高效液相色谱-串联质谱检测水稻中氯吡嘧磺隆残留量

2020-04-21 13:26张爱娟马新刚冯义志潘金菊齐晓雪韩济峰左伯军
农药科学与管理 2020年1期
关键词:稻壳标准偏差糙米

张爱娟,马新刚,梁 林,冯义志,潘金菊,齐晓雪,韩济峰,左伯军

(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)

氯吡嘧磺隆(Halosulfuron-methyl,图1)化学名称:3-(4,6-二甲氧基嘧啶-2-基)-1-(1-甲基-3-氯-4-甲氧基甲酰吡唑-5-基)磺酰脲,主要用于防除阔叶杂草和莎草科杂草的新型磺酰脲类除草剂。其作用机理为通过抑制植物的乙酰乳酸合成酶,阻止支链氨基酸等生物合成,最终破坏蛋白质的合成,干扰DNA的合成及细胞的分裂和生长[1-2]。

目前,对氯吡嘧磺隆的残留分析报道较少,李军等[3]采用高效液相色谱建立了粮谷中四唑嘧磺隆、啶嘧磺隆和氯吡嘧磺隆残留的检测方法;钟红舰等[4]利用超高效液相色谱-质谱法对氯吡嘧磺隆在玉米和土壤中的残留分析方法进行了研究。杨志富等[5]应用高效液相色谱法对氯吡嘧磺隆在甘蔗和土壤中的残留规律进行了研究;但未见在水稻中残留分析方法的研究。

本文采用高效液相色谱质谱法,参考QuEChERS方法建立了氯吡嘧磺隆在水稻中残留量分析方法,前处理方法简便,定量快速、准确,重现性好,可为开展氯吡嘧磺隆在水稻上的风险评估及其安全使用研究提供检测依据。

1 材料与方法

1.1 材料 高效液相色谱质谱联用仪(Agilent 1290Ⅱ-6460);九阳料理机(JYL-C020E);多管涡旋混合仪(MTV-100);电子天平(JA21002);台式通风离心机(Sorvall ST16)。

氯化钠(分析纯);乙腈(色谱纯;分析纯);甲酸(色谱纯);C18填料(为40~60μm)、N-丙基乙二胺吸附剂(PSA)和石墨化碳黑(GCB);氯吡嘧磺隆标准品(纯度为97.0%)。

标准溶液配制:准确称取0.027 6g氯吡嘧磺隆标准品至25mL容量瓶中,用乙腈溶解并定容至刻度,配得质量浓度1 071mg/L的标准储备溶液,置于4℃冰箱中保存,使用时再用乙腈稀释成氯吡嘧磺隆(100mg/L)的标准溶液。

1.2 糙米、稻壳和秸秆前处理方法 准确称取用食品调理仪粉碎的样品(糙米10.0g、稻壳和秸秆2.0g)于50mL具塞离心管中,加入10mL超纯水和10mL乙腈,涡旋5min,加入4g氯化钠,剧烈振荡1min,4 000r/min离心5min。取1mL上层清液至装有50mgC18填料的2mL离心管中,涡旋1min,上清液过0.22μm微孔滤膜,待测。

1.3 色谱条件 色谱柱:Eclipse PlusC18RRHD(50mm×2.1mm,1.8μm),柱温:室温;流动相:0.1%甲酸水溶液+乙腈=30+70(v/v),流速:0.4mL/min,毛细管电压:4kV,干燥气温度:300℃,干燥气流量:11L/min,雾化气压力:15psi,反应气:N2,采集方式:多反应监测模式,在分析过程中,以保留时间和离子对(母离子和2个子离子)信息比较进行定性分析,以母离子和响应最高的子离子进行定量分析(表1)。

表1 氯吡嘧磺隆质谱条件

1.4 标准曲线制作 将氯吡嘧磺隆(100mg/L)的标准溶液,用乙腈稀释配成2、0.5、0.1、0.05、0.01mg/L标准溶液,在1.3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。

1.5 添加回收率测定 在空白糙米中按照0.01、0.05、0.5mg/kg,在空白稻壳和秸秆中按照0.05、0.5、5mg/kg添加氯吡嘧磺隆标准品每个浓度5次平行,测定回收率及相对标准偏差。

2 结果与分析

2.1 氯吡嘧磺隆仪器条件的确定 电喷雾电离(ESI)方式对5mg/L氯吡嘧磺隆标准溶液进行全扫描(m/z100~500),在正离子采集模式下获得其[M+1]峰(m/z434.8),在负离子采集模式下获得其[M-1]峰(m/z433.0)。正离子模式较负离子模式响应高,选用434.8为母离子,试验中对碰撞电压等参数进行了详细研究,发现30ev时m/z182.00响应高,40ev时m/z139.0响应高,确定定量离子对m/z434.8/182.0和定性离子对m/z434.8/139.0。

2.2 净化剂的选择 取0.1mg/L氯吡嘧磺隆标样溶液1mL,置于装有PSA、C18、GCB的2mL离心管中,涡旋1min。静置后,取上清液过0.22μm有机滤膜,检测。结果显示,PSA和GCB均对氯吡嘧磺隆表现出明显的吸附作用,而C18吸附不明显。选用C18为净化剂,回收率和相对标准偏差均能得到满意的结果。该方法操作简单、省时,适用于大批量水稻样品的检测。

2.3 基质效应 LC-MS/MS分析时的基质效应是客观存在的。本试验采用溶剂标样与基质标样的相对响应值法判断基质效应。通过优化流动相的比例和流速发现当流速为0.4mL/min,乙腈和0.1%的甲酸水溶液的比例为70和30的条件下,糙米、稻壳和秸秆无明显基质效应,且该条件下有效成分与杂质能得到很好的分离,峰型对称,基线平稳。

2.4 方法线性关系 在0.01~2mg/L范围内,氯吡嘧磺隆在乙腈溶液中定量离子峰面积与进样质量浓度间呈良好的线性关系,y=27 253x+423相关系数(r)为0.999 7。

2.5 氯吡嘧磺隆在水稻基质中添加回收率和精密度 在空白糙米中按照0.01、0.05、0.5mg/kg,在空白稻壳和秸秆中按照0.05、0.5、5mg/kg添加氯吡嘧磺隆标准品,每个浓度5次平行,测定回收率及相对标准偏差。结果表明(表2):在0.01~0.5mg/kg添加水平范围内,氯吡嘧磺隆在糙米中添加回收率为90%~102%,相对标准偏差为2%~4%。在0.05~5mg/kg添加水平范围内,氯吡嘧磺隆在稻壳中添加回收率为75%~87%,相对标准偏差为2%~5%,氯吡嘧磺隆在秸秆中添加回收率为79%~90%,相对标准偏差为1%~4%,符合农药残留分析要求。目标峰无杂质干扰,峰型好典型谱图(图2)。

表2 氯吡嘧磺隆在糙米、稻壳和秸秆中的添加回收率及相对标准偏差

3 结论

本研究参考QuEChERS前处理方法,建立了HPLC-MS/MS检测糙米、稻壳和秸秆样品中氯吡嘧磺隆残留量的分析方法。该方法简单快速、准确可靠,可满足农药残留分析要求,适用于大量样品的检测,也可为其他农产品及食品中氯吡嘧磺隆的残留检测提供参考依据。

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