超高效液相色谱-串联质谱法测定肟菌酯和戊唑醇在稻田中的残留

2020-04-21 13:38郭明程郑尊涛聂东兴
农药科学与管理 2020年1期
关键词:糙米乙腈串联

郭明程,郑尊涛,聂东兴,汤 涛

(1.农业农村部农药检定所,北京 100125;2.浙江省农业科学院农产品质量标准研究所,浙江 杭州 310021)

肟菌酯(trifloxystrobin)化学名称为甲基(E)-甲氧基亚胺基-{(E)-α-[α,α,α-三氟-m-甲苯基)-亚乙基氨基氧基]-邻甲苯基}乙酸甲酯,是甲氧基丙烯酸酯类杀菌剂,为线粒体呼吸抑制剂,通过阻止细胞色素bc1 Qo位点的电子传递来抑制线粒体的呼吸作用,主要用于水稻、玉米、谷物、棉花、大豆、油菜、甜菜等作物,有效防治子囊菌、担子菌、半知菌和卵菌纲病害[1]。戊唑醇(tebuconazole)化学名称为(RS)-1-(4-氯苯基)-4,4-二甲基-3-(1H-1,2,4三唑-1-基甲基)戊-3-醇,是三唑类杀菌剂,通过抑制真菌的麦角甾醇的生物合成,主要用于水稻、小麦、花生、蔬菜、苹果、梨、香蕉以及玉米高粱等作物,有效防治白粉菌属、壳针孢属菌、柄锈菌属、喙孢属和核腔菌属等引起的病害[2]。

目前单独测定肟菌酯和戊唑醇的残留检测方法有液相色谱法[3]、气相色谱法[4-5]、气相色谱-串联质谱法[6-7],同时测定戊唑醇、肟菌酯的分析方法有气相色谱法[8]、液相色谱-串联质谱法[9-10]。本文建立了超高效液相色谱-串联质谱法测定糙米、谷壳、植株、土壤和稻田水中肟菌酯和戊唑醇残留的分析方法,方法简便、快速,准确度和精密度高,适用于水稻、土壤和稻田水样品中肟菌酯和戊唑醇的残留检测。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂 UPLC-XEVO TQ/MS超高效液相色谱-串联质谱联用仪;SPS402F 电子天平(精确至0.01g);AB135-S电子天平(精确至0.1mg);TYZD-IIA振荡器;VTX-3000L涡旋仪;R-210旋转蒸发仪及V-700真空泵。

肟菌酯(99.5%)标准品和戊唑醇(98%)标准品;甲醇、乙腈(色谱纯);丙酮、氯化钠、石油醚(分析纯);弗罗里硅土(650℃烘4h,加5%水脱活);甲酸(色谱纯);实验用水均为经Milli-Q超纯水器纯化的超纯水。

1.2 样品前处理

1.2.1 提取 土壤、糙米:称取10g样品,加入5mL水和40mL乙腈,振荡30min,抽滤,滤液转入有NaCl的具塞量筒中,剧烈振揺,静置分层,再取出10mL乙腈于40℃浓缩干,待过柱。

谷壳、植株:称取5g样品,加入5mL水和40mL乙腈,振荡30min,抽滤,滤液转入有NaCl具塞量筒中,剧烈振揺,静置分层,再取出10mL乙腈于40℃浓缩干,待过柱。

田水:取10mL转入有NaCl具塞量筒,加入40mL乙腈,静置分层,取10mL乙腈于40℃浓缩干,待过柱。

1.2.2 净化 残渣用丙酮+石油醚=5+95,15mL超声溶解过弗罗里硅土填充柱(5%脱活),再用丙酮+石油醚=15+85,30mL洗脱并收集,收集液40℃浓缩干,用50%乙腈水5mL定容过0.22μm膜后待进样。

1.3 仪器检测条件

1.3.1 色谱条件 色谱柱:waters acquity UPLCTM BEH C18(1.7μm,2.1×50mm);柱温:40℃;进样量:1.0uL;流动相:乙腈-0.1%甲酸水;肟菌酯保留时间:约2.08min;戊唑醇保留时间:约1.66min;流速为0.20mL/min,采用梯度洗脱,洗脱条件(表1)。

表1 液相色谱梯度洗脱条件

1.3.2 质谱仪器条件 离子源:电喷雾电离(ESI+);毛细管电压:3.0kV;一级锥孔电压:22V;脱溶剂温度:400℃;脱溶剂气流量:800L/h;肟菌酯定性定量离子对:m/z409(145*,186),戊唑醇定性定量离子对:m/z308(125*,70.1)。

1.4 标准曲线制作 准确配制200mg/L肟菌酯和戊唑醇母液。将母液再分别稀释为0.001、0.002、0.004、0.008、0.016、0.032mg/L的系列浓度标准工作溶液,在上述液相色谱/质谱条件下进行测定,分别以肟菌酯和戊唑醇标准溶液浓度与监测离子峰面积作标准曲线。

1.5 添加回收率测定 分别在空白基质中分别添加3档浓度(0.02、0.20和2.0mg/kg)的戊唑醇和肟菌酯标准溶液,每档浓度重复5次,用上述分析方法测定回收率及相对标准偏差。

2 结果与分析

2.1 母离子和子离子的选择 使用1.0mg/L的肟菌酯和戊唑醇标准溶液,采用蠕动泵进样,流动相组成为乙腈和水(50/50,V/V),流速0.2mL/min,进样体积1μL,分别用电喷雾电离正离子模式(ESI+)和电喷雾电离负离子模式(ESI-)进行母离子全扫描,扫描范围m/z为50~500。结果表明:在正离子模式下(ESI+),肟菌酯和戊唑醇电离效果最佳,信号强度高于负离子模式,分别获得m/z409和m/z308的[M+H]+准分子离子峰。对肟菌酯和戊唑醇的[M+H]+分别进行二级质谱扫描得到碎片离子,碎片离子m/z145和m/z125的响应值较高,因此分别选择m/z145和m/z125作为肟菌酯和戊唑醇的定量离子。

2.2 提取剂的优化 提取剂是获得较好回收率的关键,提取剂的选取通常视检测对象的物化性质及样品的类型来确定。根据肟菌酯和戊唑醇的理化特性和样品特点,在0.20mg/kg加标水平条件下,考察了丙酮、乙酸乙酯、甲醇和乙腈对有关基质中噻嗪酮的提取效率。结果表明,丙酮和乙酸乙酯对2种农药的提取效率最好,但同时提取出的杂质也较多,存在基质效应;甲醇的提取效率较好,但甲醇不易与水发生盐析,不利于后续净化处理;采用乙腈作为提取溶剂,在提取时先加入少量的水,使水稻样品充分与乙腈混合,提升了乙腈对2种农药的提取效率,也降低或减少了其它共提物,利于后续净化处理。

2.3 方法线性范围、检出限与定量限 在上述仪器条件下,以进样质量浓度(x)为横坐标,相应峰面积(y)为纵坐标,考察肟菌酯和戊唑醇的线性关系。结果表明,肟菌酯的峰面积与其质量浓度在0.001~0.032mg/L范围内呈良好的线性关系,其标准曲线方程为:y=2 144.557 9x+732.975 1,相关系数R2=0.999 5。戊唑醇的峰面积与其质量浓度在0.001~0.032mg/L范围内呈良好的线性关系,其标准曲线方程为:y=3 616.035 5x+33.626 9,相关系数R2=0.999 8。以3倍信噪比(S/N)计算,肟菌酯和戊唑醇的检出限为1.0×10-12g,以低档添加水平为准,肟菌酯和戊唑醇在各种基质中的定量限为0.02mg/kg。

2.4 方法回收率和精密度 在优化的仪器条件和样品前处理条件下,采用空白基质进行加标回收试验,在0.02、0.2和2mg/kg 3个添加水平下,研究了肟菌酯和戊唑醇在相关基质中的回收率,结果(表2)。肟菌酯和戊唑醇在各基质中的平均回收率在79%~109%之间,相对标准偏差(RSD)为2.3%~8.5%。2种农药标样、糙米和植株基质空白、糙米和植株添加的典型谱图(图1~4)。

表2 肟菌酯和戊唑醇在糙米、谷壳、植株、土壤和稻田水中的添加回收率及相对标准偏差

3 结论

样品经乙腈提取,弗罗里硅土柱净化,以正离子和多反应监测模式,采用超高效液相色谱-串联质谱检测,建立了糙米、谷壳、植株、土壤和稻田水中肟菌酯和戊唑醇残留量的检测方法。在优化条件下,肟菌酯和戊唑醇在各基质中的回收率为79%~109%,相对标准偏差(RSD)为2.3%~8.5%,最低检测浓度为0.02mg/kg,方法的重复性好、灵敏度高,符合农药残留检测要求,适用于稻米等样品中肟菌酯和戊唑醇残留的抽检监测及2种农药的残留登记试验。

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