水稻中氰氟草酯及其代谢产物的残留检测分析方法

高 迪 龙家寰 张 盈 魏 进 段婷婷

（贵州省农业科学院植物保护研究所，贵州 贵阳 550009）

0 引言

氰氟草酯是目前广泛应用于稻田的氧基苯氧基丙酸类除草剂之一。随着氰氟草酯的广泛使用，其在农作物上的残留状况也逐渐引起了人们的关注。研究表明，氰氟草酯在环境中的主要代谢产物是氰氟草一酸和氰氟草二酸。目前，关于氰氟草酯及其代谢物在农作物上的残留检测报道较少。部分学者对氰氟草酯在水稻上的残留检测方法进行了研究，但并未对其代谢产物进行相关研究；少数研究揭示了氰氟草酯及其代谢物在粮油、辣椒等基质上的动态消解规律。基于此，笔者使用超高效液相色谱-质谱联用和气相色谱-质谱联用两种方法进行微量氰氟草酯及其代谢产物的检测，对氰氟草酯的安全使用及水稻的安全生产提供依据。

1 材料与方法

1.1 试剂与仪器

水稻基质（糙米、稻壳、稻秆）采自贵州省贵阳市花溪区试验基地。试验所用试剂有氰氟草酯标准品（纯度98.4%，北京勤诚亦信科技开发有限公司）、氰氟草一酸标准品（纯度84.4%，北京勤诚亦信科技开发有限公司）、氰氟草二酸标准品（纯度98.9%，北京勤诚亦信科技开发有限公司）、乙腈和甲酸（色谱纯，德国默克股份两合公司）、乙酸（色谱纯，成都金山化学试剂有限公司）、氯化钠和无水硫酸镁（分析纯，天津市永大化学试剂有限公司）、正己烷（色谱纯，安徽天地高纯溶剂有限公司）、N-丙基乙二胺（PSA）和石墨化炭黑（GCB）（安捷伦科技有限公司）。

试验所用仪器有气相色谱-质谱仪［GC-MS，安捷伦科技（中国）有限公司］，超高效液相色谱串联质谱仪（TSQ-VANTAGE型，美国赛默飞世尔科技公司），FW100型微型组织粉碎机（天津泰斯特仪器有限公司），TG16台式高速离心机（长沙迈佳森仪器设备有限公司），RE-52AA旋转蒸发器（上海亚荣生化仪器厂），CK2000型高通量组织研磨器（北京托摩根生物有限公司），HGC-24A氮吹仪（天津市恒奥科技开发有限公司），CP213电子天平（湖南平凡科技有限公司），BSA224S-CW电子天平（德国赛多利斯集团），Filter Unit滤膜（0.22 μm，安捷伦科技有限 公司）。

1.2 配制标样溶液

准确称取氰氟草酯及其代谢产物标准品，用正己烷作溶剂（氰氟草一酸、氰氟草二酸用乙腈作溶剂），配制成1 000 mg/L的单标储备液各100 mL，储存于 4 ℃条件下待用。临用前准确移取适量储备液，分别用正己烷稀释配制成0.005～0.500 mg/L系列浓度的标准品溶液（氰氟草一酸、氰氟草二酸用乙腈稀释配制），得到相应溶剂标准工作液。

1.3 前处理方法

糙米主要成分为淀粉，而稻壳和稻秆成分则以纤维素为主，由于主要成分不同，导致不同基质对应的提取方法与提纯方法有差异。

1.3.1 提取。常用的提取剂有甲醇、乙腈、丙酮等。使用甲醇作为提取剂时，操作过程复杂且烦琐；使用丙酮作为提取剂时，提取液杂质含量过高；使用乙腈作为提取剂时，回收率较高且干扰杂质较少。加入微量乙酸能缩短提取时间，提高提取效率。因此，该试验选择1%乙酸乙腈作为提取剂。①氰氟草酯提取。准确称取5.0 g样品（糙米称取10.0 g） 于50 mL离心管中，加入20 mL（糙米10 mL）1%乙酸乙腈振荡1 h，5 000 r/min离心5 min。②氰氟草一酸、氰氟草二酸提取。准确称取5.0 g样品于 50 mL离心管中，加入20 mL 1%乙酸乙腈振荡1 h， 5 000 r/min离心5 min。

1.3.2 提纯。该试验提纯提取液时加入了无水硫酸镁、PSA、GCB。其中无水硫酸镁用于去除水分；GCB用于去除色素；PSA则是通过氢键吸附去除极性化合物杂质，以提高净化效果。①氰氟草酯提取液提纯。取2.0 mL（糙米样品取1.0 mL）上清液于5.0 mL离心管中，经氮吹仪吹干，用1.0 mL色谱纯正己烷定容，过0.22 μm滤膜后待测。②氰氟草一酸、氰氟草二酸提取液提纯。取4.0 mL上清液至圆底烧瓶中，35 ℃旋转蒸发干，取1.0 mL 50%乙腈水溶液定容后，过0.22 μm滤膜待测。

1.3.3 试验方法。分别将氰氟草酯及其代谢产物对应的溶剂标、基质标、提纯后的待测液上机检测，根据检测结果计算对应的基质标曲线、溶剂标曲线和添加回收率，评估该检测方法的准确性与稳定性。

按照《农作物中农药残留试验准则》（NY/T 788—2018）的要求，将30%氰氟草酯-噁唑酰草胺可分散油悬浮剂施用于贵州省贵阳市花溪区水稻试验基地进行除草。于杂草2叶或3叶期用药，每 667 m按照最大推荐使用剂量70 g施药一次，设置3次重复、1个空白对照组，共4个小区，小区面积约400 m。待水稻生长至收获期后进行采样，并检测糙米、稻壳、稻秆上的氰氟草酯及其代谢产物残留量。

1.4 检测方法

1.4.1 气相色谱-质谱联用仪测定氰氟草酯含量。色 谱 条 件：HP-5MS色 谱 柱（30 m×0.25 mm， 0.25 μm），进样口温度250 ℃；进样模式：不分流进样，进样体积1.0 μL，检测器温度250 ℃；程序升温：初始100 ℃，以15 ℃/min升至220 ℃，以20 ℃/min升至280 ℃，保持5 min；载气为氦气，流速1.3 mL/min；辅助加热温度280 ℃；质谱条件：离子源温度230 ℃，四级杆温度150 ℃；质谱扫描模式：选择离子扫描；母/子离子（m/z）：氰氟草酯256/229、256/357，256* （*为定量离子）。

1.4.2 选用离子扫描测定氰氟草一酸、氰氟草二酸含量。色谱条件：Syncronis C18色谱柱 （50 mm×2.1 mm，1.7 μm）；采用二元梯度洗脱分离，梯度洗脱流动相见表1，流速为0.25 mL/min，柱温35 ℃，进样体积25 μL。质谱条件：大气压化学电离（ESI），毛细管温度350 ℃，电喷雾电压3 200 V，鞘气及辅助气为氮气，鞘气流速30 arb，辅助气流速 10 arb，碰撞气为氩气，其余参数见表2。

表1 流动相及梯度洗脱条件

表2 监测离子对、碰撞气能量和源内碎裂电压

2 结果与分析

2.1 线性范围和检测限

按上述方法对空白水稻基质样品进行测定，以各农药定量的峰面积与对应各农药质量浓度进行线性回归，得到各农药在不同水稻基质中的线性方程，结果见表3。由表3可知，氰氟草酯在水稻的3种基质中均表现为基质增强效应；氰氟草一酸在稻壳基质中表现为基质增强效应，在糙米及稻秆中均表现为基质减弱效应；氰氟草二酸在水稻的3种基质中均表现为基质减弱效应。故该方法选择基质标准曲线来进行水稻农药残留定量，即水稻糙米中氰氟草酯的定量限为0.01 mg/kg，最低检出量均为1×10mg；水稻稻秆和稻壳中氰氟草酯的定量限均为0.005 mg/kg，最低检出量均为5×10mg；水稻糙米、稻秆和稻壳中氰氟草一酸和氰氟草二酸的定量限均为0.01 mg/kg，最低检出量均为1×10mg。

表3 氰氟草酯及其代谢物的线性范围、线性方程及相关 系数表

2.2 回收率和精密度

《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》（GB 2763—2021）中氰氟草酯的最大残留量（MRLs）为0.1 mg/kg，向空白基质中添加0.01～ 0.50 mg/kg不同水平的待测物标准品，每个添加水平设置5个重复，进行加标回收试验，得到待测物在水稻基质中的回收率（见表4）。各项指标均符合农药残留分析的要求。

表4 水稻中氰氟草酯及其代谢产物加标回收率和精密度表（n=5）

2.3 实际样品分析

田间试验的水稻生长至收获期后，按试验方法对施用过供试药剂的水稻样品进行检测，检测结果如表5所示。

表5 氰氟草酯及其代谢物在水稻上的残留量 mg/kg

由表5可知，试验点水稻糙米、稻壳及稻秆中氰氟草酯及其代谢物的最终残留量均小于检 出限。

3 结语

该研究建立了超高效液相色谱-质谱联用和气相色谱-质谱联用快速检测水稻中氰氟草酯及其代谢物残留量的分析方法，符合《农作物中农药残留试验准则》（NY/T 788—2018）的要求。该试验建立的检测方法简单快速、准确可靠，可满足农药残留分析要求，适用于大量样品的快速检测。

按照每667 m稻田70 g的使用剂量于杂草2叶或3叶期使用30%氰氟草酯-噁唑酰草胺可分散油悬浮剂，收获期的水稻样品安全，符合《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》（GB 2763—2021），可安全使用。