高效液相色谱法快速检测香蕉及土壤中的吡虫啉

劳水兵 刘丽辉 莫仁甫 周其峰 杨玉霞 王彦辉

摘要：建立了香蕉及土壤中吡虫啉农药残留快速检测方法。以乙腈为提取溶剂，加入无水硫酸镁后涡旋振荡，超声提取，净化后外标法测定。结果表明，吡虫啉在0.1～10.0 mg/L内线性关系良好，相关系数不小于0.999 1。在香蕉全蕉、蕉肉、土壤中3个加标水平（0.05、0.10、1.00 mg/kg）下的回收率为83.73%～94.50%，相对标准偏差为1.27%～9.06%。该方法简便、快速、准确，可以用于香蕉样品中吡虫啉农药残留的快速检测及定量分析。

关键词：香蕉；土壤；吡虫啉；高效液相色谱；农药残留

中图分类号：O657.7+1 文献标识码：A 文章编号：0439-8114（2015）11-2741-03

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.11.048

Fast Determination of Imidacloprid in Banana and Soil by High

Performance Liquid Chromatography

LAO Shui-bing1， LIU Li-hui2， MO Ren-fu1， ZHOU Qi-feng1， YANG Yu-xia1， WANG Yan-hui3

（1.Agro-products Quality Safety and Testing Technology Research Institute， Guangxi Academy of Agriculture Sciences， Nanning 530007， China； 2.Guangxi Botanical Garden of Medicine Plant， Nanning 530023， China； 3.Guangxi Key Laboratory of Biology for Crop Diseases and Insect Pests， Nanning 530007， China）

Abstract：A new method was developed for the determination of imidacloprid pesticide residues in banana and soil. The samples were ultrasonic extracted with acetonitrile， and cleaned up by adding anhydrous magnesium sulfate and centrifugated. The quantitation was carried out by the external standard method with the blank matrix under the performed chromatographic conditions，and the calibration curves was linear in the range of 0.1～10.0 mg/L with a correlation coefficient not less than 0.999 1.The average recoveries of imidacloprid in banana，banana pulpa，soil at three spiked levels of 0.05，0.10，1.00 mg/kg ranged from 83.73%～94.50%， and the relative standard deviations were in the range of 1.27%～9.06%. The method is simple，fast and precise，and suitable for the determination and quantification of imidacloprid residue in banana and soil.

Key words： banana； soil； imidacloprid； HPLC； pesticide residue

吡虫啉（Imidacloprid）又称咪蚜胺、蚜虱净，化学名称为1-（6-氯-3-吡啶甲基）-N-硝基咪唑-2-亚胺，是由德国拜耳公司和日本农药公司于1984年共同开发的第一代新烟碱类杀虫剂。由于其具有内吸性强、高效低毒、持效期长等特点，广泛用于粮食、果树、茶叶、蔬菜等上害虫的防治，主要防治同翅目、半翅目、缨翅目、双翅目、鞘翅目、鳞翅目等7个目50多种害虫[1，2]。香蕉是深受人们喜爱的热带水果，在其生产过程中很容易受到香蕉交脉蚜、花蓟马等害虫的危害，造成减产损失[3，4]。吡虫啉作为防治香蕉虫害的有效药剂，使用量不断增大，其在香蕉及土壤中的残留问题越来越受到人们的关注。

目前，吡虫啉的检测方法主要有高效液相色谱法[5，6]、气相色谱-质谱联用法[7]及液相色谱-串联质谱法[8-10]等，但前处理方法比较繁琐，尚未见吡虫啉在香蕉上残留分析研究报道。本研究参考QuEChERS方法，对吡虫啉在香蕉及土壤中的残留前处理方法及色谱条件都进行了优化，筛选出简便、快速、准确的分析方法。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

Ultimate 3000型高效液相色谱仪（美国赛默飞世尔公司）；DS-1型高速组织捣碎机（上海标模仪器厂）；RE-52A型旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂）；LD5-2A型低速离心机（北京京立离心机有限公司）；VORTEX-5型涡旋混合器（海门市其林贝尔仪器制造有限公司）；KQ3200DB型数控超声清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；SE812J 数控氮吹仪（北京科伟永兴仪器有限公司）。

吡虫啉标准品（纯度98.5%，国家农药质检中心）；流动相用乙腈、甲醇（HPLC级，Fisher公司）；样品提取用乙腈、甲醇（分析纯，广东光华化学试剂厂）；PSA（北京振翔工贸有限责任公司）；无水硫酸镁、氯化钠、无水硫酸钠均为分析纯（650 ℃烘烤4 h，于干燥器中保存备用）；浓盐酸（分析纯，廉江市爱廉化学试剂有限公司），使用时稀释成3 mol/L备用。

1.2 材料

香蕉样品：称取香蕉全蕉、蕉肉，按重量比1∶1加入去离子水，高速匀浆5 min至流体状，转入封口袋，写好标签（-20 ℃保存），备用。

土壤样品：取未施过吡虫啉的香蕉地0～10 cm深土壤，去除砂石和动植物残体等非土壤组分，混匀后转入封口袋中，写好标签（-20 ℃保存），备用。

1.3 标准储备液的配制与基质标准工作曲线的制作

吡虫啉标准品储备液的配制：称取标准品50.76 mg（精确至0.01 mg）于50 mL容量瓶中，用乙腈溶解并定容至刻度，配成1 000 mg/L的标准储备液，储存于4 ℃冰箱中备用。

基质匹配标准溶液：称取20.0 g（精确至0.1 g）空白样品于50 mL具塞离心管中，按“1.4”所述进行样品提取、净化，获得空白基质提取液，逐步用空白基质提取液将标准储备液稀释至0.1、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0 mg/L的吡虫啉系列标准液，外标法定量，以吡虫啉进样量与对应的峰面积进行线性回归，以3倍噪音对应的浓度作为仪器检测限。

1.4 样品前处理

称取样品20.0 g（精确至0.1 g）于100 mL 具塞离心管中，准确加入40.0 mL 乙腈，同时加入3.0 mol/L的盐酸溶液0.5 mL，涡旋30 s后，超声提取20 min。向离心管中加入12.0 g无水硫酸镁、8.0 g氯化钠，继续涡旋1 min，超声提取10 min，3 500 r/min 离心5 min，过滤，准确移取上清液20 mL在旋转蒸发仪上浓缩近干，以乙腈定容1 mL，过0.45 μm滤膜，待检测。

1.5 液相色谱条件

色谱柱：Dionex AcclaimTM 120 C18（250 mm×4.6 mm ×5 μm）不锈钢柱；流动相为乙腈∶水=20∶80 （V/V）；流速为1.0 mL/min；柱温为35±0.1 ℃；检测波长为270 nm；进样体积为10 μL；保留时间约为13.3 min。

1.6 添加回收试验

以香蕉全蕉、蕉肉及香蕉地土壤进行0.05、0.10、1.00 mg/kg，3个浓度的添加回收试验，每个浓度重复5次，设3个空白对照。

2 结果与分析

2.1 不同基质样品线性范围及相关系数

以乙腈及各空白样品提取液为溶剂，稀释吡虫啉母液配制0.1～10.0 mg/L溶液，在上述色谱条件下，采用外标法定量测定各质量浓度相对应的峰面积，结果表明，浓度和峰面积有很好的相关性，回归方程和相关系数见表1。

2.2 分析方法的准确度和精密度

香蕉全蕉、蕉肉、土壤样品按上述方法测定的添加回收率结果见表2、图1。吡虫啉在香蕉全蕉中的平均回收率为83.73%～91.51%，相对标准偏差为2.21%～9.06%；在香蕉蕉肉中的平均回收率为89.05%～94.50%，相对标准偏差1.27%～4.23%； 在土壤中的平均回收率为86.00～87.27%，相对标准偏差为2.10%～6.04%。以上结果均满足农药残留检测要求。

2.3 仪器的最低检出量和方法的最低检测限

仪器的最低检出量为2.0×10-10 g。香蕉全蕉中的最低检出浓度为0.04 mg/kg，香蕉蕉肉、土壤中的最低检出浓度为0.02 mg/kg。

3 小结与讨论

3.1 色谱条件的选择

通过二极管阵列检测器在190～400 nm内对吡虫啉标准溶液进行扫描，其在270 nm处有最大吸收，因此本方法选270 nm为检测波长。在现有文献报道的基础上，选用乙腈与水不同比例（20∶80、70∶30，V/V）均能较好的检测吡虫啉标准溶液，但在进行样品检测时，由于吡虫啉有一定的极性，样品基质干扰较严重，通过调整乙腈与水比例来调整目标化合物的出峰时间，最终选择流动相为乙腈-水（20∶80），流速为1.0 mL/min，此时基线平稳，峰形对称，与其他杂质峰没有重叠，分离效果好（图2）。

3.2 前处理方法

由于吡虫啉有一定的极性，通过考察乙腈、甲醇对样品的提取效果，结果表明，采用乙腈、甲醇提取土壤样品中吡虫啉，其回收率均可达90%以上，而香蕉全蕉、蕉肉样品采用乙腈提取时，回收率均能达80%以上；采用甲醇提取时，基质提取物较多，干扰较大，样品中水分不容易分离。

由于基质样品（除土壤样品外）含有大量水分，水分对基质样品净化及添加回收率影响较大，经过比较4、8、12 g硫酸镁加入量对样品净化及回收率的影响，结果表明，加入12 g无水硫酸镁，其添加回收率能达到80%以上。本研究比较了PSA（乙二胺-N-丙基硅烷）柱、氨基柱、中性Al2O3 柱对基质的净化效果，PSA对基质样品净化无效果，氨基柱、中性Al2O3对吡虫啉均有较强吸附效应，需要大量溶剂洗脱，通过优化液相色谱检测条件，可通过加入过量无水硫酸镁而不过净化柱达到净化效果（图1）。

3.3 小结

日本和欧盟（2008）颁布吡虫啉在香蕉上的残留限量标准均为0.05 mg/kg，我国尚未颁布在香蕉上残留限量标准，根据NY1500.5.3-2007， 蔬菜、水果中吡虫啉残留量要求不大于1.0 mg/kg。本试验中采用HPLC方法测定吡虫啉在香蕉和土壤中的残留量，其最低检测浓度分别为0.04、0.02 mg/kg，添加浓度在0.1～10.0 mg/kg内线性关系良好，方法的回收率、相对标准偏差均符合农药残留检测要求。本研究方法能够将吡虫啉和杂质完全分离，前处理操作快速、简便，适用于测定香蕉及土壤中吡虫啉残留量。

参考文献：

[1] 闫 文，张忠彬，胡俊峰，等.吡虫啉毒性研究进展与瞻望[J].环境与职业医学，2003，20（6）：431-433.

[2] 邱 光.吡虫啉的应用及其负面效应的研究进展[J].华东昆虫学报，2005，14（1）：76-81.

[3] 赵丽华.香蕉主要病虫害防治措施[J].现代农业科技，2008（15）：164-165.

[4] 周传波，吉训聪，肖 敏，等.海南省香蕉病虫害种类及防治技术研究初报[J].安徽农学通报，2007，13（19）：205-213.

[5] 樊苑牧，顾晓俊，俞雪钧，等.高效液相色谱法测定蔬菜和水果中吡虫啉农药残留量[J].分析科学学报，2007，23（5）：583-585.

[6] 占绣萍，谢金招.吡虫啉在节瓜和土壤中的残留分析方法研究[J].农药科学与管理，2013，34（3）：17-20.

[7] NAVAL′ON A，GONZ′ALEZ-CASADO A，EL-KHATTABI R，et al.Determination of imidacloprid in vegetable samples by gas chromatography-mass spectrometry[J]. Analyst，1997，122（6）：579-581.

[8] 刘春华，尹桂豪，乐 渊，等.超高效液相色谱-串联质谱法快速测定豇豆中氟虫腈等8种农药残留[J].广东农业科学，2013（11）：73-76.

[9] 谢 文，丁慧瑛，蒋晓英，等.液相色谱-串联质谱检测蔬菜和茶叶中吡虫啉的残留量[J].色谱，2006，24（6）：633-635.

[10] BONMATIN J M，MOINEAU I，CHARVET R， et al.LC/APCI-MS/MS method for analysis of imidacloprid in soils， in plants，and in pollens[J]. Analytical Chemistry，2003，75（9）：2027-2033.