超高效液相色谱-飞行时间质谱法快速筛查农业投入品中违规添加的氨基甲酸酯类农药

陈建波，马 琳，黄兰淇（上海市农业技术推广服务中心，上海 201103）

超高效液相色谱-飞行时间质谱法快速筛查农业投入品中违规添加的氨基甲酸酯类农药

陈建波，马 琳，黄兰淇
（上海市农业技术推广服务中心，上海 201103）

建立了12种氨基甲酸酯类农药的超高效液相色谱-飞行时间质谱的快速筛查方法，并将其应用于100个乳油和可湿性粉剂样品的筛查中。结果表明，在农药样品中违规添加的成分包括克百威、丁硫克百威等。在0.5～100 mg/L范围内，12种氨基甲酸酯类农药的线性关系良好，相关系数均大于0.99，方法的加标回收率在85%～103%之间。

超高效液相色谱-飞行时间质谱；氨基甲酸酯类农药；分析

氨基甲酸酯类杀虫剂主要包括克百威、甲萘威、丁硫克百威等，其曾是我国乃至世界使用量较大的杀虫剂类别之一，被广泛应用于粮食、蔬菜和水果等多种作物。但是，氨基甲酸酯类农药会对环境和地表水造成污染，对鸟类、水生生物具有高风险，部分品种的毒性高、残效期长。2002年，我国对氨基甲酸酯类农药采取了禁限用的措施，如克百威、涕灭威限制在蔬菜、果树等作物上使用。由于氨基甲酸酯类农药在很多作物上的登记越来越难，许多企业在已经登记的产品中违规添加氨基甲酸酯类农药，以达到提高药效，扩大防治对象的目的。这些未经登记的成分，没有经过相关的安全性评价，使用后容易造成药害或者导致农产品农药残留超标，具有很大的危害性。

目前，关于氨基甲酸酯类农药的文献报道检测方法主要针对农产品的残留分析，有气相色谱-质谱法［1］、液相色谱法［2］、液相色谱-质谱法［3］等，而针对违规添加的筛查方法还未见报道。本研究采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法对可湿性粉剂、乳油样品中的12种氨基甲酸酯类农药进行筛查，建立了12种农药的筛查数据库。

1 实验部分

1.1 仪器与材料

Agilent 1290超高效液相色谱/6530四极杆-飞行时间质谱仪（MassHunter工作站及定性分析软件，PCDL个人谱图数据库软件）、Zorbax C18（100 mm× 1.8 mm，2.1 μm），美国Agilent公司；分析天平，瑞士METLER TOLEDO公司；超声波；离心机；Milipore超纯水机。

克百威等12种标准品，购自上海市农药研究所。称取适量的上述标准品用甲醇配制成质量浓度为200 mg/L的标样储备液。甲醇、乙腈均为色谱纯试剂，实验用水为超纯水。样品均从市场购得。

1.2 样品制备

本实验选择了可湿性粉剂、乳油2种剂型进行实验，对不同剂型的样品分别进行处理。

1.2.1 可湿性粉剂样品的处理

准确称取0.5 g样品至50 mL容量瓶中，加入25 mL乙腈，超声溶解10 min，冷却至室温，定容至50 mL，然后转移至50 mL离心管中，于3 500 r/min条件下离心5 min，吸取1 mL上清液至10 mL容量瓶中，加入4 mL乙腈，用水定容至10 mL，过0.22 μm滤膜后直接进样。

1.2.2 乳油样品的处理

称取0.5 g乳油样品于50 mL容量瓶中，用乙腈溶解并定容，吸取1 mL上清液至10 mL容量瓶中，加入4 mL乙腈，用水定容至10 mL，过0.22 μm滤膜后直接进样。

1.3 液相色谱分离条件

流动相A为0.1%甲酸水溶液，B为乙腈。流动相流速为0.3 mL/min。梯度洗脱程序：0～3min，90%～60%A；3～7 min，60%～10%A；7～12 min，10%A；12～12.5 min，10%～90%A。色谱柱温度为35℃。进样量为1 μL。

1.4 质谱条件

离子源：ESI正离子模式扫描；扫描范围（m/z）：一级质谱100～1 000，二级质谱50～1 000；CID电压：5 V、10 V、20 V、40 V；雾化气：氮气；雾化气流量：11 L/min；喷雾气压力：344.5 kPa；干燥气温度：300℃；毛细管电压：3 500 V。采集数据时，用质量参比溶液两点校正模式实时校正，参比离子选择正离子为m/z=121.050 9和m/z=922.009 8。

1.5 筛查数据库的建立［4］

采用Agilent公司的MassHunter Workstation Personal Compound Database and Library数据库（PCDL）建立了12种氨基甲酸酯类农药的一级及二级质谱数据库。

将12种农药标准品的混合液稀释至1 mg/L，在上述色谱-质谱条件下进样。先进行一级质谱扫描，得到目标化合物的保留时间、相对分子质量。再在不同的碰撞电压下进行二级质谱扫描，得到目标化合物的全扫描图及质谱碎片信息，建立12种农药的筛查谱库。谱库中主要包含农药的英文通用名、分子式、CAS号、结构式、相对分子质量、保留时间以及二级质谱碎片信息。根据建立的谱库对样品中违规添加的氨基甲酸酯类农药进行筛查确证。

2 结果与讨论

2.1 样品前处理条件的选择

目前，农业投入品主要包括农药、肥料等，在农药产品中添加未经登记农药成分的情况非常严重。本研究选择了可湿性粉剂、乳油2种常用剂型的农药产品。

这2种剂型的产品，在加工过程中，会加入一些助剂和其它物质，这些物质对农药成分的分离和测定有一定的影响。由于农药产品的含量一般较高，因此，提取液不能直接进样，需要稀释后才能进样分析。在稀释的过程中，助剂等干扰物质也同时被稀释，减少了对分离和测定的影响。实验发现，不需要对样品稀释液进行净化处理，可直接进行分析，减少了样品处理的步骤和环节，从而保证分析结果的准确可靠。

2.2 液相色谱条件的优化

一般农药检测常选用乙腈+水和甲醇+水2种混合溶剂体系作为流动相，故本实验先对这2种流动相进行比较。结果表明：以乙腈+水为流动相时，总离子流图的响应值高于以甲醇+水为流动相时的响应值，且柱压较低，有利于色谱柱的寿命和对仪器的保护。由于流动相的组成会影响离子源的离子化效率，从而影响灵敏度。在乙腈+水流动相体系的水相中分别加入0.1%甲酸、0.1%乙酸进行实验。以乙腈+0.1%甲酸水溶液为流动相时，峰形最优，色谱分离效果最好。所以本实验以乙腈+0.1%甲酸水溶液作为流动相。图1为12种农药在正离子模式下的总离子流图。

2.3 质谱条件的优化

对12种氨基甲酸酯类农药的质谱条件进行了进一步的优化。实验发现，这12种农药均在正离子模式下有响应，且在正离子模式下均是准分子离子峰［M+H］+的响应强。实验得到12种氨基甲酸酯类农药的准分子离子［M+H］+的实测Mr、理论Mr和质量精度，这12种农药的质量精确度绝对值在0.5×10-6～2.4×10-6之间。通过Q-TOF MS/MS的二级质谱分别在4个碰撞能量（5 V、10 V、20 V、40 V）下进行扫描，获得了每个化合物的最优碰撞能量，结果见表1。

图1 12种农药的总离子流图

表1 12种氨基甲酸酯类农药的信息

2.4 线性范围及定量限

配制一系列标样溶液，在优化的色谱和质谱条件下进样检测，以各有效成分的峰面积为纵坐标，质量浓度为横坐标，绘制标准曲线，计算线性方程、线性范围、相关系数及定量限，结果见表2。结果表明，12种农药在0.5～100 mg/L质量浓度范围内线性良好，线性相关系数均大于0.99。说明本方法适用于这12种农药的定量分析。

表2 12种农药的保留时间、线性方程、相关系数和定量限

2.5 回收率试验

采用未筛查出氨基甲酸酯类农药的样品进行加标回收率实验，添加浓度设低、中、高3个浓度水平，并计算平均回收率。结果显示，12种农药的回收率在85%～103%之间。

2.6 样品筛查

采用超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法对从上海各农资市场门店采集到的100个农药样品进行筛查分析。采集一级质谱数据，并检索谱库，对阳性样品进行二级质谱扫描，根据碎片离子和质量误差等进行确证。共检出6个样品违规添加氨基甲酸酯类农药，并对违规添加成分进行含量测定，结果见表3。100个样品中有6个样品添加氨基甲酸酯类农药，检出率为6%。检出的农药品种有克百威、丁硫克百威、异丙威、灭多威等。克百威、涕灭威禁止在我国蔬菜、果树上使用，近年来，在蔬菜、水果中仍时常检测出违禁农药残留，严重影响了农产品质量安全。所以，加强违规添加成分的筛查研究，对于保障农产品的质量安全具有重要的意义。

3 结论

本文建立了超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法对农药产品中违规添加的12种氨基甲酸酯类农药进行筛查与确认。该方法快速、准确，不仅可在单次分析中快速筛查出数百种不同化合物，在多农药检测领域潜力巨大，且在农药违法添加方面具有明显优势。

表3 样品筛查结果

［1］孙福江,李润岩,原现瑞,等.顶空固相微萃取-气质联用法检测苹果中氨基甲酸酯类农药残留［J］.仪器科学,2010,31（10）：223-227.

［2］胡玉玲,钟伟健,李攻科.固相微萃取-高效液相色谱联用分析环境水样中的氨基甲酸酯农药 ［J］.中山大学学报：自然科学版, 2004,43（6）：124-127.

［3］陈剑刚,赵倩铃,连宗衍,等.高效液相色谱-质谱法分析测定水中氨基甲酸酯［J］.分析化学,2005,33（8）：1167-1170.

［4］贡松松,顾欣,曹慧,等.超高效液相色谱-四极杆飞行时间质谱法快速筛查生鲜牛乳中的14种磺胺类药物［J］.分析测试学报, 2014,33（12）：1342-1348.

UPLC-TOF MS Method for Rapid Screening of Carbamate Insecticides in Agricultural Inputs

CHEN Jian-bo,MA Lin,HUANG Lan-qi
（Shanghai Agriculture Technology Extension&Service Centre,Shanghai 201103,China）

A method for rapid screening of 12 kinds of carbamate insecticides in agricultural inputs was established by UPLC-TOF MS,and the method was applied to screen carbamate insecticides in EC and WP.The results showed that carbofuran and carbosulfan were determined in the samples.At the concentration of 0.5-100 mg/L,the linear relationship was good,the correlation coefficients were more than 0.99.The recoveries were 85%-103%.

UPLC-TOF MS；carbamate insecticide；analysis

TQ 450.7

A

10.3969/j.issn.1671-5284.2016.03.008

2016-03-02

上海市农委青年成长基金项目［3031415］；上海市农委科技攻关项目［沪农科攻字（2015）第4～6号］

陈建波（1982—），男，重庆市垫江县人，中级农艺师，主要从事农药检测研究工作。E-mail：cjb0123@126.com

顾林玲）