超高效液相色譜—串聯質譜法同時測定水稻中丙草胺和西草凈殘留

曲麗萍,李雪茹，陳國峰，劉 峰，董見南，尤紅梅，呂 洋，陳宏遠，李玉瓊

(1.黑龍江廣播電視大學，黑龍江 哈爾濱 150080；2.農業部農產品質量安全風險評估實驗站(哈爾濱)，黑龍江 哈爾濱 150086)

丙草胺(pretilachlor)，化學名稱為 2-氯-2’,6’-二乙基-N-(2-丙氧基乙基)乙酰苯胺，是芽前除草劑，主要用于防除禾本科雜草，屬于2-氯化乙酰替苯胺類除草劑，是細胞分裂抑制劑，用于土壤處理時，可防除稗草、異型莎草、牛毛氈、鴨舌草、窄葉澤瀉等稻田雜草[1-2]。西草凈(simetryn)，化學名稱為2,4-雙乙胺基-6-甲硫基-1,3,5-三氮苯，屬于選擇內吸傳導型均三氮苯類除草劑，抑制光合作用，影響糖類的合成和淀粉的積累，從而達到除草效果。對稻田惡性雜草眼子菜有特效，對早期稗草、牛毛草均有顯著效果[3]。丙草胺和西草凈復配劑防除水稻移栽田稗草和雜草的綜合效果均顯著優于人工除草和對照藥劑 25%西草凈(WP)；防除眼子菜、鴨舌草和雜草的綜合效果顯著優于人工除草和對照藥劑 30%丙草胺(EC)[4]。

目前，關于丙草胺和西草凈殘留的檢測方法已有報道：如康慶賀等[5]用氣相色譜對糙米中的丙草胺殘留進行了測定；陸梅等[6]采用高效液相色譜法測定了水中的丙草胺殘留；王磊等[7]建立了丙草胺在小麥粉和植株中殘留的分析方法；侯紅敏等[8]研究了稻田生態系統中丙草胺分析方法。韓鐫竹等[9]研究了西草凈等農藥在生鮮乳中的殘留，彭金云等[10]用氣相色譜研究了甘蔗中西草凈等農藥的殘留。但利用超高效液相色譜—串聯質譜法同時測定稻田環境中丙草胺和西草凈的快速檢測鮮有報道。本研究建立了一套快速、準確超高效液相色譜—串聯質譜法測定丙草胺和西草凈含量的方法。

1 材料與方法

1.1 儀器

超高效液相色譜質譜聯用儀：WATERS TQD公司；電子天平：Sartorius公司；精密移液槍：eppendorf公司。

1.2 試劑

丙草胺標準品(98.9%)：由上海市農藥研究所有限公司提供；西草凈標準品(99.0%)：Dr. Ehrenstorfer公司；乙腈(AR) ；乙腈(色譜純)；NaCl(AR)；甲酸(AR)；去離子水(過0.22 μm濾膜)；N-丙基乙二胺(PSA): Agela公司。

1.3 分析方法

1.3.1 前處理

糙米、稻殼、植株、土壤樣品：稱取糙米、植株、土壤樣品10.0 g，稻殼5.0 g于150 mL三角瓶中，加入乙腈/水(2∶1，v/v)溶液30 mL，震蕩60 min，過濾。濾液全部轉移至含5 g NaCl的50 mL離心管中，振搖5 min后，在3 500 r/min下離心5 min，取上清液1 mL到2 mL離心管內，加入50 mg PSA懸混1 min，在3 500 r/min下離心3min，經0.22 μm微膜過濾，待測。

田水樣品：稱取田水樣品10.0 g于50 mL離心管中，加入乙腈/水(2∶1，v/v)溶液30 mL，震蕩60 min，加入5 g NaCl，振搖5 min后在3 500 r/min下離心5 min，取上清液1 mL到2 mL離心管內，加入50 mg PSA懸混1 min，在3 500 r/min下離心3 min，經0.22 μm微膜過濾，待測。

1.3.2 儀器分析條件

色譜條件 色譜柱：Acquity UPLC? BEH C18(100 mm×2.1 mm，1.7 μm)；柱溫：35 ℃；樣品室溫度：10 ℃；進樣體積：10 μL；流速：0.3 mL/min；流動相：0.1%甲酸水(A)和乙腈(B)；梯度洗脫程序：0 min時，90%A至0.1min，0.1～0.5 min降低至10%A，0.5～2.5 min保持10%A，2.5～2.6 min增至90%A，2.6～4.0 min保持90%A，之后進行系統平衡。

質譜條件 離子源：電噴霧離子源ESI；掃描方式：正離子源；毛細管電壓：3.5 kV；離子源溫度：120 ℃；脫溶劑氣溫度350 ℃；脫溶劑氣流量：800 L/h；錐孔氣流量：50 L/h；采用多反應檢測模式(MRM)，丙草胺的錐孔電壓為20 V，定性離子對為312/176，對應碰撞能量為22 eV，定量離子對為312/252，對應碰撞能量為15 eV；西草凈的錐孔電壓為34 V，定性離子對為214/96，對應碰撞能量為15 eV，定量離子對為214/124，對應碰撞能量為10 eV。丙草胺在此色譜條件下的保留時間為1.50 min，西草凈在此色譜條件下的保留時間為1.16 min。丙草胺和西草凈質譜圖見圖1。糙米空白樣品質譜圖如圖2所示。丙草胺和西草凈糙米添加質譜圖如圖3所示。

圖1 丙草胺和西草凈標準品質譜圖(0.1 mg/L)

圖2 糙米空白樣品質譜圖

圖3 丙草胺和西草凈糙米添加質譜圖(0.05 mg/L)

上述色譜操作條件系典型操作參數, 可根據儀器特點，對給定操作參數作適當調整，以獲得最佳效果。

1.3.3 標準工作曲線配制

分別稱取丙草胺標準品0.010 1 g(精確至0.000 1 g)，西草凈標準品0.010 1 g，用乙腈溶解并配制成1 000 mg/L 的標準貯備液，實驗時再用乙腈逐級稀釋成丙草胺和西草凈質量濃度分別為0.01、0.05、0.5、2.5、5.0 mg/L和0.005、0.025、0.25、1.25、2.5 mg/L的混合標準溶液。在選定的儀器條件下測定，以標準工作溶液濃度為橫坐標(x)、峰面積為縱坐標(y)繪制標準工作曲線。

1.3.4 回收率和精密度

向空白糙米、稻殼、植株、土壤和田水樣品中添加丙草胺和西草凈標準混合溶液，使糙米、植株、土壤和田水樣品中丙草胺和西草凈的添加濃度分別為0.02、0.05、0.1 mg/L和0.01、0.025、0.05 mg/L，稻殼樣品中丙草胺和西草凈的添加濃度分別為0.02、0.05、0.1 mg/L和0.01、0.025、0.05 mg/L，每個濃度進行5次重復實驗，然后按照上述方法測定，計算回收率和相對標準偏差。

2 結果與分析

2.1 標準曲線的繪制

分別用乙腈配制不同濃度的丙草胺和西草凈混合標準溶液0.01、0.05、0.5、2.5、5.0 mg/L和0.005、0.025、0.25、1.25、2.5 mg/L 。在上述檢測條件下上機檢測，丙草胺線性回歸方程為：y=1 819x+3 484，相關系數：r=0.997 4；西草凈線性回歸方程為：y=2 191x-1 254，相關系數：r=0.997 9。丙草胺和西草凈的標準曲線見圖4、圖5。

圖4 丙草胺標準曲線

圖5 西草凈標準曲線

2.2 檢測方法評價

表1和2為丙草胺和西草凈在水稻糙米、稻殼、植株、土壤和田水樣品中的添加回收率。對于5種實驗樣品的3個濃度添加5個平行樣本，丙草胺在糙米、稻殼、植株、土壤和田水樣品中的添加平均回收率和相對標準偏差(RSD, n=5)見表1；丙草胺在糙米、稻殼、植株、土壤和田水樣品中的添加平均回收率為71.8%～103.6%；相對標準偏差為2.6%～9.2%。西草凈在糙米、稻殼、植株、土壤和田水樣品中的添加平均回收率和相對標準偏差(RSD,n=5)見表2；西草凈在糙米、稻殼、植株、土壤和田水樣品中的添加平均回收率為75.0%～107.3%；相對標準偏差為2.7%～10.8%。該方法在糙米、植株、土壤以及田水中的丙草胺和西草凈最低檢出濃度分別為0.02 mg/L和0.01 mg/L，在稻殼的丙草胺和西草凈最低檢出濃度分別為0.04 mg/L和0.02 mg/L，糙米空白樣品和糙米樣品添加質譜圖見圖2和圖3。

表1 丙草胺在糙米、稻殼、植株、土壤和田水中的添加回收率

表2 西草凈在糙米、稻殼、植株、土壤和田水中的添加回收率

3 結論

研究建立了采用超高效液相色譜—質譜聯用儀同時測定糙米、稻殼、植株、土壤和田水樣品中丙草胺和西草凈殘留量的方法，該方法前處理步驟較為簡單，雜質干擾少，重復性好，準確度、精密度均能滿足農藥殘留量檢測的技術要求。為不同環境介質中除草劑丙草胺和西草凈的殘留檢測提供了有效的前處理和檢測方法。與侯紅敏等[8]研究的稻田生態系統中丙草胺分析方法。韓鐫竹等[9]研究的西草凈等農藥在生鮮乳中殘留的檢測方法，彭金云等[10]用氣相色譜檢測甘蔗中西草凈等農藥的殘留相比，該方法樣品前處理步驟簡單，測定結果重復性好，精密度、準確度更好。

參考文獻：

[1]蔣小軍.丙草胺的新合成工藝[J].農藥通訊,2000,245( 5):10-12.

[2]盧貴平,楊建平,鄭 舟.丙草胺及中間體的合成述評[J].浙江化工,1996,27(4):10-12.

[3]侯志廣,密東林,趙曉峰,等. 25%西草凈WP在水稻、田水和土壤中的殘留動態分析[J].農藥, 2014, 53(7): 506-508.

[4]朱文達,吳志鳳,王晶,等. 16.5%丙草胺·西草凈EC對水稻移栽田雜草的防除效果[J]. 湖北農業科學,2011(19):3971-3974.

[5]王磊,單娟,董嶄,等.氣相色譜法測定小麥中的丙草胺殘留[J].山東農業科學,2011(9):105-107.

[6] 康慶賀,楊長志.氣相色譜法同時測定糙米中6種取代苯類及酰胺類農藥殘留[J].色譜,2003, 21(4): 421-423.

[7]陸梅,丁長春.高效液相色譜法測定水4種酰胺類除草劑[J].環境監測管理與技術, 2007, 19(3): 35-36.

[8]侯紅敏,劉惠敏,吳萍.丙草胺在稻田生態系統中的殘留分析方法[J]. 現代農藥, 2011, 10(3): 36-38.

[9]韓鐫竹, 田曉玲, 李香珍, 等. 超高效液相色譜-串聯質譜法測定生鮮乳中6種農藥的殘留[J].中國畜牧獸醫, 2013, 40(增刊): 62-67.

[10]彭金云,韋良興,農克良,等.基質固相分散氣相色譜法測定甘蔗中三嗪類除草劑[J]. 分析實驗室, 2011, 30(7): 98-102.●