氣相色譜－串聯質譜方法測定小麥中唑草酮的殘留及消解動態

張夏力， 劉新剛， 路彩紅， 廖輝偉， 鄭永權＊

（1．西南科技大學，綿陽 621010； 2．農業部農藥化學與應用重點開放實驗室，中國農業科學院植物保護研究所，北京 100193）

唑草酮是三唑啉酮類內吸性除草劑，屬原卟啉原氧化酶抑制劑，主要用于防除闊葉雜草和莎草，對磺酰脲類除草劑產生抗性的雜草具有很好的活性［1－2］。唑草酮為選擇性苗后莖葉處理劑，廣泛適用于小麥、大麥等禾本科作物田防除闊葉雜草和莎草。目前關于唑草酮的殘留分析方法，國外僅有少量在水果、蔬菜和水稻上的研究報道［3－4］。而唑草酮在小麥上的殘留和消解研究，國內外尚屬空白。

基質固相分散是Bar ker首次提出并給予理論解釋的一種樣品處理技術［5］，類似于固相萃取，并能夠直接處理固態、半固態和黏稠樣品，減少樣品處理步驟和溶劑的使用量，縮短分析時間。該技術目前已被廣泛應用于分離動物組織［6］、水果和蔬菜中的除草劑、殺蟲劑及其他污染物［7－10］。本文采用基質固相分散萃取（Qu ECh ERS）提取，氣相色譜－串聯質譜儀（GC－MS／MS）檢測的方法測定小麥植株和小麥粒中唑草酮殘留量，評價了唑草酮在小麥植株中的消解動態及小麥粒中的殘留。本法檢出限低，雜質干擾小，靈敏度、準確度和精密度均滿足農藥殘留分析要求，適用于小麥植株和小麥粒中唑草酮殘留的定性和定量分析，并可用于大量樣品的快速處理。

1 試驗方法

37%炔草酸－芐嘧磺隆－唑草酮可濕性粉劑（由蘇州富美實植物保護劑公司提供）；試驗作物：小麥（當地常規品種）。參照中華人民共和國農業部行業標準《農藥殘留試驗準則》（NY／T788－2004），分別在山東省和河南省進行了37%炔草酸－芐嘧磺隆－唑草酮可濕性粉劑在小麥上殘留消解動態試驗。試驗設空白對照區、高劑量區、低劑量區和消解動態試驗區。

1．1 殘留消解動態試驗

在有代表性的小麥地設置4個試驗小區，每個小區面積30 m2。隨機排列。其中3個小區為施藥處理區，另一個小區為不施藥對照區，小區之間設保護行。當春后小麥3葉至拔節期，雜草3～5葉期兌水莖葉噴霧施藥1次，施藥劑量為制劑45 g／667 m2（有效成分249．75 g／h m2，推薦最高劑量的1．5倍量）。施藥方式為兌水莖葉噴霧。分別于噴藥前、噴藥后0（2 h）、1、2、4、7、14、21、28 d取小麥植株樣品。每次隨機取3個樣品，每個樣品不少于1 kg，縮分后留樣200 g，－20℃低溫冷凍保存待測。

1．2 最終殘留試驗

在有代表性的小麥地設置6個試驗小區，每小區30 m2。春后小麥3葉至拔節期，雜草3～5葉期兌水莖葉噴霧施藥1次，施藥劑量分別為制劑30 g／667 m2（有效成分含量166．5 g／h m2，推薦最高劑量）和制劑45 g／667 m2（有效成分含量249．75 g／h m2，推薦最高劑量的1．5倍量）。施藥方式為兌水噴霧。每個處理3次重復，設置空白對照區。于小麥收獲期采集小麥粒樣品不少于200 g，在－20℃低溫冷凍保存待測。

1．3 分析方法

小麥植株樣品的前處理：準確稱取勻質化后的樣品5 g于50 mL具塞離心管中，加5 mL去離子水，再加7 mL乙腈與3 mL乙酸乙酯溶液，渦旋振蕩3 min，加入2 g無水硫酸鎂和3 g氯化鈉，劇烈振蕩1 min，以5 000 r／min離心5 min后，取上清液4 mL于50 mL旋蒸瓶中，在35℃以110 r／min旋蒸近干，用丙酮定容2 mL，吸取1．5 mL加入裝有0．5 g PSA 粉末、0．5 g炭黑粉末和0．125 g無水MgSO4的微型離心管中，渦旋1 min后，以3 000 r／min離心5 min，取上清液過0．22μm的有機濾膜后裝入自動進樣瓶中，待測。

麥粒樣品的前處理：準確稱取勻質化后的麥粒5 g于50 mL具塞離心管中，加5 mL去離子水后再加7 mL乙腈與3 mL乙酸乙酯溶液，渦旋3 min后加2 g無水硫酸鎂和3 g氯化鈉，劇烈振蕩1 min，以5 000 r／min離心5 min。取上清液4 mL于50 mL旋蒸瓶中，在35℃以110 r／min旋蒸近干，用丙酮定容2 mL，吸取1．5 mL加入裝有0．5 g PSA粉末、0．5 g炭黑粉末和0．125無水Mg SO4的微型離心管中，渦旋1 min后，以3 000 r／min離心5 min，取上清液，過0．22μm有機濾膜后裝入自動進樣瓶中，待測。

采 用 氣 相 色 譜——串 聯 質 譜 （GC－MS／MS，Varian 450－GC，300－MS）。柱箱條件：120℃的初溫保持5 min，以10℃／min升溫至200℃后保持2 min，再以40℃／min升溫至280℃，保持2 min。進樣量：1μL。進樣方式：不分流進樣。柱流量：1 mL／min（恒流模式）。進樣口溫度：250℃。載氣：高純氦。EI離子源溫度：250℃；接口溫度：260℃。以保留時間和母離子m／z 376，子離子m／z 310和m／z 330進行定性分析，以母離子m／z 376和響應值最高的子離子m／z 330進行定量分析。在此條件下，唑草酮在氣質聯用的保留時間為18．96 min。

采用外標峰面積定量計算，樣品回收率用單點校正法定量，消解動態和殘留樣品試驗用標準曲線法定量。

2 結果與分析

2．1 方法的靈敏度、準確度、精密度

由最低添加濃度0．01 mg／kg的添加回收率的色譜圖進行衡量，該方法的靈敏度以噪音信號的10倍確定，得出唑草酮在小麥植株中的最低檢出濃度均低于0．01 mg／kg。使用丙酮配制唑草酮標準儲備液（100 mg／L），取適量儲備液，分別用丙酮稀釋成0．01、0．05、0．1、0．5、1．0 mg／L 的系列標準溶液。在上述儀器的條件下進行測定，以Y峰面積（μVS）對x進樣量（μg／mL）作圖，得到唑草酮標準曲線方程：y＝6 683．4x－159 096，r＝0．998 2。其中，0．01 mg／L標準品的色譜圖見圖1a。唑草酮標準品的質譜圖見圖1b。

采用以上分析方法，唑草酮在小麥植株上及麥粒中的添加回收率見表1，由此得出，唑草酮在小麥植株上的平均回收率為99．4%～102．2%，變異系數為3．0%～6．5%，小麥植株中添加回收的色譜圖分別見圖1c；在麥粒上的平均回收率為86．6%～90．6%，變異系數為2．8%～8．9%，小麥粒添加回收的色譜圖見圖1d。該分析方法符合農藥殘留分析的要求。

表1 唑草酮在小麥植株中的添加回收率（n＝5）

圖1 唑草酮的質譜與色譜圖及在小麥植株與麥粒中添加回收色譜圖

2．2 唑草酮在小麥植株上的殘留消解動態

對唑草酮在山東與河南兩地田間樣品進行唑草酮殘留量的檢測。從表2可以看出，唑草酮在山東與河南兩地小麥植株上的原始沉積量分別為0．044 mg／kg和0．053 mg／kg，隨時間的延長唑草酮的殘留量逐漸下降，兩地消解狀況較為一致，到14 d時唑草酮消解90%以上，且唑草酮在小麥植株中的殘留量與施藥后間隔時間呈指數關系。

由表2的數據統計分析得到唑草酮在小麥植株中殘留量的消解動態回歸方程（見表3）。唑草酮在山東和河南兩地小麥植株上的半衰期分別為3．50 d和3．67 d。結果表明：唑草酮屬于易降解農藥（t1／2＜30 d）。

表2 唑草酮在小麥植株中的消解動態

表3 唑草酮在小麥植株中的消解動態回歸方程

對照區與施藥區的小麥植株樣品的色譜圖見圖2a與圖2b。

2．3 唑草酮在麥粒中的最終殘留

對麥粒樣品進行殘留測定，結果見表4。山東和河南地區按最高推薦用量（30 g／667 m2）和1．5倍最高推薦劑量（45 g／667 m2）施藥1次，距最后一次施藥21 d后唑草酮在麥粒中的最終殘留量均小于0．01 mg／kg。說明唑草酮在麥粒中屬低殘留農藥。田間對照區與施藥區的麥粒樣品色譜圖見圖2c與圖2d。

表4 唑草酮在麥粒中的最終殘留量

圖2 田間小麥樣品中唑草酮的色譜圖

3 結論

本文建立了氣相色譜——串聯質譜檢測唑草酮在小麥植株中殘留的方法。研究結果表明，小麥植株中唑草酮的平均回收率為99．4%～102．2%，變異系數為3．0%～6．5%；麥粒中唑草酮的平均回收率為86．6%～90．6%，變異系數為2．8%～8．9%。

山東和河南兩地田間試驗結果表明，在小麥上使用37%炔草酸－芐嘧磺隆－唑草酮可濕性粉劑，當春后小麥3葉至拔節期，雜草3～5葉期兌水莖葉噴霧施藥1次，施藥劑量為制劑45 g／667 m2（有效成分含量249．75 g／h m2推薦最高劑量的1．5倍量），測得山東地區小麥植株中的唑草酮的殘留消解半衰期為3．50 d，河南地區小麥植株中唑草酮的半衰期為3．67 d。在小麥上使用37%炔草酸－芐嘧磺隆－唑草酮可濕性粉劑，按照最高推薦劑量和最高推薦劑量的1．5倍，最多施藥1次，距最后一次施藥21 d，河南和山東兩地小麥植株中唑草酮的殘留量均小于0．01 mg／kg。說明唑草酮屬于易降解性農藥，在小麥上應用安全。

中國、聯合國糧農組織（FAO）／世界衛生組織（WHO）、歐盟均未規定唑草酮在小麥中最大殘留限量（MRL值），日本規定唑草酮在小麥中最大殘留限量為0．1 mg／kg。根據河南、山東兩地殘留試驗結果，建議我國可暫以0．1 mg／kg為唑草酮在小麥中的最大殘留限量。

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