氯吡脲殘留檢測技術進展及趨勢

雷紹榮，郭靈安，毛建霏，歐陽華學，代曉航

（四川省農業科學院分析測試中心，四川 成都 610066）

0 引 言

氯吡脲是一種較新的人工合成高效植物生長調節劑，屬于苯脲類細胞分裂素，又稱為吡效隆、調吡脲、膨果龍、吡效隆醇、施特優等，英文通用名forchlorfenuron，英文別名fulmet、CPPU、KT-30、4PU-30等。氯吡脲化學名稱1-（2-氯-4-吡啶）-3-苯基脲，CAS號：68157-60-8，結構式如下：

其生理作用主要有：（1）促進細胞分裂，擴大細胞體積；（2）促進坐果、果實膨大；（3）調節植物花青苷的產生；（4）誘導單性結實，產生無籽水果等。由于其生長促進作用效果優異，尤其是促進果實膨大，因而被廣泛應用于獼猴桃、葡萄、蘋果、黃瓜、煙草、水稻、大豆等多種作物上[1]。對于氯吡脲，當前不同國家針對不同作物制定的MRL不同，范圍為10～100μg/kg[2]。如對于獼猴桃中氯吡脲的最大殘留水平澳大利亞為10 μg/kg，美國為 40 μg/kg，中國和歐盟為 50μg/kg，日本為100 μg/kg，為保證食品安全，滿足國際市場的要求，需要采用靈敏準確的檢測方法來對氯吡脲殘留進行定量檢測。目前國內外報道的絕大多數為反相液相色譜法，檢測器則主要采用紫外檢測器和串聯質譜檢測器。紫外檢測器使用方便，成本較低，易于廣泛推廣，經過前處理的優化能夠達到目前最嚴格的檢測標準，但紫外檢測器在定性方面則有所不足；質譜檢測器靈敏度高，抗干擾能力強，定性更為嚴格準確，但是使用較復雜且成本較高。該文對當前國內外的氯吡脲檢測方法進行了全面的總結，簡要分析了各種檢測方法的優缺點，并分析了其發展趨勢。

1 液相色譜-紫外檢測法

液相色譜-紫外檢測法使用簡便且成本較低，易于普遍推廣。由于氯吡脲在260～265nm紫外吸收強，液相色譜-紫外檢測方法結合合適的前處理步驟，能夠達到國際上的最低MRL10μg/kg的檢測要求。

1.1 液液萃取

Sharma等使用液液萃取，高效液相色譜-紫外法測定了葡萄、土壤和水中的吡效隆殘留[3]。液液萃取樣品前處理步驟較為繁瑣，不適合常規大批量檢測。

1.2 SPE固相萃取

胡繼業等首次采用固相萃取高效液相色譜-紫外法測定了西瓜中的氯吡脲殘留，使用乙腈提取，PSA固相萃取小柱凈化，去除干擾峰的同時保持了氯吡脲良好的回收率。

后來，胡繼業等沿用該方法建立了氯吡脲在土壤和西瓜中殘留的HPLC分析方法。最小檢出濃度為5 μg/kg，檢測限為0.4ng。其對西瓜消解動態的研究表明,氯吡脲在西瓜中半衰期為1.20～1.67d，并推薦我國MRL取10 μg/kg[4]。Kobayashi等采用丙酮萃取，過濾濃縮后經過兩次固相萃取凈化，高效液相色譜紫外檢測，檢出限0.005 mg/kg，但提取非常煩瑣、耗時。Kobayashi等用該方法對日本國內生產的19類蔬菜和水果進行了檢測，均未檢出[5]。Zhang等使用乙酸乙酯提取，ENVI-18小柱固相萃取凈化，HPLC-UV測定了獼猴桃、葡萄、番茄和黃瓜中的氯吡脲的殘留，流動相甲醇/水 65∶35（v/v），檢測波長 260 nm，線性范圍 0.1～10.0 μg/mL，檢出限0.02mg/kg[6]。SPE固相萃取減小了所需溶劑用量，相對液液萃取提高了處理通量，并提高了方法的穩定性。

1.3 DSPE分散固相萃取

胡江濤等針對獼猴桃，建立了分散固相萃取-高效液相色譜檢測氯吡脲的方法。試樣經乙腈提取，PSA分散固相萃取（DSPE）凈化后用反相高效液相色譜法進行測定。色譜條件為：流動相乙腈/磷酸水溶液（0.01mol/L）=35/65（v/v），檢測波長 260 nm。檢出限0.005mk/kg，線性范圍0.05～10.0mg/L內線性良好。提取步驟為：獼猴桃鮮樣經勻漿后，稱取5g試樣置于50mL具塞離心管中，加入5.0mL乙腈，渦旋振蕩2 min，超聲提取20 min后，加入2 g無水MgSO4和 0.5 g NaCl，渦旋振蕩2 min，以 8 000 r/min離心10 min。凈化步驟：取提取液1.00mL于2mL Teflon離心管中，加入100mg PSA和100mg無水MgSO4，渦旋1 min，以3 000 r/min離心2 min，取上清液過0.22 μm有機濾膜于進樣瓶中，供液相色譜測定[7]。分散固相萃取方便快速，靈敏度高，可用于批量樣品的快速處理。

1.4 其 他

徐德峰等在國內較早用高效液相色譜內標法對氯吡脲進行了測定，紫外檢測器檢測波長254 nm，流動相甲醇/水（pH 3.0）=55/45（v/v），內標物鄰苯二甲酸二甲酯，但未進行實際樣品殘留檢測[8]。高立明等采用液相色譜法測定氯吡脲含量。采用C18色譜柱，以對羥基苯甲酸丙酯為內標，以甲醇+純水（60+40）（ν/ν）做為流動相，檢測波長為 260nm，未對實際樣品殘留進行檢測[9]。汪偉對包括氯吡脲在內的6種常見的植物生長調節劑進行了高效液相色譜檢測，但未進行實際樣品殘留檢測，對于實際樣品氯吡脲殘留檢測需要進一步摸索提取及凈化步驟[10]。

李瑞娟等采用酸化二氯甲烷提取，蒸干后甲醇定容，使用高效液相色譜-紫外檢測器定量分析氯吡脲在獼猴桃和土中的消解動態與最終殘留。氯吡脲在獼猴桃和土中的最低檢測濃度為0.01 mg/kg，在獼猴桃中的半衰期為4.8～8.4 d，在土壤中的半衰期為8.8～12.7d[11]。李佳等使用酸化丙酮提取黃瓜，酸化甲醇提取土壤樣品，蒸干后甲醇定容，建立了氯吡脲在土壤和黃瓜中殘留的HPLC分析方法，最小檢出濃度為 3.75×10-3mg/kg，檢測限為 3.0×10-10g。氯吡脲在黃瓜中半衰期為5.50～7.61 d，在土壤樣品中的半衰期為6.54～8.39 d，李佳等建議采用10 μg/kg為MRL值[12]。不進行凈化直接測定，可以簡化樣品前處理步驟，但是需要小心考察基質的干擾并加強對儀器的維護。

Liu等使用酸化甲醇提取，濃縮后用活性炭凈化，大體積甲醇洗脫，再次干燥定容，HPLC-UV測定。Liu等使用該法測定了黃瓜和紅土中的氯吡脲的殘留，測得氯吡脲在黃瓜和土壤中的半衰期為5～9d[13]。由于氯吡脲有2個芳香環，與炭黑相互作用力強，不容易洗脫，對該方法的穩定性和回收率會造成影響。

2 液相色譜-質譜聯用

液相色譜-質譜聯用，包括三重四級桿和離子阱質譜，是目前水果和蔬菜中農殘分析最有效的技術之一。其具有良好的靈敏度和選擇性，因此降低了對樣品前處理去除基質的要求，但是需要考慮基質效應，雖然有文獻報道一些液質聯用方法可以忽略基質效應的影響，但通常都采用基質匹配標液來定量。同時，由于分析儀器的發展，在簡化前處理步驟的同時，對于氯吡脲單殘留檢測逐漸向把氯吡脲包括在例行多殘留檢測中。

2.1 氯吡脲液相色譜-質譜單殘留檢測

Valverde等使用緩沖鹽QuEChERS方法萃取凈化，LC/TQ-MS測定了西瓜中氯吡脲殘留1～200μg/kg范圍線性良好，檢出限1μg/kg。后又使用LC/TOFMS測定了西瓜、番茄和南瓜中的氯吡脲，10～500μg/kg范圍線性良好，將10 μg/kg水平作為方法定量下限（LOQ），信噪比和回收率都滿足實際應用需要[2]。

2.2 氯吡脲和其他多殘留同時檢測

色譜串聯質譜聯用使得多殘留檢測更加準確方便，可同時測定多種類別不同物理化學性質的農藥殘留，并且不一定需要色譜基線分離。這樣就簡化了樣品的前處理，而盡可能多的去除雜質干擾，達到基線分離是傳統色譜分析方法所必須的。然而，色譜質譜聯用必須考慮樣品的基質效應，在液譜中主要為對目標分子離子化效率的影響。因此通常串聯質譜都需要用基質匹配標液繪制標準曲線，需要使用合適的空白樣品，有時還需要使用同位素內標，帶來一定的不便。近年來，液相色譜-質譜同時測定包括氯吡脲在內的多種殘留的報告逐漸增多，樣品種類不斷增加并且逐漸成為以后的發展趨勢，前處理則基于Anastassiades等發展的QuEChERS方法的文獻逐漸增多。

Anastassiades等在發展QuEChERS方法時發現乙酸乙酯同樣能夠對大多數農殘獲得較好的回收率，并且雜質較少。后由于一些pH敏感的分子用乙腈提取效果更好，最終選擇了乙腈作為提取溶劑。由于乙酸乙酯萃取雜質較少，尤其是含糖量較高的樣品，因此也有文獻報道選擇乙酸乙酯進行萃取，并取得良好檢測能力。如Banerjee等采用乙酸乙酯萃取的PSA分散固相萃取-液相色譜串聯質譜聯用，測定了葡萄中的82種和芒果中的87種農藥殘留，并對不確定度進行了評估，葡萄中多種殘留定量下限均不大于10μg/kg，其中氯吡脲定量下限1.0μg/kg，檢出限0.3μg/kg。芒果中殘留定量下限均小于10μg/kg，其中氯吡脲定量下限2.5μg/kg，檢出限1μg/kg[14]。

Wang等使用QuEChERS方法提取凈化，UPLCESI-Q-TOF和LC-MS/MS測定了水果和蔬菜中的138種，草莓中148種，蘋果中90種，嬰幼兒蔬果食物中142種農藥殘留。對于氯吡脲，均能滿足10μg/kg的要求[15-18]。

丁慧瑛等建立了同時測定蔬菜中氯吡脲和另外10種苯甲酰脲類農藥殘留的液相色譜-串聯質譜分析方法。試樣經乙腈提取,PSA和C18填料分散固相萃取凈化，C18柱反相液相色譜分離，以甲醇和0.005 mol/L醋酸銨溶液混合為流動相梯度洗脫，電噴霧負離子模式離子化，多反應監測方式監測，三重四極桿質譜測定。結果表明該方法操作簡便、穩定性好、靈敏度高，檢出限為3 μg/kg，定量下限為 10 μg/kg[19]。

Camino-Sanchez等使用QuEChERS方法提取凈化，LC-MS/MS測定了水果和蔬菜中包括氯吡脲的69種殘留進行了檢測，成功對西班牙Almeria省溫室培養的2000多份蔬菜樣品進行了例行檢測[20]。

Wong等聯合3家實驗室比對使用QuEChERS方法提取凈化，LC-MS/MS測定了水果和蔬菜中包括氯吡脲的191種殘留。對于氯吡脲，比對結果顯示外標法比內標法偏高，內標法更為準確[21]。

3 其他檢測方法

姜欣，雷紹榮等早在20世紀90年代就使用氣相色譜法對氯吡脲進行了測定，但未對實際樣品殘留進行檢測[22-23]。Suarez-Pantaleon等發展了免疫法測定氯吡脲檢出限可達（12.42±3.06）ng/L，并對實際獼猴桃中的殘留進行了檢測，取得良好的結果，但該方法目前尚難以得到推廣[24-25]。

4 結束語

目前來看，國內外的氯吡脲檢測方法絕大多數為反相液相色譜-紫外/質譜檢測。紫外檢測成本更低，更易于推廣。但是對于痕量檢測，紫外檢測器的定性能力不足，可靠性不如質譜檢測器，必須消除基質的干擾。液質聯用定性準確，靈敏度好，但設備昂貴。同時必須考慮基質效應對目標分子離子化效率的影響。近年來興起的超高效液相色譜能夠加快樣品檢測速度，提高樣品分離度，但是超高效液相色譜柱相對普通液相色譜柱更加昂貴且抗污染能力減弱。

隨著檢測技術的發展，對于吡效隆的檢測，未來的趨勢主要是前處理的簡化和液相色譜-質譜多殘留同時檢測。隨著液相色譜-質譜的發展，從最初的液液萃取，向固相小柱萃取，再向分散固相萃取發展，其中基于QuEChERS的提取凈化方法已經成為主流。其消耗的有機試劑減少、時間縮短，處理通量提高。檢測也從專門的氯吡脲殘留檢測向例行多殘留同時檢測發展。同時檢測樣品范圍也不斷擴大，靈敏度、準確度等指標不斷提高。

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