高效液相色譜 -質譜法測定谷物中11種三嗪類農藥殘留

海 華,胡 婕,李光浩

（大連民族學院 a.生命科學學院；b.現代教育中心,遼寧 大連 116605）

高效液相色譜 -質譜法測定谷物中11種三嗪類農藥殘留

海 華a,胡 婕a,李光浩b

（大連民族學院 a.生命科學學院；b.現代教育中心,遼寧 大連 116605）

建立了高效液相色譜 -紫外檢測 -質譜定性法,用于谷物中 11種三嗪除草劑 （西瑪津、阿特拉津、撲滅通、特丁通、莠滅凈、撲滅津、特丁津、撲草凈、撲莠凈、草達津、殺草凈）殘留量的同時測定。樣品經丙酮提取,SCX固相萃取柱凈化,用高效液相色譜 -紫外檢測 -質譜法測定,液相外標法定量。對樣品前處理和色譜分離條件進行了研究和優化。11種三嗪類除草劑在 0.02×10-6～1.0×10-6g·m L-1范圍內線性良好,相關系數為 0.998 7～0.999 9,在 0.02～1.0μg·g-1質量濃度范圍內,平均加標回收率在61.6%～111.0%,相對標準偏差為 2.4%～6.1%。方法簡便、快速,凈化效果較好,可同時滿足進、出口谷物中多種除草劑殘留量的檢驗要求。

三嗪農藥；谷物；液相色譜 -質譜；固相萃取

三嗪類除草劑是早在 20世紀 50年代就推出的傳統除草劑之一,它是通過光合系統Ⅱ（PSⅡ）以D 1蛋白作為作用靶標,抑制作物的光合作用而發揮其除草作用。中國是一個三嗪農藥生產和使用大國,三嗪類除草劑被廣泛應用于農業生產中,但它對人體有致癌和干擾內分泌的毒性[1]；其化學結構比較穩定,容易在環境和農產品中殘留[2-3],因此建立農產品中三嗪殘留的檢測方法具有重要意義。有文章報道了飲料、環境水和土壤中的三嗪殘留情況[4-5],也有檢測大豆中三嗪殘留的報道[6],但有關谷物中三嗪殘留檢測方法卻少見報道[7-8]。本文采用液相色譜 -質譜法研究了玉米面、小麥、大米、小米、糯米、蕎麥和綠豆中西瑪津、阿特拉津、撲滅通、特丁通、莠滅凈、撲滅津、特丁津、撲草凈、撲莠凈、草達津和殺草凈 11種三嗪類除草劑殘留的提取及定性、定量分析,建立了谷物中三嗪除草劑殘留的檢測方法。

1 材料與方法

1.1 材料及儀器

1.1.1 材料

11種三嗪標準品:西瑪津,98%；阿特拉津,98%；撲滅津,98%；草達津,99%；特丁津,99.4%；撲莠凈,99.3%；殺草凈,98%；撲草凈,99.5%；莠滅凈,98.5%；特丁通,99%；撲滅通,99%；來自 Riedel-de Ha?n。乙腈、甲醇為色譜純 （Tedia,美國）,丙酮、正己烷、乙醚、二氯甲烷為分析純,實驗用水經純水儀Milli-Q獲得。

1.1.2 儀器

LCM S-2010EV高效液相色譜 /質譜儀 （Shimadzu公司,日本）；Akasil C18高效液相色譜柱（150mm ×4.6mm ID,5μm,Agela）,配有保護柱（北京艾杰爾科技有限公司）；十二管柱固相萃取裝置 （迪馬公司）；旋轉蒸發儀 （上海亞榮生化儀器廠）。

1.2 樣品的前處理與凈化

準確稱取玉米面 10 g,添加 2μg三嗪標樣,用 40mL丙酮分 2次提取,每次超聲處理 20m in,6 000 r·m in-1離心 10m in,收集上清液。準確移取 20mL上清液 （相當于 5 g的樣品）過 SCX柱,用2m L的丙酮淋洗柱子,1 m L乙腈 /氨水 （體積比,1/1）洗脫,乙腈精確定容至 1mL,過 0.22μm微孔有機濾膜后,密封冷藏備用。

其他谷物樣品磨碎過 0.2mm篩子,準確稱取10 g,添加 2μg三嗪標樣,其他處理步驟與玉米面的處理相同,最后過 0.22μm微孔有機濾膜后,密封冷藏備用。

1.3 液相色譜 （HPLC）分析方法

采用高效液相色譜質譜聯用儀進行樣品分析,液相色譜配有雙泵系統、在線真空脫氣裝置、UV/M S檢測器、5μL六通閥進樣器以及 CMB-20A色譜工作站。色譜分析柱溫 20℃,流動相 A為乙腈,B為純水,流速 0.4mL·m in-1。梯度洗脫:t0.01,B=47%；t12,B=47%；t15,B=44%；t18,B=40%；t32,B=40%。檢測波長 220 nm。質譜配有四極桿質量檢測器、電子轟擊 （E I）離子源。離子源溫度為 250℃,質量分離器溫度為 200℃；離子掃描范圍為 50～1 000m/z；載氣為氮氣。

2 結果與討論

2.1 流動相、檢測波長和流動相流速的選擇

實驗中比較了甲醇 -純水、乙腈 -磷酸鹽緩沖溶液和乙腈 -純水 3種流動相洗脫效果。結果發現,乙腈 -磷酸鹽緩沖溶液和乙腈 -純水流動相優于甲醇 -純水,測試的重現性、基線噪聲、峰形更好,但用鹽作為流動相會使質譜管路堵塞,所以選擇乙腈 -純水作為流動相。

以乙腈 -純水為流動相,比較流動相流速為0.2,0.4,0.6 mL·m in-1時對分離效果的影響。結果表明,流速為 0.6mL·m in-1時,11種化合物的分離只需要 18m in,但阿特拉津和撲滅通、莠滅凈和撲滅津紫外吸收峰出現了重合；流速為 0.2 mL·m in-1時,雖然能達到很好的分離,但用時太長為 55m in；流速為 0.4mL·m in-1時,11種化合物在 32m in內完全分離,而且峰形好。

以乙腈 -純水為流動相,比較檢測波長為218,220,222,224 nm時 11種三嗪化合物的峰形。結果表明,220 nm時獲得的峰形最好。

故實驗確定采用乙腈 -純水為流動相,流速0.4mL·m in-1和檢測波長 220 nm為最佳色譜分離條件。

2.2 樣品提取溶劑的選擇

實驗中分別采用甲醇和丙酮作為提取劑,結果表明:用甲醇作提取劑,11種三嗪化合物中只有西瑪津大于 60%,其他的化合物回收率都低于60%；而當用丙酮作提取劑時,11種三嗪農藥均可回收,回收率在 67%～93%。因此,將丙酮溶液作為谷物中殘留三嗪農藥的提取劑。

2.3 梯度程序的優化

在檢測波長為 220 nm、流動相流速為 0.4 mL·m in-1的基礎上進行梯度條件優化?？紤]三嗪化合物是中等弱極性類物質,流動相的體積配比應在 50%左右。由此確定梯度程序為:t0.01,B=47%；t12,B=47%；t15,B=44%；t18,B=40%；t32,B=40%。

2.4 定性和定量測定

在確定的液相色譜條件和質譜條件下對質量濃度為 1.0μg·mL-1的混標溶液進行分析,得到11種三嗪化合物的對照標準質譜譜圖,m/z測定:西瑪津 201（M+）, 186；阿特拉津 215,200（M+）；撲滅通 225（M+）, 210；特丁通 225,210（M+）, 154；莠滅凈 227（M+）, 212；撲滅津 229,214（M+）；特丁津 229（M+）, 216；撲草凈 241（M+）, 226；撲莠凈 241,226（M+）, 185；草達津 229,200（M+）, 186；殺草凈 255（M+）,240。

紫外定量分析采用外標峰面積法,在確定的最佳色譜分離條件下,配制一系列不同質量濃度的混合標準溶液進行色譜測定,以各組分的峰面積 （Y）對濃度 （X,g·mL-1）繪制標準曲線。結果表明,11種三嗪類除草劑在 0.02×10-6～1.0×10-6g·m L-1范圍內線性良好,可以滿足定量分析的需要 （見表 1）。

表1 線性關系與相關系數

2.5 方法的精密度、回收率和檢測限

在最優條件下,方法的準確度及精密度在0.02,0.2m g·kg-12個水平上進行實驗計算,每個水平測定 5次。玉米面添加回收率和精密度分別為 64.3%～95.2%和 2.4%～6.1%,其結果見表 2；其他谷物的添加回收率結果見表 3。

表2 玉米面基質加標的回收率和精密度（n=5）

表3 其他谷物基質加標的回收率 （n=5） %

3 結 論

采用二次超聲法對樣品進行前處理后,經離心和 SCX柱凈化可更有效地富集待檢物。采用空白樣品添加法確定方法的檢測限,在保證儀器檢出限和回收率穩定的前提下,方法檢測限為0.002m g·kg-1,可以滿足谷物中農殘檢測的要求。用本研究建立的方法對市售谷物樣品進行了定性和定量檢測,結果令人滿意。

[1]高鶴鵑.食品中的有害物質[M].北京:北京工業出版社,2000.

[2]竹才眾.環境持久性毒物研究進展概述[J].疾病控制雜志,2005,9（4）:331-335.

[3]李宏圓,馬紅,陶波.除草劑阿特拉津的生態風險分析與污染治理[J].東北農業大學學報,2006,37（4）:552-556.

[4]SIBEL T,GüL ?,BUKETA.Simultaneous determination of various pesticides in fruit juices by HPLC-DAD[J].Food Control,2005,16:87-92.

[5]HASSAN S,ROGER J,BBEMARD R.Multiresidue methods using soil-phase extraction techniques for monitoring priority pesticides,including triazines and degradation products,in ground and surface waters[J].Journal of chromatography A,2000,885:217-236.

[6]祁彥,占春瑞,張新忠,等.高效液相色譜法測定大豆中 13種三嗪類除草劑多殘留量[J].分析化學,2006,34（6）:787-790.

[7]張鑒,張浩,周展明.大米中殘留的農藥及其檢測方法進展[J].糧食加工,2005（6）:64-68.

[8]張敬波,董震林,趙守成.氣相色譜 -質譜聯用法檢測玉米中 21種三嗪除草劑殘留量[J].質譜學報,2006,27（3）:148-154.

（責任編輯 鄒永紅）

High Performance Liquid Chroma tography/Mass Spectrometry Method for Determination of Grain of 11 Kinds of Triazine Pesticide Residues

HAI Huaa,HU Jiea,LI Guang-haob
（a.Department of Life Sscience；b.Modern Educational Technology Center,Dalian Nationalities University,Dalian Liaoning 116605,China）

A high performance liquid chroma to graphy-UV detection-mass spectrometry qualitative method has been developed for determination of residues 11 triazine herbicides（simazine,atrazine, prometon,terbumeton, ametryne,propazine,terbuthylazine, prometre, terbutryne,trietazine,dip ropetrne）in grain.Triazine herbicides were extracted from grain with acetone and c leaned up with SCX so lid phase extraction cartridges.Then triazine herbicides extracted were analyzed by HPLC with ultraviolet and mass spectrometric detection.The pretreatment method of sample and ch romatographic conditions of analysis were optimized.The linear range for the 11 kinds of triazine herbicides were 0.02 ×10-6～1.0 ×10-6g·mL-1,with correlation coefficient of 0.9987～0.9999.The average recovery rate for the 11 triazine in spiked grain were in the range of 61.6%～111.0%,and relative standard deviation were between 2.4%and 6.1%.The method is simple,rap id,and has a better purification effect,which can meet the requirement for determination of herbicide residues in grain.

triazinic herbicides；grains；HPLC-M S；SPE

O657 < class="emphasis_bold">文獻標志碼:A

A

1009-315X（2011）01-0012-04

2010-10- 26；

2010-11-09

海華 （1977-）,女,遼寧營口人,講師,主要從事食品分析研究。

李光浩 （1953-）,男,遼寧鐵嶺人,教授,碩士生導師,主要從事環境檢測與評價研究,E-m ail:lghao@d lnu.edu.cn。