95%～101%之间，RSD在0.7%～2.2%之间，均满足农药定量分析要求[18]。根据3倍信噪比(S/N=3)计算，玉米粉中乙草胺、异丙甲草胺和三唑酮的检出限(LOD)分别为0.15、0.014和0.061 μg/kg；根据10倍信噪比(S/N=10)计算玉米粉中乙草胺、异丙甲草胺和三唑酮的定量限(LOQ)分别为0.05、0.05和0.2 μg/kg。

3 结论

尽管谷物中乙草胺、异丙甲草胺和三唑酮的检测方法已有国家标准及相应的检测方法，但均为单一农药的检测，且存在样品净化过程相对繁琐等不足[19, 20]。本研究采用乙腈为提取剂直接浸提，浸提液经过离心，过0.22μm尼龙66微孔滤膜2次后，即可以GC-MS/MS(EI离子源)、MRM模式检测，可同时快速检测玉米粉中乙草胺、异丙甲草胺和三唑酮3种农药的残留量，定量限(LOQ)分别为0.05、0.05和0.2 μg/kg，均低于我国现行的残留标准[1]，并可在12 min内同时完成3种农药的检测，适用于日常大量样品中此3种农药残留量的快速同时检测。

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