液相色谱/质谱法快速测定土壤中乙撑硫脲残留*

贾立明，陈 鑫，姜 波，杜英秋

（1.黑龙江省环境监测中心站，黑龙江哈尔滨150056；2.中国环境监测总站水环境监测室，北京100012；3.农业部谷物及制品质量监督检验测试中心（哈尔滨)，黑龙江哈尔滨150000）

乙撑硫脲（ETU）是硫代氨基甲酸酯类（EBDCs）杀菌剂[1]代森锰锌的主要杂质和分解产物，也是代森锰锌在环境中的降解产物，具有三致效应和环境激素作用，各国均对其高度关注。目前，我国在防治果树病害时大量使用代森锰锌，因此，建立快速检测土壤中ETU 残留量的确证分析方法具有重要现实意义，对于保障土壤安全和人体健康十分重要。

乙撑硫脉（ETU）是水溶性的化合物，所以提取和净化均有一定难度，在分析过程ETU 中不稳定，很难直接测定。目前，该物质的分析方法主要有薄层层柱色谱法（TLC）、气液相色谱法（GLC）[2，3]、高效液相色谱法（HPLC）等[4]。本文使用固相萃取净化技术[5]结合液相色谱-质谱法对乙撑硫脲进行定性定量测定，方法的灵敏度高、重复性好，满足土壤中乙撑硫脲残留量的测定。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

LCMS-8050 型超高效液相色谱-串联质谱（日本岛津公司）；Aequity uplc BEH HILIC 色谱柱50×2.1mm，1.7μm（美国Waters 公司）；XW-80A 漩涡混合器；TG16-ws 台式快速离心机。

Filter unit 滤膜（0.22um）；乙撑硫脲标准品（纯度99.7%，国家标准物中心）；聚乙烯离心管；甲醇（农残纯）；超纯水；C18固相萃取柱（Agela Technologies 公司）。

1.2 标准溶液的配制

乙撑硫脲标准储备溶液：称取乙撑硫脲标准品（纯度98%），用甲醇溶解配成100mg·mL-1标准储备溶液。使用时用甲醇稀释成所需浓度的标准工作溶液，置于4℃冰箱保存。

准确移取适量标准储备液，配制质量浓度为0.005，0.01，0.05，0.1，0.5 和5mg·L-1的标准工作液系列。

1.3 样品前处理

1.3.1 提取 准确称取样品10g 于50mL 具塞离心管中，加入10mL 甲醇∶水=3∶1 的提取液，涡旋提取5min 后在8000r·min-1下离心5min。

1.3.2 净化 取上清液1.5mL 转入已加有30mg PSA 的5mL 离心管中，涡旋1min；3500r·min-1速度下离心5min。取上清液过0.22um 有机系滤膜并存储2mL 棕色瓶中，待测。

1.4 仪器工作条件

1.4.1 UPLC-MS/MS 条件 柱温：45℃；V（甲醇）∶V（0.20%）=95∶5，二元梯度的洗脱；流速：0.3mL·min-1；上样量：5uL。流动相梯度洗脱程序见表1。

表1 UPLC-MS/MS 梯度洗脱程序Tab.1 UPLC-MS/MS gradient elution program

1.4.2 质谱条件 毛细管电压：3.0kV；离子源的温度：120℃；碰撞能量：30V；去溶剂温度：500℃；去溶剂气流量：N2=500L·h-1；锥孔反吹气：50L·h-1；低质量分辨LMI：12.5；高质量分辨HMI：12.5；锥孔电压：15V；碰撞气：Ar=0.16mL·min-1。

定性离子对103＞103、103＞86；定量离子对103＞44。

检测方式：大气压化学电离APCI（+）方式；扫描方式见表2，总离子流图见图1，离子对103＞103色谱图见图2，离子对103＞86 色谱图见图3，离子对103＞86 色谱图见图4。

表2 APCI 扫描条件Tab.2 APCI scanning condition

图1 乙撑硫脲标准品总离子流图Fig.1 Ethylene thiourea standard total ion flow diagram

图2 离子对103＞103 色谱图Fig.2 Ion chromatogram of 103 ＞103

图3 离子对103＞86 色谱图Fig.3 Ion chromatogram of 103＞86

图4 离子对103＞44 色谱图Fig.4 Ion chromatogram of 103 ＞44

2 定量计算

用外标法定量，按照下式计算样品中的ETU 的残留量：

其中 R：样品中的ETU 残留量，mg·kg-1；C标：标准溶液浓度扭，μg·mL-1；V标：标准溶液进样体积，V；V终：样品溶液定容体积，mL；V样：样品溶液进样体积件，μL；S样：样品溶液的峰面积，μVS；S标：标准溶液的峰面积，μVS；W：称样重量，/g（去除含水量）。

计算结果表示到小数点后两位。

3 结果与分析

3.1 UPLC-MS/MS 检测条件的优化

为了获得最佳灵敏度和良好分离效果，首先采用直接进样的方式，扫描范围m/z 为50～200，选择适合的离子源、流动相。实验结果显示，按照1.4 选择特征离子、锥孔的电压、碰撞能量，大气压化学电离离子化可使ETU 得到较好的电离效果并可获得特征离子峰[M+H]。以此为基础，进一步优化色谱、质谱的参数。试验结果显示，流动相采用甲醇-0.2%甲酸-水的混合溶液体系在表1 梯度洗脱条件下，可获得理想的灵敏度、重现性和峰形。

3.2 方法的线性关系

准确移取ETU 标准工作液适量，配制成质量浓度为0.005、0.01、0.05、0.1、0.5 和5mg·L-1的ETU 标准工作液系列，以浓度对峰面积制作曲线，经最小二乘法拟合得ETU 标准曲线线性方程R2=0.9998，线性良好。

3.3 方法的加标回收

在土壤空白样品中分别准确加入0.05、0.1、0.5和5mg·L-1ETU 标准工作液1mL 于10g 样本中，分别相当于0.005、0.01、0.05 和0.5mg·kg-1的添加水平。按照前处理中所述步骤进行提取，净化和测定。

表3 土壤样品中的添加回收率（n=5）Tab.3 Soil samples the recoveries（n=5）

由表3 可见，在土壤中平均加标回收率为85.7%～92.4%，相对标准偏差为2.1%～3.7%；表明本方法有较好的准确度和精密度可以满足残留定量分析的要求。

3.4 方法的灵敏度和仪器稳定性

以土壤最低的添加浓度0.005mg·kg-1色谱图进行评估，方法灵敏度以噪音的3 倍和10 倍确定，ETU 在土壤中的检出限（MDL）为1.2×10-3mg·kg-1，定量限（LOQ）为4.8×l0-3mg·kg-1。

采用相同标准样液，在相同色谱条件下，每1h进一针，连续7 次，监测其峰面积，多次测定得到峰面积的RSD 为5.3%；表明方法稳定性良好。

4 结论

建立了土壤中乙撑硫脲（ETU）残留量的超高效UPLC-MS/MS 快速检测分析方法。方法使用甲醇∶水=3∶1 的混合溶液提取和用SPE 净化，利用超高效液相色谱-串联质谱（UPLC-MS/MS）在多反应离子监测模式下进行检测。该方法有效地去除了干扰，提高了灵敏度，定性定量准确。

综上结果表明，本方法的灵敏度、准确度和精密度均满足我国国家标准的要求（RAQCG），且该方法简便快捷，易操作，完全满足土壤中ETU 的快速检测和确证应用。

［1］DUBEY J K，HEBERER T，STAN H J. Determina-tion of ethylenethiourea in food commodities by a two step derivatization method and gas chromatography with electron capture and nitrogen-phosphorus detec-tion［J］. Journal of Chromatography A，1997，765：31-38.

［2］Aprea C ,Betta A,Catenacci G and Colli A. Urinary excretion of ethylenethiourea in fivevolunteers on acontroll eddiet （multicentricstudy）［J］.Sci Total Environ,1997,203:167-179.

［3］Nebbia C and Fink-Gremmels J.Acuteeffects of low doses of zineb and ethlenethiourea in the malerat［J］.Bull Environ Contam Toxicol，1996,56:847-852.

［4］Johannesen H，Nielsen AB，HelwegAand Fomsgaard I S.Degradation of［14C］ethylenethioureain surface and subsurfaces oil［J］.Sci Total Environ,1996,191:271-276.

［5］贾立明,周密,孙清芳,等.底质农残测定中固相柱净化体系的选择［J］.中国环境监测,2014,30（2）:115-117.