气质联用测定杭白菊等3种中药中5种拟除虫菊酯类农药残留

刘洪波

气质联用测定杭白菊等3种中药中5种拟除虫菊酯类农药残留

刘洪波

（浙江农林大学 林业与生物技术学院，浙江 临安311300）

采用浊点萃取反萃取样品前处理方法，建立气质联用测定杭白菊Chrysanthemum morifolium，白术Atractylodes macrocephala和山茱萸Cornus officinalis中甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯和氰戊菊酯等5种拟除虫菊酯类农药残留量的测定方法。选用聚乙二醇6000作为浊点萃取的提取剂，异辛烷为反萃取剂，HP-5MS色谱柱为分析柱，气相色谱质谱法进行检测，外标法计算含量。结果表明：5种拟除虫菊酯类农药在15.00~2 000.00 μg·kg-1范围内呈良好的线性关系，相关系数为0.955~0.999，检出限为0.63~3.10 μg·kg-1，定量限为2.10~10.31 μg·kg-1。3种中药的加标回收率为71.22%~91.00%，相对标准偏差（RSD）为3.20%~8.20%。该方法操作简单、安全，可应用于杭白菊、白术、山茱萸中5种拟除虫菊酯类农药残留的检测。图4表4参19

杭白菊；白术；山茱萸；拟除虫菊酯类农药；气相色谱-质谱联用仪；残留检测

甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯和氰戊菊酯等是一类拟除虫菊酯类杀虫剂，用于防治鳞翅目Lepidoptera和鞘翅目Coleoptera等多种农林业害虫和卫生害虫［1-2］。对拟除虫菊酯类农药的检测一般采用气相色谱法（ECD，FID），有时也用高效液相色谱法，较少用气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）进行检测［3-5］。现阶段中药中农药最大残留量没有统一的标准，在此先参照GB2763-2012《食品中农药最大残留限量标准》中的有关数据。标准中规定了蔬菜、水果、茶叶等食品中这5种农药的最大残留量，甲氰菊酯的最大残留范围为0.10~5.00 mg·kg-1，高效氯氟氰菊酯为0.02~15.00 mg·kg-1，氯菊酯为0.10~ 20.00 mg·kg-1，氯氰菊酯为0.05~20.00 mg·kg-1，氰戊菊酯为0.02~3.00 mg·kg-1［6］。本研究采用浊点萃取-反萃取技术，选择合适的色谱柱在GC-MS上对这5种农药进行检测，以期建立杭白菊Chrysanthemum morifolium，白术Atractylodes macrocephala，山茱萸Cornus officinalis等3种中药中这5种农药残留的检测方法。

1 材料与方法［7-19］

1.1 材料、仪器与试剂

供试材料杭白菊（花类药材）、浙白术（根茎类药材）、山茱萸（果实类药材）均采自浙江农林大学中药栽植基地。

5975C-7890A气相色谱-质谱联用仪（美国Agilent公司），HH-4数显恒温水浴锅（中国国华电器有限公司），KQ-300E超声波清洗器（中国昆山超声仪器有限公司），CF16RXⅡ高速冷冻离心机（中国日本日立公司），FRESCO17高速冷冻离心机（德国Thermo公司）。

甲氰菊酯（99.4%，迪马公司）；高效氯氟氰菊酯（99%，阿拉丁公司）；氯菊酯（99.5%，迪马公司）；氯氰菊酯（99.0%，阿拉丁公司）；氰戊菊酯（99.0%，迪马公司）；乙腈（色谱纯，天津四友）；聚乙二醇6000（化学纯，国药集团化学试剂有限公司）；异辛烷（色谱纯，阿拉丁公司）；硫酸铵（化学纯，湖州湖试化学试剂有限公司）；超纯水。

1.2 仪器条件

色谱条件：HP-5MS毛细管柱［30.00 m×250.00 μm×0.25 μm，（5%-苯基）-甲基聚硅氧烷，非极性柱］；DB-5MS毛细管柱（30.00 m×250.00 μm×0.25 μm，苯基亚芳基聚合物，非极性柱）；DB-1701毛细管柱［30.00 m×250.00 μm×0.25 μm，（14%-氰丙基苯基）-二甲基聚硅氧烷，弱/中极性柱］；HPINNOWAX毛细管柱（30.00 m×250.00 μm×0.25 μm，聚乙二醇，强极性柱）；不分流、单锥型、无玻璃纤维型衬管；载气为高纯氦气（＞99.999%）；进样口温度250℃；柱升温程序：起始温度90℃，恒温1.0 min后以30℃·min-1升温至230℃，恒温1.0 min后以2℃·min-1升温至280℃；进样方式：不分流；进样量1.00 μL。

质谱条件：连接处温度为280℃；EI离子源，电子能量为70 eV，离子源温度为230℃；扫描方式：全扫描，选择离子检测；溶剂延迟5.5 min；谱库NIST08。

1.3 实验方法

色谱柱优化及5种菊酯类农药的检出限、定量限等测定方法：把甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯、氰戊菊酯等用乙腈溶解，混合液稀释到10.00~4 000.00 μg·kg-1，取4 000.00 μg·kg-1溶液进行全扫描检测，然后在4种类型的毛细管柱中选取分离度好的，选择3种质量分数（10.00~ 15.00，500.00，2 000.00 μg·kg-1）进行选择离子监测扫描（条件见表1），确定这5种菊酯类农药的检出限（S/N=3），定量限（S/N=10），线性关系和线性范围，重复5次。

表1 5种拟除虫菊酯类农药的质谱条件（HP-5MS）Table 1 MS conditions of 5 pyrethroid pesticides（HP-5MS）

浊点萃取-反萃取实验步骤（优化后）：称取1.0 g已粉碎的中药干样于20.0 mL刻度试管中，加入1.5 g硫酸铵和5.0 mL体积分数为8%乙腈水溶液，充分混匀后置于超声波清洗器中超声1 h，过滤后用2.0 mL体积分数为8%乙腈水溶液冲洗残渣，冲洗3次，合并滤液并置于离心管中，依次加入0.9 mL质量浓度为20%聚乙二醇6000水溶液和4.5 g硫酸铵，用体积分数为8%乙腈水溶液定容至15.0 mL，使聚乙二醇6000最终质量浓度分别为12.0 g·L-1，乙腈最终体积分数为8%，硫酸铵的最终质量浓度为40%，然后置于30℃水浴中保持30.0 min，最后以3 500 r·min-1离心10 min，用长细针头的注射器吸出下部水相后留下表面活性剂富集相（＜0.5 mL）。用超纯水把表面活性剂富集相稀释至0.5 mL，加入0.2 mL异辛烷，超声25.0 min后，取上层异辛烷相1.0 μL进气相色谱-质谱联用仪检测。

2 结果与讨论

2.1 色谱柱优化结果

按照1.3节中的实验方法，取4 000.00 μg·kg-1混合溶液在HP-5MS，DB-5MS，DB-1701，HP-INNOWAX等4种毛细管柱上进行全扫描检测，得到的总离子流图见图1~4。由图1~4可知：5种拟除虫菊酯类农药在HP-5MS，DB-5MS毛细管柱上分离度较好，在HP-5MS柱上要优于DB-5MS柱上。HP-5MS是一款非极性通用柱，DB-5MS也是一款非极性柱，根据检测物的特性，和检测结果相符，但因HP-5MS柱效果优于DB-5MS柱，故选择在HP-5MS柱上进行选择离子检测。

图1 HP-5MS全扫描总离子流图Figure 1 Totalion chromatogram of5 pyrethroid pesticides with HP-5MS by full scan

图2 DB-5MS全扫描总离子流图Figure 2 Totalion chromatogram of5 pyrethroid pesticides with DB-5MS by full scan

图3 DB-1701全扫描总离子流图Figure 3 Total ion chromatogram of 5 pyrethroid pesticides with DBv1701 by full scan

图4 HP-INNOWAX全扫描总离子流图Figure 4 Totalion chromatogram of5 pyrethroid pesticides with HP-INNOWAX by full scan

2.2 5种拟除虫菊酯类农药的检出限、定量限、线性关系和线性范围

取不同质量分数（10.00~15.00，500.00，2 000.00 μg·kg-1）的5种拟除虫菊酯类农药标准溶液按照1.2~1.3节中的检测条件进样，确定它们的最低检出限（S/N=3），定量限（S/N=10），回归方程和相关系数，具体见表2。其中氯菊酯中的同分异构体含量氯菊酯Ⅰ∶氯菊酯Ⅱ为1.00∶2.89；氯氰菊酯中的同分异构体含量氯氰菊酯Ⅰ∶氯氰菊酯Ⅱ∶氯氰菊酯Ⅲ∶氯氰菊酯Ⅳ为1.46∶2.32∶1.00∶1.42；氰戊菊酯中的同分异构体含量氰戊菊酯Ⅰ∶氰戊菊酯Ⅱ为2.36∶1.00。从表2可以看出：本研究中5种农药的最低检出限为0.63~3.10 μg·kg－1，定量限为2.10~10.31 μg·kg－1，线性范围为15.00~2 000.00 μg·kg－1，相关系数R 为0.955~0.999，各项指标完全能够满足5种拟除虫菊酯类农药残留分析检测的要求，该方法是可行的。

表2 回归方程、相关系数、最低检出限和定量限Table 2 Regression equation,correlation coefficient,limit of detection and limit of quantitation

2.3 回收率与精密度

在1.0 g的中药干样中分别添加3种浓度50.00，100.00，500.00 μg·kg－1的混合标准溶液1.0 mL，充分混匀，按照1.3节中的实验方法测定农药回收率，同一个样重复测定5次（n=5），结果见表3。从表3可以看出：杭白菊中5种拟除虫菊酯类农药的平均回收率（第1列）为75.02%~91.00%，相对标准偏差（RSD）（第1列）为3.2%~8.2%；白术中5种拟除虫菊酯类农药的平均回收率（第2列）为71.22%~ 86.23%，RSD（第2列）为3.5%~8.1%；山茱萸中5种拟除虫菊酯类农药的平均回收率（第3列）为72.03% ~89.22%，RSD（第3列）为3.2%~8.0%。

表3 加标农药回收率（n=5）Table 3 Recoveries at spiked concentrations of 50.00－500.00 μg·kg－1

2.4 样品分析

按以上的方法测定了市售的杭白菊、白术、山茱萸等样品中的菊酯类农药残留，样品中的菊酯类农药质谱图通过和标准品质谱图比对，匹配度较高。杭白菊中检出含有甲氰菊酯11.05 μg·kg－1，白术中检出含有氯菊酯Ⅰ和氯菊酯Ⅱ，分别为3.57 μg·kg－1和10.31 μg·kg－1，山茱萸中未检出。

表4 不同样品中农药残留量Table 4 Pyrethroid pesticides residues in different samples

3 结论

本研究建立了浊点萃取反萃取-气质联用测定杭白菊、白术和山茱萸中甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、氯菊酯、氯氰菊酯和氰戊菊酯等5种拟除虫菊酯类农药残留量的测定方法。该方法操作简单安全，能够满足这3种中药中5种拟除虫菊酯类农药残留的实际检测。

［1］ 张敏恒.农药品种手册精编［M］.北京：化学工业出版社，2013.

［2］ 成卓敏.简明农药使用手册［M］.北京：化学工业出版社，2009.

［3］ 杨蕾，王保兴，侯英，等.SBSE-TDS-GC-MS快速测定茶叶中拟除虫菊酯类农药残留［J］.食品科学，2007，28 （11）：435-439. YANG Lei，WANG Baoxing，HOU Ying，et al.Rapid determination of pyrethroid pesticide residues in tea by stir bar sorptive extraction-thermal desorption-gas chromatography-mass spectrometry［J］.Food Sci，2007,28（11）:435-439.

［4］ 莫小荣，郑春慧，陈建伟，等.浊点萃取-异辛烷反萃取-气相色谱测定茶叶中拟除虫菊酯农药残留［J］.分析化学，2009，37（8）：1178-1182. MO Xiaorong,ZHENG Chunhui,CHEN Jianwei，et al.Cloud point extraction coupled with ultrasonic-assisted backextraction for determination of pyrethroid pesticides in tea by gas chromatography with electron capture detection［J］. Chin J Anal Chem,2009,37（8）:1178-1182.

［5］ 张舒婷，陈晓辉，于治国，等.浊点萃取-气相色谱法测定槲寄生中 20种农药残留［J］.中国中药杂志，2009，34（20）：2577-2580. ZHANG Shuting,CHEN Xiaohui，YU Zhiguo,et al.Determination of twenty pesticide residues in Viscum coloratumby gas chromatography using cloud-point extraction［J］.China J Chin Mat Med,2009,34（20）:2577-2580.

［6］ 农业部农药检定所，国家农药残留标准审评委员会秘书处.GB2763-2012食品中农药最大残留限量标准应用指南［M］.北京：中国农业出版社，2013.

［7］ LEMOS V A,SANTOS M S,DAVID G T,et al.Development of a cloud-point extraction method for copper and nickel determination in food samples［J］.J Hazard Mater,2008,159（2）:245-251.

［8］ POURREZA N,ZAREIAN M.Determination of orange II in food samples after cloud point extraction using mixed micelles［J］.J Hazard Mater,2009,165（1）:1124-1127.

［9］ SILVA E L,ROLDAN P S.Simultaneous flow injection preconcentration of lead and cadmium using cloud point extraction and determination by atomic absorption spectrometry［J］.J Hazard Mater,2009,161（1）:142-147.

［10］ PALEOLOGOS E K,GIOKAS D L,KARAYANNIS M I.Micelle-mediated separation and cloud-pointextraction ［J］.Trends Anal Chem,2005,24（5）:426-436.

［11］ LIU wei,ZHAO Weijun,CHEN Jianbo,et al.A cloud point extraction approach using Triton X-100 for the separation and preconcentration of Sudan dyes in chilli powder［J］.Anal Chim Acta,2007,605（1）:41-45.

［12］ 吴胜芳,王利平,刘杨岷，等.加速溶剂萃取-气相色谱串联质谱测定菊花中的3种菊酯类农药残留量［J］.分析试验室，2008，27（11）：65-67. WU Shengfang,WANG Liping,LIU Yangmin,et al.Determination of three pyrethroids in chrysanthemum by accelerated solvent extraction-gas chromatography Ptandem mass spectrometry［J］.Chin J Anal Labor，2008,27（11）:65 -67.

［13］ 薛平，杜利君，林勤保，等.气相色谱-质谱法测定乳制品中17种拟除虫菊酯农药残留方法的研究［J］.分析测试学报，2010，29（9）：948-952. XUE Ping,DU Lijun,LIN Qinbao,et al.Determination of 17 pyrethroid pesticides residues in dairy by gas chromatography-mass spectrometry［J］.J Instrum Anal，2010,29（9）:948-952.

［14］ 崔淑华，郭庆龙，张峰，等.气相色谱质谱法测定花生及制品中 17种菊酯类农药残留［J］.分析化学，2013，41（6）：944-948. CUI Shuhua,GUO Qinglong,ZHANG Feng,et al.Determination of 17 pyrethroid pesticides residues in peanut and its products by matrix solid-phase dispersion-gel permeation chromatography coupled with gas chromatography-negative chemical ionization mass spectrometry［J］.Chin J Anal Chem,2013,41（6）:944-948.

［15］ 苏建峰,陈晶,陈竞秀，等.混合食品中19种菊酯类农药残留的极性区间排列净化-气相色谱-质谱法测定［J］.分析测试学报，2010，29（7）：686-690. SU Jianfeng,CHEN Jing,CHEN Jingxiu,et al.Determination of 19 pyrethroid pesticides residues in mixed foods by GC-MS with polar-interva-larrangement pur ification［J］.J Instrum Anal，2010,29（7）:686-690.

［16］ 陈建波，王云飞，奚道珍.浊点萃取技术及其在农药残留分析中的应用［J］.农药，2011，50（7）：479-486. CHEN Jianbo,WANG Yunfei,XI Daozhen.Review of cloud point extraction technology and its application in pesticide residue analysis［J］.Agrochemicals,2011,50（7）:479-486.

［17］ FONTANA A R,SILVA M F,MARTNEZ L D,et al.Determination of polybrominated diphenyl ethers in water and soil samples by cloud point extraction-ultrasound-assisted back-extract ion-gas chromatography-mass spectrometry［J］.J Chromatogr A,2009,1216（20）:4339-4346.

［18］ PANG Guofang,CAO Yanzhong,ZHANG Jinjie,et al.Validation study on 660 pesticide residues in animal tissues by gel perm eation chromatography cleanup/gas chromatography-mass spectrometry and liquid chrom atography-tandem mass spectrometry［J］.J Chromatogr A,2006,1125（1）:1-30.

［19］ 吴卫东，林黎，蓝芳，等.气相色谱-质谱法检测食品中甲氰菊酯的残留量［J］.江西农业学报，2012，24 （8）：73-76. WU Weidong,LIN Li,LAN Fang,et al.Determination of fenpropathrin residue in food by using gas chromatographymass spectrometry method［J］.Acta Agric Jiangxi,2012,24（8）:73-76.

Five pyrethroid pesticide residues for three kinds of traditional Chinese medicines using GC-MS

LIU Hongbo
（School of Forestry and Biotechnology,Zhejiang A&F University,Lin’an 311300,Zhejiang,China）

Methods for residual determination by gas chromatography mass spectrometry （GC-MS）of five pyrethroid pesticides in Chrysanthemum morifolium,Atractylodes macrocephala and Cornus officinalis were established.Cloud point extraction-back extraction was used as sample pretreatment method,and PEG 6000 was used as an extraction agent,isooctane was used as a back-extractant,a chromatographic column HP-5MS was used as an analytical column.Content was calculated by the external standard method using GC-MS.Results showed a linear range from 15.00 to 2 000.00 μg kg-1with favorable correlation coefficients （r=0.955-0.999）. For the five pyrethroid pesticides,the limit of detection was 0.63-3.10 μg·kg-1and quantitation was 2.10-10.31 μg·kg-1.At spiked concentrations of 50.00-500.00 μg·kg-1,recoveries ranged from 71.22%to 91.00%. This proposed method can be applied to determine pyrethroid pesticide residues in Chrysanthemum morifolium, A.macrocephala,and Cornus officinalis.［Ch,4 fig.4 tab.19 ref.］

Chrysanthemum morifolium;Atractylodes macrocephala;Cornus officinalis;pyrethoid pesticide; GC-MS;residue detection

S567；TS207.5+3

A

2095-0756（2015）01-0110-06

浙 江 农 林 大 学 学 报，2015，32（1）：110-115

Journal of Zhejiang A＆F University

10.11833/j.issn.2095-0756.2015.01.016

2014-04-09；

2014-09-04

浙江省科技厅公益性技术应用研究（分析测试）项目（2013C37099）

刘洪波，实验师，从事生物农药、林木病虫害防治等研究。E-mail：lhb@zafu.edu.cn