陳其勇,鄭文杰,肖亞兵,王云鳳,常春艷
(天津出入境檢驗檢疫局,天津 300456)
二甲戊樂靈(pendimethalin)、氟樂靈(trifluralin)及雙甲樂靈(butralin)是在我國應用比較廣泛的3種二硝基苯胺類選擇性土壤處理除草劑,其農藥殘留對后茬作物會產生危害。二甲戊樂靈被認為是可疑的內分泌干擾劑和可能的致癌物質[1],氟樂靈也可能會對大鼠肝、腎微粒體酶產生影響[2],歐洲已有國家(組織)禁用或限用此類農藥,其他國家也對這3種農藥提出了嚴格的限制指標。有關資料顯示,美國近幾年的大豆除草劑種類調查中,氟樂靈和二甲戊樂靈的使用量僅次于草甘膦[3]。
在已報道的果蔬類樣品中關于二甲戊樂靈等藥物農藥殘留的測定中,大多采用傳統的液-液萃取(LLE)法提取樣品中目標物[4-5]。這種方法消耗大量有毒有害的有機溶劑,繁瑣費時,而且在萃取過程中容易產生大量乳化液,影響萃取效率。自1989年美國Louisiana州立大學Barker教授首次提出基質固相分散(MSPD)技術[6]后,該技術已在蔬菜、水果等農藥殘留檢測中得到一定的應用。
目前,該類除草劑殘留檢測方法以GC/ECD或GC/MS居多[4-7],檢測對象以土壤、水、果蔬等樣品為主。文獻檢索表明,目前鮮見應用MSPD樣品處理并采用GCMS/MS分析果蔬中以上二甲戊樂靈、氟樂靈、雙丁樂靈多殘留檢測的相關報道。本研究優化MSPD條件,并采用GC-MS/MS測定提取液中的目標化合物,滿足果蔬類復雜機體的定性及定量需要。
TSQ Quantum XLS串聯四極桿氣質聯用儀:美國Thermo Fisher Scientific公司,配置電子轟擊電離(EI)源;T-25型組織勻漿機:德國IKA公司;氮吹儀:美國Organomation公司;離心機:美國Sigma公司。
乙腈、正己烷、乙酸:美國Fisher公司;色譜純;PSA填料、C18填料:美國Waters公司;無水硫酸鎂、氯化鈉為分析純:天津化學試劑二廠;二硝基苯胺類除草劑標準品:美國Sigma公司;以正己烷稀釋成1 mg/mL的儲備液,臨用時根據需要用正己烷稀釋成適當含量的混合標準溶液。
1.2.1 樣品的提取
準確稱取10.0 g試樣于50 mL螺旋蓋聚丙烯離心管中,加入5 g無水硫酸鎂,2 g氯化鈉,10 mL 0.5%乙酸乙腈溶液。10000 r/min均質1min。7000 r/min離心5min,取上清液轉移至15 mL螺旋蓋聚丙烯離心管。
1.2.2 樣品的凈化
將上述樣品轉移到事先裝有300 mg無水硫酸鎂、200 mg PSA填料的小試管中;充分渦旋1 min,過0.22 μm濾膜,供氣相色譜串聯質譜測定。
1.2.3 氣相色譜-質譜條件
色譜柱:TR-5MS色譜柱,15 m×0.25 mm(內徑)×0.25 μm;柱溫:初始溫度50℃(1 min),以25℃/min升至150℃,再以10℃/min升至250℃,最后以35℃/min升至290℃,保持5 min;進樣口溫度:200℃;色譜質譜接口溫度:280℃;載氣:氦氣;進樣方式:不分流進樣,1 min后開閥;離子源:EI源;離子源溫度:250℃;電子能量:70 eV;溶劑延遲時間:4 min;掃描方式:反應離子監測模式(MRM);定量離子對及碰撞能量見表1。

表1 選擇離子、碰撞能量及保留時間Table 1 Selected ions,collision energy and retention time
MSPD法快速農藥多殘留分析方法通常采用振蕩提取,改進后的方法采用均質提取,提取效率更高,尤其對于纖維較長、不易制備為均勻試樣的果蔬類樣品更為合適。提取溶液為經正己烷飽和的乙腈溶液,在一定程度上降低了提取溶劑的極性,降低了含水基質提取液中的水含量,從而減輕了后續的除水壓力。
乙二胺-N-丙級硅烷(PSA)吸附劑能夠清除許多極性基質成分如來自樣品共萃取物的脂肪酸、親脂性色素和糖類等,而十八烷基硅烷(ODS)、石墨化炭黑去除維生素、色素、甾醇的能力較好,然而石墨化炭黑碳黑具有強吸附性,會造成平面型農藥(極性芳香族化合物)的流失,使一些農藥不易洗脫[7]。本研究采用氣相色譜/四級桿質譜儀多離子反應監測(MRM)測定目標化合物,儀器本身具有較強的高分辨、高質量精度及選擇性,所以綜合考慮,本研究最終采用單一的PSA作為凈化劑,效果良好。
本研究對兩種不同色譜柱:THERMO TR-5MS SQC 15 m×0.25 mm ID×0.25 μm[其有效成分為5%phenyl(equiv)polysilphenylene-siloxane]與Rxi-5ms30m×0.25 mm ID×0.25 μm(其有效成分為5%diphenyl/95%dimethyl polysiloxane)進行比較,發現Rxi-5ms雖然在總離子流色譜圖上有更好的分離效果,但THERMO TR-5MS總體分析時間僅為Rxi-5 ms色譜柱的一半,能達到快速測定的目的,故最終采用TR-5MS色譜柱進行測定。
以正己烷為溶劑配制3種二硝基苯胺類除草劑的系列混合標準品溶液,以峰面積為縱軸,濃度為橫軸制作標準曲線,得到各種農藥的線性方程及相關系數,結果見表2。

表2 3種二硝基苯胺類除草劑的線性回歸方程及相關系數Table 2 The regression equation,R2of eleven dinitroaniline herbicides
由表2可以看出,在1.0 ng/mL~20.0 ng/mL質量濃度范圍內3種農藥的線性關系均良好,混合標準工作溶液的總離子流色譜圖見圖1。
采用標準添加法,選擇卷心菜、橙與洋蔥基質,在3種基質中分別添加0.005、0.01、0.02 mg/kg水平的3種二硝基苯胺類除草劑混合標準,每個加標水平平行測定7次,結果表明,方法的平均回收率范圍在78.5%~109.3%之間,相對標準偏差小于8.8%,滿足國內外對殘留分析的要求。0.005 mg/kg添加水平的二硝基苯胺類除草劑在洋蔥中的加標回收及空白譜圖見圖2。

圖1 氟樂靈、雙丁樂靈及二甲戊樂靈混合標準溶液總離子流色譜圖Fig.1 GC/MS-MS total ion chromatogram of pendimethalin,trifluralin and butralin standard


圖2 洋蔥樣品空白及添加0.005 mg/kg二硝基苯胺類除草劑標準物質MRM色譜圖Fig.2 MRM chromatograms of blank onion sample and spiked with 0.005 mg/kg bifenox standard
本研究通過對果蔬類樣品中二甲戊樂靈、雙丁樂靈、氟樂靈提取、凈化、分析測定的方法研究,建立可靠、靈敏、準確、快速的MSPD-GC-MS/MS法測定果蔬類樣品中的二硝基苯胺類除草劑殘留量測定方法,方法的靈敏度達到0.005 mg/kg,完全滿足目前日本、歐盟等國際上對二硝基苯胺類除草劑的殘留分析要求。
[1]張智超,曾敏,李朝陽,等.以涂敷硝酸銀的堿性氧化鋁為分散劑的基質固相分散法測定大蒜中二甲戊靈殘留[J].農藥,2005,7(3):264-268
[2]杜柳濤,鄔惠瓊,楊興芬,等.氟樂靈對大鼠肝、腎微粒體酶的影響[J].中國職業醫學,2000,27(5):16-18
[3]霍江蓮,李軍,葛毅強,等.二硝基苯胺類除草劑殘留檢測技術的研究進展[J].農藥,2004,45(4):222-225
[4]黃雅麗,毛黎娟,吳慧明,等.二甲戊樂靈在甘藍及土壤中的殘留及消解動態研究[J].農業環境科學學報,2004,23(6):1147-1150
[5]楊挺,朱勇,趙健,等.豆類蔬菜中二甲戊樂靈殘留檢測方法研究[J].食品科技,2006,31(10):246-248
[6]Barker S A,Long A R,Short C R.Isolation of Drug Residus from Tissues by Solid Phase Dispersion[J].Chromatogr,1989,475(2):361-363
[7]Schenck F J,Hobbs J E.Evaluation of the quick,easy,cheap,effective,rugged and safe(QuEChERS)approachto pesticide residue analysis[J].Bull Environ ContamToxico,2004,73(1):24-30