气相色谱-质谱法测定蔬菜水果中的二硫代氨基甲酸酯类农药

李红梅 张玉美 鲁美君

（南充市疾病预防控制中心 四川南充 637000）

1 前言

二硫代氨基甲酸酯（DTCs）类农药是由母体化合物二硫代氨基甲酸衍生而来的有机硫类杀菌剂[1]，其代谢产物有致癌和致畸的作用。 氨基甲酸酯是重要的药物及农药，其种类为福美类及代森类[2]。 福美类属中等毒性杀菌剂，进入食道和皮肤会引起中毒[3]；代森类的代谢产物、 降解产物及主要杂质乙撑硫脲具有致癌、致畸作用[4]，因其广谱、高效的杀菌作用，被广泛应用于烟草、粮食、蔬菜、水果、棉花等病虫害防治中[5,6]。 因此，对蔬菜、水果等农产品中的二硫代氨基甲酸酯农药残留量进行检测十分必要。 常见的有比色法和顶空-气相色谱法。 比色法虽然便宜快捷，但无法实现较精确的定量分析，分析原因可知，部分农产品（如十字花科作物）本身含有硫化物，此硫化物会干扰分析；一些颜色较深的食品在前处理过程中会把颜色带到接收管，也会对分析造成干扰。

本文采用溶剂吸收-气质联用法，将气相色谱、质谱二者的优点结合起来，不但免去了样品萃取等步骤，还减少了有机试剂的使用，避免了样品中非挥发组分对色谱柱的污染。 此法具有灵敏度高、使用范围广、操作简便等优点[7]。

2 材料

2.1 仪器设备

（1）Agilent 公司生产的气质联用仪，型号为7890B/5977B，配件为EI 离子源；（2）北京赛多利斯仪器公司生产的电子天平，型号为CP224S（220 g/0.1 mg），感量为0.001 g；（3）超纯水机为艾科浦分子生物型超纯水机，型号为AFZ-2002-U；（4）电热恒温水浴锅；（5）离心机；（6）50 mL 顶空瓶；（7）密封垫。

2.2 试剂耗材

正己烷：色谱纯，成都科龙化工试剂公司；载气：氦气（99.999%）；超纯水；氯化亚锡（SnCl2）；盐酸（HCl）。

2.3 标准物质

（1）二硫化碳（CS2）标准品：020200-04-1ML，5.0 mg/mL，上海安普实验科技股份有限公司；（2）福美双标准品：SB05-133-2008，100 μg/mL，乙醇农业部环境保护科研监测所；（3）福美双标准使用液：吸取200 μL 福美双标准于1.0 mL 进样瓶中，用正己烷稀释至刻度，令使用液密度ρ=20 mg/L。

2.3.1 标准中间液1

吸取二硫化碳标准品1.00 mL 至100 mL 容量瓶中，用正己烷稀释并准确定容至刻度，得标准中间液1 的密度ρ1=50mg/L。

2.3.2 标准中间液2

吸取二硫化碳标准中间液1 1.00 mL 至100 mL容量瓶中，用正己烷稀释并准确定容至刻度，得标准中间液2 密度的ρ2=0.5 mg/L。

2.3.3 标准系列

以二硫化碳的浓度为横坐标， 以二硫化碳峰面积为纵坐标，以0.02 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L绘制一条低浓度标准曲线；0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.5 mg/L、5.0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L 绘制一条高浓度标准曲线，在其结果中显示线性相关系数r 值＞0.999，即该方法线性关系符合研究要求。

2.4 样品溶液的制备

取蔬菜、水果等可食部分捣碎、匀浆。 称取混匀的样品10.0 g 至50 mL 顶空瓶中， 加入3%氯化亚锡-盐酸（SnCl2-HCl）溶液20 mL，压盖密封，80℃水浴2 h（每隔15 min 振摇一次），取出冷却到4℃，用注射器加入5 mL 正己烷，振摇萃取3 min，3 000 r/min离心3 min，取上层清液供气相色谱/质谱（GC/MS）分析测定。

2.5 质量控制

准确吸取1.0 mL 福美双标准使用液至50 mL顶空瓶中，加入10 mL 纯水，混匀，同样品处理，计算其转换率，使其转换率为99.5%以上。

3 实验方法

3.1 质谱条件

以EI 源为离子化方式，将电子能量设定为70eV，设置质谱扫描范围，将其控制在35～300 amu，将串联质谱（MS）四级杆的温度调整至150℃，将离子源温度调整至230℃， 传输线的温度设定为280℃，应用质谱检测器同时进行择离子检测及全扫描。 二硫化碳出峰与溶剂峰间存在着时间差，因此，可应用全扫描方式进行质谱定性，在NIST08 检索谱库内展开检索确定量值后， 应用离子检测进行质谱定量。 化合物名称、定量离子（m/z）及定性情况详见表1。

表1 待测化合物的名称、定性和定量离子

3.2 色谱条件

毛细管柱为HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm），柱温：50℃保持1.9min，后运行升至250℃，保持5 min；前进样口温度:220℃，柱流量：1.0 mL/min，恒流，分流比为10∶1。

4 结果与分析

4.1 色谱柱的选用

通过查阅相关文献，HP-5MS 毛细血管柱和DB-624 毛细血管柱为常用的色谱柱，本文研究对比了两种毛细管色谱柱的效果。两种毛细管色谱柱分别为HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm）及DB-624（30 m×0.25 mm×1.4 μm）。

（1）HP-5MS 毛细管柱。HP-5MS 毛细管色谱柱是非极性柱中的一种， 其色谱条件为：50℃保持1.9 min，后运行升至250℃，保持5 min；前进样口的温度设定为220℃，柱流量为1.0 mL/min，恒流，以10∶1 为分流比，这样的色谱条件下出峰时间可大大缩短。

（2）DB-624 毛细管柱。DB-624 毛细管色谱柱为弱极性柱, 按《2018 年国家食品污染和有害因素风险监测工作手册》中推荐的色谱条件：柱温40℃保持4.1 min，后运行升至200℃，保持3 min；前进样口的温度设定为220℃，其柱流量设定为1.0 mL/min，恒流，以10∶1 为分流比。

研究指出，出峰时间相比较，DB-624 出峰时间慢于HP-5MS 柱；而分离效果对比，HP-5MS 的分离效果更佳。 因此，本文选用HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.25 μm)作为实验的分离毛细管柱。

4.2 检测方式的选择

二硫化碳（CS2）的分离检测可使用多种方法进行，最常用的方法为应用气相色谱（配火焰光度检测器）或者气相色谱-质谱联用仪[8-12]。火焰光度检测器的缺点是无法给出检测组分具有的结构信息， 仅仅可保留时间的定性，因此，这种方法的假阳性现象发生率高；而气相色谱-质谱联用仪对目标物进行监测选择离子，在定性信息方面的优势突显，具有更佳的选择性，因此，气相色谱-质谱联用是实验室中最常用的分离检测方式[13-15]。

5 结果分析

5.1 方法的检出限和线性范围

以0.02 mg/L、0.05 mg/L、0.1 mg/L、0.5 mg/L 绘制一条低浓度标准曲线，0.5 mg/L、1.0 mg/L、2.5 mg/L、5.0 mg/L、10 mg/L、20 mg/L 绘制一条高浓度标准曲线，在其结果中显示线性相关系数r 值＞0.999，即该方法线性关系符合研究要求。并基于10 次标准系列进行测试，将各组之间的浓度的标准偏差算出，并以3 倍标准差计算该组分的检出限， 结果显示检出限可以达到0.003 mg/kg。

5.2 方法的精密度

分别选取高、中、低浓度为20.00 mg/L、0.50 mg/L、0.02 mg/L 的标准溶液，上机测定8 次，得出相对标准偏差（RSD）为1.23%～5.64%，表明方法的精密度良好，可用于实验。 结果详见表2。

表2 方法的精密度实验结果

5.3 方法的准确度

分别取3 份空白样，分别加入高（20.00 mg/L）、中（0.50 mg/L）、低（0.02 mg/L）3 种浓度的标准溶液，分别测定其加标回收率， 测得加标回收率在90%以上，表明该方法的准确度高，可用于实验。

5.4 实际样品检测

本次共检测蔬菜、水果样品20 份，只有少部分样品有少量检出，但均未超出国家限量标准。大部分样品均未检出。

6 讨论

本次研究主要基于《2018 年国家食品污染和有害因素风险监测工作手册》专项监测任务，通过统一的采样检测方法和统一的质控手段来保证结果的准确性。需要注意：（1）样品是市售当季样品，具有一定的代表性，但该方法只能测定DTCs 全部转化为CS2时所测的量，不能确定其具体种类及含量，具有一定的缺陷性，需待进一步优化；（2）顶空瓶一定要确保其气密性， 以保证样品中二硫代氨基甲酸酯类农药在加热密闭的环境中与SnCl2-HCl 反应生成的CS2无泄漏；（3）配制SnCl2-HCl 溶液时，由于氯化亚锡溶液很不稳定， 可加少量锌粒或锡粒防止亚锡离子氧化，为防止其水解，可以先将氯化亚锡溶于浓盐酸中，再慢慢稀释到所需浓度；（4）本实验由于目标峰出现早于溶剂峰，为了防止大量溶剂进入质谱，从而损坏灯丝和质谱检测器， 应在目标峰二硫化碳出完峰后立即关闭灯丝和质谱检测器。