异噁唑草酮及其代谢物在玉米中残留分析方法

毛 佳，冯义志，齐晓雪，韩济峰，潘金菊，梁 林，刘 伟，左伯军*

(1.云南省农业科学院农业环境资源研究所，云南 昆明 650205； 2.山东省农药科学研究院 山东省化学农药重点实验室，山东 济南 250033)

异噁唑草酮(isoxaflutole，图式1)是一种选择性内吸型苗前除草剂，主要用于玉米、甘蔗等旱作物田防除多种一年生阔叶杂草和一些禾本科杂草。异恶唑草酮喷到土壤中后迅速水解为二酮腈类代谢物(diketonitrile，图式2)，其通过抑制对羟基苯基丙酮酸酯双氧化酶的合成，进而影响到类胡萝卜素的生物合成，进而导致杂草出现白化后死亡。目前，CAC、美国、日本、欧盟对异恶唑草酮的膳食风险评估残留物定义都为异恶唑草酮及其二酮腈类代谢物，并以异恶唑草酮计。由于关于异恶唑草酮及其代谢物残留分析方法报道[2～4]不多，主要涉及水、土壤、植物草料等。杨长志等用APCI源结合QuEChERS 净化技术建立了玉米中异恶唑草酮及代谢物残留量同时测定的HPLC-MS/MS分析法，但尚未涉及玉米秸秆。目前，我国尚未制定异噁唑草酮在玉米中的最大残留限量，而CAC、美国、日本、欧盟都制定了其在玉米中的最大残留限量(0.02mg/kg)。目前，我国正在进行异噁唑草酮在玉米上的登记，急需建立玉米及玉米秸秆上的残留分析方法。本研究通过高效液相色谱-串联质谱法建立了异噁唑草酮及其二酮腈类代谢物在玉米和玉米秸秆中的残留分析方法，为此农药登记提供了技术保障。

1 材料与方法

1.1 供试材料 异噁唑草酮(CAS：141112-29-0，纯度为99.6%)，异噁唑草酮二酮腈类代谢物(DKN)(CAS：143701- 75-1,纯度为99.5%)购自Dr. Ehrenstor fer GmbH公司；高效液相色谱质谱联用仪(LCMS-8040)，SHIMADU公司；九阳料理机(JYL-C020E)，九阳股份有限公司；电子天平(JA21002)，上海精密科学仪器有限公司；台式通风离心机(Sorvall ST16)，赛默飞世尔科技有限公司；乙腈(色谱纯，Fisher Chemical)；氯化钠 (分析纯，国药集团化学试剂有限公司)；醋酸铵(分析纯，国药集团化学试剂有限公司)，C18填料(为40～60 μm)，天津博纳艾杰尔科技有限公司。

1.2 分析方法

1.2.1 色谱测定条件 色谱柱：Shim-pack XR-ODSⅡ 色谱柱(75mm×2.0mm，2.2 μm)；柱温：室温；样品室温度：15 ℃；进样体积：2μL；流速：0.3mL/min；流动相为5mmol乙酸铵水溶液和乙腈梯度洗脱，洗脱程序(表1)。质谱条件：电喷雾离子源(ESI-)；毛细管电压：3.5kV；加热块温度：400℃；干燥器温度：250℃；干燥气流量：15L/min；雾化气流量：3L/min；反应气(Ar)压力：230kpa，梯度洗脱程序(表1).

表1 流动相梯度洗脱参数

1.2.2 前处理 准确称取混匀样品5.0g至50mL具塞离心管内，分别加入5mL超纯水和10mL乙腈，涡旋1min；加入4g氯化钠，振荡1 min；4 000r/min离心5min；取1mL上层清液至加有50mg C18填料的2mL离心管中，涡旋1min，取上清液过0.22μm微孔滤膜，待测。

1.2.3 标准曲线制作 异噁唑草酮及DKN标准储备溶液：分别准确称取适量异噁唑草酮及DKN标准品，用乙腈溶解并分别定容至25mL棕色容量瓶中，得质量浓度100mg/L的标准储备溶液，准确移取异噁唑草酮及DKN各1mL至10mL容量瓶并用乙腈定容至刻度得10mg/L混合溶液。分别用乙腈、玉米空白基质、青玉米基质空白和秸秆空白基质分别稀释配成0.5、0.1、0.05、0.01、0.005mg/L标准溶液，在1.2.1节色谱条件下进行测定。每个质量浓度重复3次，以标准工作溶液的质量浓度对应各组分色谱峰面积作图。

1.2.4 添加回收率测定 在空玉米、青玉米和秸秆中分别添加0.01、0.05、0.1mg/kg异噁唑草酮及DKN标准品，每档浓度5次平行试验。按1.2.2节方法进行提取、净化，按1.2.1节色谱条件进行检测，测定回收率及相对标准偏差。

2 结果与分析

2.1 质谱条件的确定 分别用10mg/L异噁唑草酮和DKN标准溶液，在电喷雾电离ESI(+/-)方式下进行全扫描(m/z 50～500)，实验结果表明：在负离子扫描模式可使异噁唑草酮和DKN具有较好的电离效果。由于结构相似，分子量相同，异噁唑草酮和DKN无论特征离子峰[M-1] (m/z358.00)还是定量离子对m/z358.00 /79.00和定性离子对m/z 358.00/358.00，均相同(图1)。本试验中通过，异噁唑草酮和DKN保留时间对两者进行定性。异噁唑草酮保留时间为：2.05min，DKN保留时间为1.42min。

图1 异噁唑草酮及DKN的二级质谱图

2.2 方法线性范围及基质效应 结果表明，在0.005～0.5mg/L范围内，异噁唑草酮和DKN在乙腈、玉米空白基质溶液、青玉米空白基质溶液和秸秆空白基质溶液中定量离子峰面积与进样质量浓度间均呈良好的线性关系(表2)，相关系数(r)都>0.992 2。本试验中参考LIU等采用k值评价基质效应即基质标准曲线斜率和溶剂标准曲线斜率之比(k):当k>1.1时为基质增强效应，<0.9为基质减弱效应，而当k在0.9～1.1之间时，为基质效应不明显。异噁唑草酮和DKN在玉米等基质中均存在不同程度的基质效应，其中异噁唑草酮基质减弱效应明显，而DKN基质增强效应明显(表2)。如果采用非基质匹配的标准溶液进行计算会发现异噁唑草酮在玉米各基质中回收率偏低，而DKN回收率偏高。为保证方法的通用性和适用性，本研究采用基质匹配标准样液校正消除基质效应影响。

表2 异噁唑草酮和DKN的线性方程、相关系数、斜率比和定量限

2.3 添加回收率和精密度 在玉米、青玉米和秸秆空白样品中，分别添加3个不同质量分数的异噁唑草酮和DKN标准品溶液。结果表明(见表3)：异噁唑草酮和DKN在玉米、青玉米和秸秆中添加不同水平的标准品，回收率在85%～117%，相对标准偏差2%～11%，符合农药残留分析标准要求(图2)。

图2 异噁唑草酮和DKN在玉米、青玉米和秸秆中典型谱图

基质基质 添加回收率(%)RSD质量分数(mg/kg)12345平均值(%)0.01101958990102956玉米0.058899101981039860.1103103979710410130.01958598100103967异噁唑草酮青玉米0.05991031061069810240.197929293999530.01861029711510610111秸秆0.05971019596103984 0.19510510310010510240.01991041009896993玉米0.05959492951049650.198969895999720.011171101031081001086DKN青玉米0.051031041019710510230.19897101951049940.0192971001081031006秸秆0.0592103949094955 0.185969810197956

3 结论与讨论

研究建立了分散固相萃取-高效液相色谱-串联质谱联用测定玉米等基质中异噁唑草酮及其DKN中残留量的分析方法。结果表明：异噁唑草酮及其DKN在玉米、青玉米和秸秆的定量限(LOQ)均为0.01mg/kg。异噁唑草酮及其DKN在玉米各基质种不同添加水平回收率为85%～117%，相对标准偏差2%～11%。本研究采用QuEChERS方法提取净化、LC/MS/MS 法快速检测玉米等基质中异噁唑草酮及其DKN的分析方法，在提高方法灵敏度的同时，也提高了前处理中的提取及净化效率，具有快速、简单、高效、低成本等特点，适用于在大样品量下快速、准确检测异噁唑草酮及其DKN在玉米等基质中的残留。