GC-MS快速测定鲜蛋中氟虫腈及其代谢物

代政华，童兰艳，肖昭竞，陈玉梅、杨茂芹

1. 重庆市计量质量检测研究院（重庆 401123）；2. 重庆市食品安全工程技术研究中心（重庆 401123）；3. 国家农副加工及调味品质量监督检验中心（重庆 401123）

氟虫腈又名锐劲特，是法国Rhone-Poulenc公司于1981年开发研制的苯基吡唑类新型高活性杀虫剂，对鳞翅目、同翅目、半翅目等害虫均有杀灭作用。氟虫腈于1996年在美国正式注册登记，20世纪90年代后期在我国大范围试验示范并推广应用，被广泛用于农业、兽医和卫生领域，对水稻螟虫、十字花科蔬菜小菜蛾、蚜虫及玉米蛴螬等害虫有很高的杀虫活性，还能用来杀灭猫和狗身上的跳蚤、虱等寄生虫，以及蟑螂、蚂蚁等有害生物，是一种化学性质活泼的化合物。在施用后，经过水解、光解等作用，氟虫腈会生成3种代谢产物：氟虫腈砜（MB 46136）、氟虫腈亚砜（MB 45950）和氟甲腈（MB 46513）。而经过对代谢物毒性的研究，这三者的毒性要高于氟虫腈原药[1-2]。氟虫腈及其3种代谢物的结构式见图1。

由于其对环境不友好，对甲壳类水生生物和蜜蜂等有益昆虫具有高风险，我国在2009年10月1日起，除玉米等部分旱田种子包衣剂及卫生用外，停止销售和使用含氟虫腈成分的农药制剂。氟虫腈被世界卫生组织列为对人类有中度毒性的化学品。2017年6月，受氟虫腈污染的毒鸡蛋波及欧洲15个国家，同时亚洲的韩国和中国台湾也出现了受污染的鸡蛋，氟虫腈农药残留的检测和标准限量才引起我国广大实验室的重视。2018年12月，GB 2763.1—2018《食品安全国家标准 食品中百草枯等43种农药最大残留限量》[6]、GB 23200.115—2018《食品安全国家标准 鸡蛋中氟虫腈及其代谢物残留量的测定 液相色谱-质谱联用法》[7]实施，才标志着我国鲜蛋中氟虫腈有了标准的检测方法和限量标准。此外，文献[8-17]报道了植物源性和动物源性食品中氟虫腈的检测方法，也多是采用液相色谱-质谱法（LC-MS/MS）、气相色谱三重四极杆串联质谱法（GC-MS/MS），由于液相色谱-质谱联用仪（LC-MS/MS）和气相色谱三重四极杆串联质谱仪（GC-MS/MS）价格昂贵，维护成本较高，试验选用普及率更高的气相色谱-质谱法（GC-MS），同时测定鲜蛋中氟虫腈及其代谢物含量，其灵敏度和准确度均达到国家标准的要求，可快速高效地对鲜蛋农产品中的氟虫腈及其代谢物进行检测，降低实验成本，提升工作效率，能更好地适用于食品安全检测，保障鲜蛋类食品的食用安全。

1 试验部分

1.1 仪器和试剂

Agilent 7890 B/5977 A气相色谱-质谱仪联用仪（配EI源，美国Agilent公司）；Quintix224-1CN分析天平（德国Sartorius公司）；3K15台式冷冻离心机（德国Sigma公司）；MD 200-2氮吹仪（杭州奥盛公司）；DW-86 L 388 A低温冰箱（海尔公司）；KH 5200 DE超声仪（昆山禾创公司）；固相萃取柱（石墨化炭黑-氨基复合柱，美国Agilent公司）。

氟虫腈、氟甲腈、氟虫腈砜、氟虫腈亚砜标准储备液（100 mg/L，介质丙酮，环氧七氯对照品，德国Dr.E公司）；乙腈色谱纯（美国Merck & Co公司）；正己烷色谱纯（美国Merck & Co公司）；甲苯（色谱纯，德国Sigma公司）；氯化钠、无水硫酸镁（分析纯，重庆川东化工有限公司）。

1.2 标准溶液配制

10 mg/L氟虫腈及三种代谢物的混合标准储备液：分别准确移取1.0 mL 100 mg/L的氟虫腈及其三种代谢物的标准储备液于10 mL玻璃试管中，氮吹至近干，用正己烷定容至10 mL。

环氧七氯内标溶液的配制：准确称取3.5 mg环氧七氯，用正己烷定容至100 mL。

氟虫腈及三种代谢物的混合标准溶液系列：准确移取20，50，100，200，500和1 000 μL 10 mg/L氟虫腈及其三种代谢物混合标准储备液于10 mL容量瓶中，用空白基质提取溶液定容至刻度，配制成20，50，100，200，500和1 000 μg/L的混合标准溶液，分别取1.0 mL各个浓度的混合标准溶液，加入40 μL内标溶液，建立标准曲线。

1.3 气相色谱-串联质谱条件

气相条件：色谱柱，DB-5ms UI（30 m×0.25 mm×0.25 μm）；载气，高纯氦；载气流量，1.2 mL/min。分流比，不分流；进样口温度，290 ℃；进样量，1.0 μL。柱温采用的程序升温：初始温度40 ℃保持1 min，以20 ℃/min升至150 ℃保持0 min，以10 ℃/min升至250 ℃保持0 min，以20 ℃/min升至290 ℃保持5 min。

质谱条件：电离方式，电子轰击电离源（Electronionization，EI）；电离能量，70 eV；传输线温度，280 ℃。扫描模式，SIM模式，溶剂延迟5 min；采集时间分段5～14.0 min：333，388，390。14.0～14.9 min：255，351，353。14.9～15.5 min：213，351，353，355，367，369。15.5～23.5 min：255，383，385。4种分析物及内标的质谱参数见表1。

表1 氟虫腈及其代谢物的质谱参数

1.4 试验方法

1.4.1 提取

准确称取5.00 g（精确至0.01 g）均质试样于50 mL聚丙烯离心管中，加入20 mL 1%甲酸乙腈，涡旋2 min，加入4.0 g硫酸镁和1.0 g氯化钠，振荡5 min，超声提取20 min，以8 000 r/min离心5 min，移出4 mL上清液于100 mL茄型瓶中，40 ℃水浴旋蒸至1 mL左右，氮气吹至近干，待净化。

1.4.2 净化

用5 mL乙腈-甲苯溶液预洗固相萃取柱，弃流出液，下接鸡心瓶，用3 mL乙腈-甲苯溶液洗涤待净化试样于固相萃取柱中，再用2 mL乙腈-甲苯溶液洗涤，并将洗涤液移入柱中，重复2次，用25 mL乙腈-甲苯溶液淋洗小柱，收集流出液，40 ℃水浴中旋转浓缩至近干，加1 mL正己烷定容，加入40 μL内标溶液，混匀，过膜（0.22 μm）上机测定。

2 结果与分析

2.1 质谱条件的优化

选用惰性色谱柱DB-5ms UI，调整色谱方法，选取梯度升温，较好地分离了内标物、氟虫腈及其代谢物5种目标化合物，同时选用选择离子监测（SIM）：每种化合物分别选择1个定量离子和2个定性离子，提高每种化合物的响应强度，减少干扰，其色谱图见图2。可以看出，内标物、氟虫腈及其代谢物均有较高的响应强度，且5种化合物的分离效果良好。

图2 氟虫腈及其3种代谢物和内标物的质量色谱图

2.2 提取条件的优化

由于氟虫腈及其代谢物在不同的有机试剂中有不同的溶解度，试验选用了甲醇、乙腈、1%甲酸乙腈、乙酸乙酯等常用的农药残留提取试剂对鲜蛋中的氟虫腈及其代谢物进行提取和分析。结果显示，加标10 μg/kg混合标准溶液的鸡蛋样品，用甲醇、乙酸乙酯作为萃取溶剂时，其回收率不到70%；而选用乙腈、1%甲酸乙腈、其回收率均达到了试验要求，其中1%甲酸乙腈的基质效应更小，回收率更加稳定，其回收率试验结果见图3，故试验选用1%甲酸乙腈溶液作为提取试剂。

图3 不同提取溶剂对鸡蛋中氟虫腈及其代谢物回收率的影响

2.3 净化条件的优化

目前常用的农药残留净化方法有液液萃取、固相萃取、固相微萃取、QuEChERs法等，考虑到试验的便捷以及对环境的友好，试验选用了固相萃取和QuEChERs法进行净化条件的选取，其中固相萃取法选用了中性氧化铝柱和石墨化炭黑-氨基复合柱。对加标10 μg/kg混合标准溶液的鸡蛋提取液进行净化，比较回收率。结果发现，中性氧化铝柱的除杂效果较差，回收率偏低，而QuEChERs法和石墨化炭黑-氨基复合柱的回收尚可，能够达到试验要求，但是QuEChERs法在氟虫腈亚砜的回收率多数未达到80%，而固相萃取法（石墨化炭黑-氨基复合柱）对于氟虫腈及三种代谢物的回收率均较为稳定，因此，采用固相萃取法（石墨化炭黑-氨基复合柱）对鲜蛋中的氟虫腈及其代谢物进行净化。结果如图4所示。

图4 鸡蛋试样中氟虫腈及其代谢物不同净化方式下的回收率

2.4 方法的线性范围和检出限

在空白鸡蛋试样中依次加入氟虫腈及其三种代谢物的混合标准溶液，配制成含有氟虫腈及其三种代谢物的系列标准溶液：20，50，100，200，500和1 000 μg/L，同时添加内标物质量浓度1 400 μg/L，以氟虫腈及其代谢物的定量离子峰面积与内标定量离子峰面积的比值为纵坐标Y，对应的质量浓度的比值为横坐标X，绘制标准曲线。氟虫腈及其代谢物在20～1 000 μg/L的质量浓度范围内线性关系良好，相关系数（R2）均大于0.99。以信噪比S/N=3确定检出限（LOD），S/N=10确定定量限（LOQ），氟虫腈及其代谢物的检出限和定量限见表2。

2.5 精密度和回收试验

在市场上选取常见的三种鲜蛋类产品进行加标及精密度试验，制备相当于含有氟虫腈及其代谢物10，20和50 μg/kg的3个浓度水平鲜蛋样品，按试验方法进行分析，平行测定6次，所得结果见表3。结果表明，氟虫腈及其代谢物在鲜蛋样品中回收率在71.3%～116.3%之间，相对标准偏差（RSD）在1.5%～8.9%之间。该方法稳定、精密度高，符合相关国家标准对农药残留检测的要求。

表2 氟虫腈及其代谢物的线性方程、相关系数、检出限和定量限

表3 鸡蛋、鸭蛋、鹅蛋中氟虫腈及其代谢物的平均加标回收率和相对标准偏差（n=6）

2.6 实际样品分析

利用所建检测方法对市场上的60批次鸡蛋，20批次鸭蛋，15批次鹅蛋进行了分析检测，结果表明，所有样品均未检测出氟虫腈及其三种代谢物的农药残留量。

3 结论

试验建立了气相色谱-质谱法测定鲜蛋中氟虫腈及其三种代谢物的快速筛查方法。采用酸化乙腈提取，固相萃取法（石墨化炭黑-氨基复合柱）净化，对鲜蛋类产品进行了3个浓度的加标回收试验，其回收率在71.3%～116.3之间，RSD（n=6）为1.5%～8.9%，氟虫腈及其代谢物的检出限在4.2～8.5 μg/kg之间，满足现行国家农药残留量限量标准的要求。该方法试剂用量少，处理时间短，提取效率高，操作简单，能用于鲜蛋类产品中氟虫腈及其代谢物残留量的分析检测。