超高分辨液质联用仪对多菌灵、氯虫苯甲酰胺、丁醚脲、哒螨灵的定性检验

(河南省化工研究所有限责任公司，河南 郑州 450052)

随着打赢蓝天碧水净土保卫战的深入，环境污染得到了有效的遏制，各种污染物排放量明显下降，然而空气、水、土壤、蔬菜、粮食等微量及痕量的农药残留依然存在，长时间累积会引起慢性中毒或造成其他疾病，应该引起人们的重视。超高效液相色谱-四级杆/静电场轨道阱高分辨质谱(UPLC-Q-Orbitrap)将具有高选择性的四级杆与高分辨率、高灵敏度的轨道阱有机结合，能进行目标物与非目标物的快速筛查与结果确证[1]。不同于三重四级杆低分辨质谱使用多反应监测模式进行定量分析，无需对目标物逐一优化离子及相关参数，弥补传统三重四级杆质谱检测化合物数量有限、假阳性误判的不足，在食品检测行业中已得到广泛应用。已有研究报道了UPLC-Q-Orbitrap应用于动物饲料硝基咪唑类药物、尿液中的毒蕈碱、猪肉中的氯霉素、氯丙嗪、大环内酯类抗生素等的测定[2-6]。采用该技术同时对多菌灵、氯虫苯甲酰胺、丁醚脲、哒螨灵的测试未见报道，本文利用物质的精确相对分子质量、相对保留时间、同位素丰度比例等指标对农药残留微量成分进行快速、准确的定性检验。

1 实验部分

1.1 仪器、试剂与材料

Ultimate3000双三元超高效液相色谱-四级杆串联静电轨道阱组合式高分辨质谱仪，美国Thermo公司；HESI加热型电离喷雾源，高速离心机，美国Thermo公司；Milli-Q纯水仪，美国密理博公司；QUINTIX1250电子天平，德国sartoyius公司。多菌灵、氯虫苯甲酰胺、丁醚脲、哒螨灵标准品均来自美国Sigma-Aldrich公司。甲醇、乙腈、乙酸铵均为色谱纯，均使用去离子水。

1.2 色谱条件

色谱柱：Thermo Hypersil GOLD色谱柱，100 mm×2.1 mm，1.9 μm，美国Thermo公司；流动相A为体积分数0.1%甲酸、5 mmol乙酸铵的水溶液，B为甲醇；进样量10 μL；柱温箱30 ℃；梯度洗脱如表1所示。

表1 流动相洗脱条件

1.3 质谱条件

质量分析器：四级杆-静电场轨道阱；电喷雾离子源(正离子)，使用全扫描(Full MS)和数据依赖二级扫描(dd-MS2)，其中一级扫描分辨率为70 000，一级母离子扫描范围为100～800，静电轨道阱离子捕获器门限值(AGC Target)为3×106，最大注入捕获器的时间为100 ms；二级扫描的分辨率为17 500，二级碎片离子捕获器门限值(dd-MS2 AGC Target)为1×105，最大注入捕获器时间(dd-MS2 Maximum inject time)为50 ms，最大响应离子(Top N)选5个，动态排除电压5 s，归一化碰撞能为20、40、50；离子传输管温度为325 ℃；加热器温度为350 ℃；喷雾电压为3.2 kV；鞘气(N2)流速为40 arb；辅助器流速为10 arb。

1.4 混合工作溶液的配制

加入1 mL浓度为100 mg/L混合标准品溶液，用甲醇定容至10 mL容量瓶中，得到混合工作液浓度10 mg/L。

2 结果与讨论

2.1 检验结果

按上述条件进样，多菌灵、氯虫苯甲酰胺、丁醚脲、哒螨灵均能有效分离，且峰型较好。四种农药保留时间、精确质量数与二级质谱图见表2。总离子流谱图、各物质一级质谱图见图1～5。

2.2 讨论

2.2.1流动相和流速的选择

流动相常用乙腈或甲醇，经试验，用甲醇做流动相时峰型较佳。流动相流速在0.1～0.5 mL/min范围内试验，流速为0.4 mL/min时，峰型最佳。

图1 四种农药分离的总离子流色谱图

图2 多菌灵总离子流色谱图及一级质谱图

图3 氯虫苯甲酰胺总离子流色谱图及一级质谱图

图4 丁醚脲总离子流色谱图及一级质谱图

图5 哒螨灵总离子流色谱图及一级质谱图

2.2.2扫描模式的选择

根据四种农药分子结构特征分析，四种农药结构都含有杂环以及氮、氧元素，有的含有硫、溴、氯元素，其结构在电离时易得到一个H+带正电荷，故选用正模式进行扫描，使用负离子模式扫描无法检出。

2.2.3离子源选择

质谱电离源常用ESI和APCI两种，ESI电离源适用于多电核、中高极性、相对分子质量较大、热不稳定的物质；APCI电离源适用于单电核、弱极性、小分子化合物、易挥发、热稳定的物质；经试验，两种电离源均可，选用ESI电离源灵敏度较高，选用APCI电离源色谱背景较为干净。本文侧重定性检验，故选用ESI电离源。

2.2.4与高效液相色谱测试的比较

采用Agilent 1260型高效液相色谱仪，色谱柱Caprisil C18柱(150 mm×4.6 mm，5 μm)，柱温为20 ℃；流动相A，甲醇∶乙腈=1∶1，B为水；流速为0.8 mL/min；进样量为10 μL；检测波长220 nm。梯度洗脱如表3所示。出峰顺序一致，分离效果较好。结果如图6所示。

表3 流动相洗脱条件

图6 四种农药的液相色谱图

3 结论

本研究建立了UPLC-Q-0bitrap同时测定多菌灵、氯虫苯甲酰胺、丁醚脲、哒螨灵检测方法和目标化合物的质谱数据库，利用物质的精确相对分子质量、相对保留时间、同位素丰度比例等指标可对农药残留微量成分进行快速、准确的定性检验。该方法具有简便高效快速、选择性好、灵敏准确等特点，满足环境中水、土壤、蔬菜瓜果等食物微量农药残留的快速、准确定量的需求，对现有国家标准检测农药提供方法参考与补充，对保障我国食品安全和提高行业检测水平具有重要意义。