高效液相色谱 -质谱法测定谷物中11种三嗪类农药残留

海 华,胡 婕,李光浩

（大连民族学院 a.生命科学学院；b.现代教育中心,辽宁 大连 116605）

高效液相色谱 -质谱法测定谷物中11种三嗪类农药残留

海 华a,胡 婕a,李光浩b

（大连民族学院 a.生命科学学院；b.现代教育中心,辽宁 大连 116605）

建立了高效液相色谱 -紫外检测 -质谱定性法,用于谷物中 11种三嗪除草剂 （西玛津、阿特拉津、扑灭通、特丁通、莠灭净、扑灭津、特丁津、扑草净、扑莠净、草达津、杀草净）残留量的同时测定。样品经丙酮提取,SCX固相萃取柱净化,用高效液相色谱 -紫外检测 -质谱法测定,液相外标法定量。对样品前处理和色谱分离条件进行了研究和优化。11种三嗪类除草剂在 0.02×10-6～1.0×10-6g·m L-1范围内线性良好,相关系数为 0.998 7～0.999 9,在 0.02～1.0μg·g-1质量浓度范围内,平均加标回收率在61.6%～111.0%,相对标准偏差为 2.4%～6.1%。方法简便、快速,净化效果较好,可同时满足进、出口谷物中多种除草剂残留量的检验要求。

三嗪农药；谷物；液相色谱 -质谱；固相萃取

三嗪类除草剂是早在 20世纪 50年代就推出的传统除草剂之一,它是通过光合系统Ⅱ（PSⅡ）以D 1蛋白作为作用靶标,抑制作物的光合作用而发挥其除草作用。中国是一个三嗪农药生产和使用大国,三嗪类除草剂被广泛应用于农业生产中,但它对人体有致癌和干扰内分泌的毒性[1]；其化学结构比较稳定,容易在环境和农产品中残留[2-3],因此建立农产品中三嗪残留的检测方法具有重要意义。有文章报道了饮料、环境水和土壤中的三嗪残留情况[4-5],也有检测大豆中三嗪残留的报道[6],但有关谷物中三嗪残留检测方法却少见报道[7-8]。本文采用液相色谱 -质谱法研究了玉米面、小麦、大米、小米、糯米、荞麦和绿豆中西玛津、阿特拉津、扑灭通、特丁通、莠灭净、扑灭津、特丁津、扑草净、扑莠净、草达津和杀草净 11种三嗪类除草剂残留的提取及定性、定量分析,建立了谷物中三嗪除草剂残留的检测方法。

1 材料与方法

1.1 材料及仪器

1.1.1 材料

11种三嗪标准品:西玛津,98%；阿特拉津,98%；扑灭津,98%；草达津,99%；特丁津,99.4%；扑莠净,99.3%；杀草净,98%；扑草净,99.5%；莠灭净,98.5%；特丁通,99%；扑灭通,99%；来自 Riedel-de Haën。乙腈、甲醇为色谱纯 （Tedia,美国）,丙酮、正己烷、乙醚、二氯甲烷为分析纯,实验用水经纯水仪Milli-Q获得。

1.1.2 仪器

LCM S-2010EV高效液相色谱 /质谱仪 （Shimadzu公司,日本）；Akasil C18高效液相色谱柱（150mm ×4.6mm ID,5μm,Agela）,配有保护柱（北京艾杰尔科技有限公司）；十二管柱固相萃取装置 （迪马公司）；旋转蒸发仪 （上海亚荣生化仪器厂）。

1.2 样品的前处理与净化

准确称取玉米面 10 g,添加 2μg三嗪标样,用 40mL丙酮分 2次提取,每次超声处理 20m in,6 000 r·m in-1离心 10m in,收集上清液。准确移取 20mL上清液 （相当于 5 g的样品）过 SCX柱,用2m L的丙酮淋洗柱子,1 m L乙腈 /氨水 （体积比,1/1）洗脱,乙腈精确定容至 1mL,过 0.22μm微孔有机滤膜后,密封冷藏备用。

其他谷物样品磨碎过 0.2mm筛子,准确称取10 g,添加 2μg三嗪标样,其他处理步骤与玉米面的处理相同,最后过 0.22μm微孔有机滤膜后,密封冷藏备用。

1.3 液相色谱 （HPLC）分析方法

采用高效液相色谱质谱联用仪进行样品分析,液相色谱配有双泵系统、在线真空脱气装置、UV/M S检测器、5μL六通阀进样器以及 CMB-20A色谱工作站。色谱分析柱温 20℃,流动相 A为乙腈,B为纯水,流速 0.4mL·m in-1。梯度洗脱:t0.01,B=47%；t12,B=47%；t15,B=44%；t18,B=40%；t32,B=40%。检测波长 220 nm。质谱配有四极杆质量检测器、电子轰击 （E I）离子源。离子源温度为 250℃,质量分离器温度为 200℃；离子扫描范围为 50～1 000m/z；载气为氮气。

2 结果与讨论

2.1 流动相、检测波长和流动相流速的选择

实验中比较了甲醇 -纯水、乙腈 -磷酸盐缓冲溶液和乙腈 -纯水 3种流动相洗脱效果。结果发现,乙腈 -磷酸盐缓冲溶液和乙腈 -纯水流动相优于甲醇 -纯水,测试的重现性、基线噪声、峰形更好,但用盐作为流动相会使质谱管路堵塞,所以选择乙腈 -纯水作为流动相。

以乙腈 -纯水为流动相,比较流动相流速为0.2,0.4,0.6 mL·m in-1时对分离效果的影响。结果表明,流速为 0.6mL·m in-1时,11种化合物的分离只需要 18m in,但阿特拉津和扑灭通、莠灭净和扑灭津紫外吸收峰出现了重合；流速为 0.2 mL·m in-1时,虽然能达到很好的分离,但用时太长为 55m in；流速为 0.4mL·m in-1时,11种化合物在 32m in内完全分离,而且峰形好。

以乙腈 -纯水为流动相,比较检测波长为218,220,222,224 nm时 11种三嗪化合物的峰形。结果表明,220 nm时获得的峰形最好。

故实验确定采用乙腈 -纯水为流动相,流速0.4mL·m in-1和检测波长 220 nm为最佳色谱分离条件。

2.2 样品提取溶剂的选择

实验中分别采用甲醇和丙酮作为提取剂,结果表明:用甲醇作提取剂,11种三嗪化合物中只有西玛津大于 60%,其他的化合物回收率都低于60%；而当用丙酮作提取剂时,11种三嗪农药均可回收,回收率在 67%～93%。因此,将丙酮溶液作为谷物中残留三嗪农药的提取剂。

2.3 梯度程序的优化

在检测波长为 220 nm、流动相流速为 0.4 mL·m in-1的基础上进行梯度条件优化。考虑三嗪化合物是中等弱极性类物质,流动相的体积配比应在 50%左右。由此确定梯度程序为:t0.01,B=47%；t12,B=47%；t15,B=44%；t18,B=40%；t32,B=40%。

2.4 定性和定量测定

在确定的液相色谱条件和质谱条件下对质量浓度为 1.0μg·mL-1的混标溶液进行分析,得到11种三嗪化合物的对照标准质谱谱图,m/z测定:西玛津 201（M+）, 186；阿特拉津 215,200（M+）；扑灭通 225（M+）, 210；特丁通 225,210（M+）, 154；莠灭净 227（M+）, 212；扑灭津 229,214（M+）；特丁津 229（M+）, 216；扑草净 241（M+）, 226；扑莠净 241,226（M+）, 185；草达津 229,200（M+）, 186；杀草净 255（M+）,240。

紫外定量分析采用外标峰面积法,在确定的最佳色谱分离条件下,配制一系列不同质量浓度的混合标准溶液进行色谱测定,以各组分的峰面积 （Y）对浓度 （X,g·mL-1）绘制标准曲线。结果表明,11种三嗪类除草剂在 0.02×10-6～1.0×10-6g·m L-1范围内线性良好,可以满足定量分析的需要 （见表 1）。

表1 线性关系与相关系数

2.5 方法的精密度、回收率和检测限

在最优条件下,方法的准确度及精密度在0.02,0.2m g·kg-12个水平上进行实验计算,每个水平测定 5次。玉米面添加回收率和精密度分别为 64.3%～95.2%和 2.4%～6.1%,其结果见表 2；其他谷物的添加回收率结果见表 3。

表2 玉米面基质加标的回收率和精密度（n=5）

表3 其他谷物基质加标的回收率 （n=5） %

3 结 论

采用二次超声法对样品进行前处理后,经离心和 SCX柱净化可更有效地富集待检物。采用空白样品添加法确定方法的检测限,在保证仪器检出限和回收率稳定的前提下,方法检测限为0.002m g·kg-1,可以满足谷物中农残检测的要求。用本研究建立的方法对市售谷物样品进行了定性和定量检测,结果令人满意。

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（责任编辑 邹永红）

High Performance Liquid Chroma tography/Mass Spectrometry Method for Determination of Grain of 11 Kinds of Triazine Pesticide Residues

HAI Huaa,HU Jiea,LI Guang-haob
（a.Department of Life Sscience；b.Modern Educational Technology Center,Dalian Nationalities University,Dalian Liaoning 116605,China）

A high performance liquid chroma to graphy-UV detection-mass spectrometry qualitative method has been developed for determination of residues 11 triazine herbicides（simazine,atrazine, prometon,terbumeton, ametryne,propazine,terbuthylazine, prometre, terbutryne,trietazine,dip ropetrne）in grain.Triazine herbicides were extracted from grain with acetone and c leaned up with SCX so lid phase extraction cartridges.Then triazine herbicides extracted were analyzed by HPLC with ultraviolet and mass spectrometric detection.The pretreatment method of sample and ch romatographic conditions of analysis were optimized.The linear range for the 11 kinds of triazine herbicides were 0.02 ×10-6～1.0 ×10-6g·mL-1,with correlation coefficient of 0.9987～0.9999.The average recovery rate for the 11 triazine in spiked grain were in the range of 61.6%～111.0%,and relative standard deviation were between 2.4%and 6.1%.The method is simple,rap id,and has a better purification effect,which can meet the requirement for determination of herbicide residues in grain.

triazinic herbicides；grains；HPLC-M S；SPE

O657 < class="emphasis_bold">文献标志码:A

A

1009-315X（2011）01-0012-04

2010-10- 26；

2010-11-09

海华 （1977-）,女,辽宁营口人,讲师,主要从事食品分析研究。

李光浩 （1953-）,男,辽宁铁岭人,教授,硕士生导师,主要从事环境检测与评价研究,E-m ail:lghao@d lnu.edu.cn。