液質聯用法檢測土壤中20種常見農藥殘留

摘要

[目的]建立一種高效液相色譜-串聯質譜聯用法同時檢測土壤中多種農藥殘留的方法。[方法]樣品經調節含水量后使用乙腈振蕩提取、鹽析離心分層并取上清液經吸附劑凈化，用高效液相色譜-串聯質譜法測定，內標法定量。[結果]方法的線性范圍為10～500 μg/L，檢出限為0.2～1.7 μg/kg，加標回收率為76.05%～114.87%。[結論]該方法簡單、快速，可實現對土壤中多種農藥殘留的同時測定。

關鍵詞高效液相色譜-串聯質譜聯用儀；土壤；農藥殘留

中圖分類號S158.4文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）26-122-03

Abstract[Objective]To develop a rapid and accurate method based on high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry （LCMS/MS） for the determination of 20 kinds of pesticides in soil. [Method]Samples were extracted with acetonitrile and separated by centrifuging after regulating the water content， then， the supernatant was collected and purified by absorbent， finally， the purified sample was quantified by high performance liquid chromatography tandem mass spectrometry（LCMS/MS） with internal standard method. [Result]The limits of detection （S/N=3） of the developed method for 20 kinds of pesticides were 0.2-1.7 μg/kg， the dynamic linear range were 10-500 μg/L， and the recoveries were 76.05%-114.87%， respectively. [Conclusion]The method is simple， fast， and easy to realize the determination of 20 kinds of pesticides in soil.

Key wordsLCMS/MS； Soil； Pesticide residues

隨著現代農業的發展，農藥作為獲取農業豐收、提高農產品產量和防治農作物病蟲害的重要手段，對農業生產有著重要作用，但是由于農藥使用知識的缺乏和片面地追求產量，很多地區的農民盲目、過量地使用農藥[1]，不僅帶來了蔬菜和水果等農產品農藥殘留問題，而且一部分農藥散落并長期存在于土壤、大氣和水等環境中，使農業生態環境受到污染，威脅著人類健康和農業生產的優質高效[2-3]。

土壤樣品成分復雜，農藥含量低，且與土壤中其他成分存在較強的耦合作用[4]，不能直接通過儀器進行定性和定量測定，所以在儀器分析前對土壤樣品進行凈化、提取和濃縮是十分必要的，振蕩提取法作為一類常用的前處理方法，由于具有處理簡單、操作便捷、靈敏度和精密度高等優點在植物和環境樣品分析中得到廣泛應用[5]。

液相色譜-串聯質譜聯用法將高分離能力的液相色譜與高選擇性、高靈敏度的串聯質譜結合，優點非常顯著。該法既能夠提供足夠的化合物結構信息用于定性分析，又可以對復雜樣品進行實時分析[6]，即在液相色譜難于分離的情況下，通過串聯質譜的多反應檢測模式（MRM），掃描特征母離子和子離子的一一對應性，增強了方法的抗干擾能力，降低了定量時的本底值，提高了檢測的靈敏度，適用于分析組分復雜、定性困難、目標化合物含量低的樣品，在生物和環境樣品檢測中得到了廣泛應用[7]。

筆者以丙草丹作為內標，先將樣品用乙腈振蕩提取，通過鹽析離心分層并取上清液經吸附劑凈化后，用高效液相色譜-串聯質譜法對20種農藥進行了同時檢測，旨在為土壤多農藥殘留檢測提供參考。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1

儀器。Agilent1290高效液相色譜儀，Agilent 6460三重四級桿質譜儀，配有電噴霧源（ESI）和Masshunter工作站；TDL802B型高速離心機（上海安亭科學儀器廠），配備適用12 ml離心管的離心機轉子；MilliQ超純水機（Millipore公司）。

1.1.2

試劑與藥劑。試劑：乙腈、甲醇（農殘級），Sigma公司產品；無水硫酸鎂、氯化鈉、檸檬酸鈉、檸檬酸二鈉（分析純），國藥集團化學試劑有限公司產品；N丙基乙二胺鍵合固相吸附劑（分析純），Agilent公司產品。農藥標準品：蚜滅磷、抗蚜威、殘殺威、倍硫磷亞砜、豐索磷、異惡草酮、滅蟲威、殺撲磷、苯線磷、滅線磷、殺蟲畏、毒蟲畏、喹硫磷、惡醚唑、二嗪磷、地蟲磷、甲基嘧啶磷、茚蟲威、吡氟禾草靈、乙硫磷、丙草丹共21種農藥標準品，其中丙草丹為內標，均購于農業部環境保護科研檢測所。

1.2方法

1.2.1

樣品處理。稱取2.00 g土壤樣品于12 ml具蓋離心管中，加入2.00 ml水，振蕩至樣品被充分浸潤。移取4.00 ml乙腈和0.20 ml丙草丹內標工作液到離心管中，劇烈振蕩2 min，加入1.00 g無水硫酸鎂、0.50 g氯化鈉、0.20 g檸檬酸鈉和0.10 g檸檬酸氫二鈉，立即手持振蕩1 min，然后以4 000 r/min離心5 min。移取樣品提取液上清液1.00 ml于12 ml離心管中，加入150 mg無水硫酸鎂和25 mg N丙基乙二胺鍵合固相吸附劑，手持振蕩2 min，以6 000 r/min離心2 min。吸取上清液200 μl，用乙腈稀釋至1.00 ml，經0.22 μm有機相濾膜過濾后用于分析。

1.2.2

標準溶液的配制。

1.2.2.1

單一標準儲備液。分別稱取各農藥標準品0.10 g于100 ml容量瓶中，用甲醇稀釋定容，得到各農藥標準品濃度為1 mg/ml的單一標準儲備液。

1.2.2.2

混合標準儲備液。移取濃度為1 mg/ml的各農藥單一標準儲備液0.01 ml于100 ml容量瓶中，用甲醇稀釋定容，得到各農藥標準品濃度為10 μg/ml的混合儲備液。

1.2.2.3

內標儲備液。取丙草丹標準品0.01 g于100 ml容量瓶中，用甲醇稀釋定容，得到濃度為100 μg/ml的內標儲備液。

1.2.2.4

內標工作液。移取0.10 ml內標儲備液于10 ml容量瓶中，用甲醇稀釋定容，得到濃度為1 μg/ml的內標工作液。內標工作液應避光貯存于0～4 ℃條件下，至少可穩定6個月。

1.2.2.5

標準工作曲線測定。分別移取混合標準儲備液500、250、100、50、25、10 μl到6個10 ml容量瓶中，每個容量瓶移入1.00 ml內標工作液，用甲醇定容。各溶液農藥濃度分別為500、250、100、50、25和10 μg/L。

1.2.3

儀器條件。色譜條件：Agilent Zorbax SBC18色譜柱，1.8 μm，2.1 mm×50.0 mm；柱溫25 ℃；進樣量5 μl， 流動相及流速見表1。質譜條件：掃描方式為正離子掃描（ESI+）；數據采集模式為多反應監測（MRM）；電噴霧電壓為4 000 V；霧化氣壓力為0.414 MPa；離子源溫度為350 ℃；20種目標分析物的監測離子對、毛細管電壓、碰撞能量及保留時間見表2。

2結果與分析

2.1萃取條件的選擇

2.1.1

萃取溶劑的選擇。由于考察的20種農藥的物理化學性質差別較大，選用的萃取溶劑應有較寬的適應性，理想的萃取溶劑不僅要實現對目標分析物的有效提取，又要盡量減少樣品基質的干擾。該研究考察了乙酸乙酯、丙酮和乙腈3種萃取溶劑，分別選用該3種萃取溶劑時，大部分農藥的回收率都分布在70%～130%；當用丙酮作萃取溶劑時，部分農藥的回收率在110%～130%，而如滅蟲威、毒蟲畏的回收率分別為58%和64%，回收率偏低；當用乙酸乙酯作萃取溶劑時，部分農藥的回收率處于70%～90%，回收率偏低，而如喹硫磷、惡醚唑的回收率分別為55%和68%；而使用乙腈作為萃取溶劑時，回收率處于80%～110%，總體表現較好。因此，選擇乙腈作為萃取溶劑。

2.1.2

凈化劑的選擇?？疾炝烁ヂ謇锕柰?、中性氧化鋁、N丙基乙二胺（PSA）對20種目標分析物混合標準溶液的吸附情況。結果表明，PSA對農藥本身的吸附作用較小，且去除樣品中雜質的效果較好，所以選用PSA作為吸附劑。

2.2分析性能

按“1.2.3”色譜條件進行測定，以各物質的峰面積對濃度進行線性回歸，20種農藥的標準曲線、線性范圍、相關系數和檢出限見表3，各目標分析物的檢出限為0.2～1.7 μg/kg。

2.3方法準確度的驗證

以不含目標分析物的土壤樣品作為空白樣品，對該方法進行驗證。分別考察低、中、高3個添加水平，使用已知濃度的混合標準樣品溶液加入空白試樣中，然后按照“1.2.1”的操作步驟進行提取、凈化，重復試驗5次，方法的加標回收率為76.05%～114.87%，相對標準偏差（RSD）為2.0%～15.0%（表4），符合土壤實際檢測的需求。

2.4實際樣品分析

采用優化后的方法對湖北省鄂西北不同地區的5個土樣進行測定。由表5可知，20種農藥分析物中，除殺撲磷和乙硫磷有少量檢出外，其他農藥均未檢出，說明該區域土壤性狀良好，受污染情況較輕。

3結論

建立了一種高效液相色譜-串聯質譜聯用法同時檢測土壤中20種農藥殘留的方法。樣品經乙腈振蕩提取、鹽析離心分層并取上清液經吸附劑凈化后，用高效液相色譜-串聯質譜法測定。該方法簡單快速、試劑消耗少且能滿足土壤農藥殘留的要求，具有一定的應用價值。

參考文獻

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[3] 李廣領，谷珊山，郭梅燕，等.分散固相萃取-高效液相色譜檢測土壤中咪唑乙煙酸殘留[J].河南科技學院學報（自然科學版），2013（4）：22-25，29.

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[7] 鄧晶晶，廖于瑕.液質聯用技術在藥物體內代謝研究中的應用[J].數理醫藥學雜志，2010，23（1）：86-88.