氣相色譜—串聯質譜測定水稻中10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑農藥殘留

吳俐 曹趙云 陳銘學 牟仁祥 林曉燕

摘要

[目的]建立水稻中10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑農藥殘留氣相色譜-串聯質譜測定方法。[方法]將樣品用乙腈提取，采用無水硫酸鎂、氯化鈉鹽析，弗羅里硅土柱萃取凈化進行前處理，采用多反應監測模式測定。[結果]濃度為0.010～0.500 mg/L 范圍內與峰面積呈線性關系，相關系數均大于0.99，最低檢測限在0.005～0.010 mg/kg。當添加水平為0.05、0.10、0.20 mg/kg時（n=5），回收率為75.0%～115.5%，相對標準偏差為3.9%～6.9%。[結論]該方法簡便、準確、可靠，能同時定性和定量，可用于水稻中擬除蟲菊酯類殺蟲劑農藥殘留的快速檢測與確證。

關鍵詞 氣相色譜-串聯質譜；農藥殘留；水稻；擬除蟲菊酯；殺蟲劑

中圖分類號 S481+.8 文獻標識碼 A 文章編號 0517-6611（2017）06-0147-04

Determination of 10 Pyrethroids Pesticide Residues in Rice by GC-MS-MS

WU Li1，2， CAO Zhao-yun1，2， CHEN Ming-xue1，2 et al

（1. China National Rice Research Institute， Hangzhou， Zhejiang 310006；2. Rice Product Quality Supervision and Inspection Center， Ministry of Agriculture， Hangzhou， Zhejiang 310006）

Abstract [Objective] A method was developed for the determination of 10 pyrethroids pesticide residues in rice by GC-MS-MS. [Method] Pyrethroids were extracted with acetonitrile， followed by a salting-out step with anhydrous magnesium sulfate and sodium chloride， cleaned up by florisil solid phase extraction （SPE） cartridge， and determined by multiple reaction monitoring mode. [Result] The method showed good linearity over the range of 0.010-0.500 mg/L for 10 pyrethroids pesticide with correlation coefficients over 0.99. The detection limits were 0.005-0.010 mg/kg. The method was validated by analyzing samples spiked with 0.05， 0.10， 0.20 mg/kg of 10 pyrethroids pesticide， respectively. The average recoveries in rice ranged from 75.0%-115.5%， and the relative standard deviations （RSD）were between 3.9%-6.9%. [Conclusion]The method is easy， accuracy and reliable， which can meet the requirement for the simultaneous determination and confirmation of pyrethroids pesticide residues in rice.

Key words GC-MS-MS；Pesticide residues；Rice；Pyrethroids；Pesticide

水稻病、蟲、草害嚴重影響水稻的種植和收成。當前化學農藥仍是病蟲害防治的主要手段，國家已禁止施用高毒農藥如甲胺磷、氧化樂果、六六六、滴滴涕等[1-2]，從而轉向中等毒性的擬除蟲菊酯類農藥，由于此類殺蟲劑具有高效、安全、廣譜及對人畜低毒等特點，在農業上得以廣泛應用。日本、菲律賓、越南、泰國早在20世紀80年代就普遍在水稻上應用擬除蟲菊酯類殺蟲劑[1-2]；歐美地區也將擬除蟲菊酯類殺蟲劑用于防治水稻害蟲[1]。目前被推薦用于水稻的擬除蟲菊酯類殺蟲劑有10余種，這些產品在我國已有生產[1-3]。

我國常用的10個擬除蟲菊酯類殺蟲劑品種包括氯氰菊酯、聯苯菊酯、氟氯氰菊酯、氯菊酯、溴氰菊酯、甲氰菊酯、氰戊菊酯、氯氟氰菊酯、氟氰戊菊酯、氟胺氰菊酯。雖然它們高效、低毒、低殘留，但對人和畜仍有一定影響[1-4]，因此，掌握水稻農藥殘留狀況，讓老百姓吃上“放心糧”是國計民生問題。

目前國家對食品中的農藥殘留也提出了新的要求，新版標準《食品中農藥最大殘留限量》（GB 2763—2014）中對最大殘留限量的要求，9成以上等同于或嚴于國際食品法典標準[5]。國家現有谷物、蔬菜、瓜果中擬除蟲菊酯類殺蟲劑檢測標準主要有氣相色譜（GC）[6-8]，氣相色譜-質譜（GC-MS）[6-8]。盧劍等[9]、楊曉鳳等[10]用氣相色譜測定茶葉中擬除蟲菊酯類農藥殘留，采用電子捕獲檢測器（GC-ECD）和陽性樣品需雙柱、氣相色譜-質譜聯用等技術定性確證，就是說同一樣品必須經過2次檢測才能排除假陽性的可能，有一定的弊端。何睿等[11]、劉洪波等[12-13]、榮杰峰等[14]采取氣質聯用（GC-MS）檢測中藥材、茶葉中擬除蟲菊酯類農藥殘留，GC-MS雖然可以同時定性定量，但檢測結果準確度不佳。王興寧等[15]采用氣相色譜-串聯質譜（GC-MS-MS）測定茶葉中多種農藥殘留。但目前水稻擬除蟲菊酯類農藥殘留的GC-MS-MS檢測報道不多。筆者采用多反應監測模式（MRM），在20 min內對10種擬除蟲菊酯類農藥同時定性和定量。樣品只需1次測定即可排除假陽性的可能，與單桿質譜相比，靈敏度更高、定量更準確，為樣品的準確判斷提供了技術支持。

1 材料與方法

1.1 材料

主要儀器：7890A/7000A- GC-MS-MS，美國Agilent公司；IKA-25高速組織搗漿機，德國IKA公司；氮吹儀，美國Organomation Associates公司；離心機，上海安亭科學技術儀器廠。

主要試劑：乙腈、丙酮、正己烷均為色譜純，美國TEDIA公司；氯化鈉，分析純 140 ℃烘4 h后置于干燥器中備用；無水硫酸鎂，美國進口，SIGMA-ALDRICH 公司，分析純；農藥標準品：1 000 mg/L（丙酮）的氯氰菊酯、聯苯菊酯、氟氯氰菊酯，氯菊酯、溴氰菊酯、甲氰菊酯、氰戊菊酯、氯氟氰菊酯、氟氰戊菊酯、氟胺氰菊酯；固相萃取柱：弗羅里硅土柱 6 mL，1 000 mg。

1.2 方法

1.2.1 氣相色譜參數。

7890氣相色譜儀，色譜柱為DB-5MS（30.0 m×0.25 μm×0.25 mm）；載氣為高純氦氣（純度≥99.999%）；恒壓模式，壓力為1.52×105 Pa；進樣口溫度為250 ℃；進樣方式為分流進樣，分流比為5∶1；進樣量2 μL；分流閥開啟時間0.75 min；節省載氣開（20 mL/min，2.0 min）?？焖俪绦蛏郎兀?0 ℃，不保持，以25 ℃/min 升至280 ℃，保持8 min。

1.2.2 質譜參數。

離子源采用EI（70 eV）模式；離子源溫度均為230 ℃；四極桿溫度均為150 ℃；傳輸線溫度280 ℃；碰撞氣氮氣流速2.25 mL/min，淬滅氣氦氣1.50 mL/min，采集方式為MRM；溶劑延遲4.6 min；調諧方式為自動調諧。擬除蟲聚酯類農藥GC-MS-MS多反應監測條件（MRM）見表1。

1.3 標準儲備液的配制 混合標準儲備溶液（20 mg/L）：分別量取1 000 mg/L氯氰菊酯、聯苯菊酯、氟氯氰菊酯、氯菊酯、溴氰菊酯、甲氰菊酯、氰戊菊酯、氯氟氰菊酯、氟氰戊菊酯、氟胺氰菊酯標準品各取0.5 mL，用丙酮∶甲苯=3∶7溶解并定容到25 mL，-20 ℃避光保存。

混合標準工作液：根據需要將上述混合標準儲備溶液用正己烷稀釋至適當濃度的標準工作液，-20 ℃避光保存。

1.4 樣品處理

1.4.1 提取。稱取5 g試樣（精確到0.01 g）于100 mL離心管中，加入20 mL蒸餾水，浸泡30 min，加入乙腈25.0 mL，氯化鈉2.5 g，無水硫酸鎂7.5 g，在高速分散機中高速勻漿2 min，以2 500 r/min離心5 min，取上清液10.0 mL于15 mL刻度離心管中，在氮吹儀上水浴60 ℃溫度條件下，氮氣吹至近干，加入2.0 mL正己烷溶解。

1.4.2 凈化。弗羅里硅土柱依次用正己烷、丙酮-正己烷（體積比1∶9）各5 mL預淋洗2次，當溶劑液面到達吸附層表面時，立即倒入待凈化溶液，用20 mL刻度離心管收集淋洗液，用5 mL丙酮-正己烷（體積比1∶9）沖洗盛待凈化溶液離心管后淋洗弗羅里硅土柱，并重復2次，將收集淋洗液的離心管置于氮吹儀上，于水浴 60 ℃溫度條件下，氮氣吹至小于2.0 mL，用正己烷定容至5.0 mL，在旋渦混合器上混勻，供氣相色譜-串聯質譜測定。

2 結果與分析

2.1 稻谷樣品的前處理

稻谷測定前，樣品需烘干、去殼、磨粉，稱量后，加水浸泡，使其活化，便于其中農藥的提取。因為不同水量浸泡和浸泡時間長短對農藥提取效率有所不同，該試驗就樣品浸泡水量及浸泡時間進行了一系列摸索。稱取5 g試樣，分別用5、10、15、20 mL蒸溜水浸泡10、15、20 min。試驗結果顯示，稱取5 g試樣，用20 mL蒸溜水浸泡30 min，活化完全，提取效率最佳。于是稻米樣品選取20 mL水浸泡30 min。

2.2 串接質譜條件的篩選與優化

在上述氣相色譜-質譜條件下，分別將10種擬除蟲菊酯農藥單標，經過全掃描（SCAN）、子離子掃描，篩選并優化各農藥檢測參數，用MRM模式測定。選取原則：各單標通過全掃描得到豐度最大的、且質荷比較大的分子離子，作為母離子；選定的母離子在不同碰撞能量上進行子離子掃描，獲得靈敏度高而穩定的定性、定量離子及對應的碰撞能量，作為MRM模式檢測參數。如表1所示，通過設定多個時間窗口和掃描通道可同時分析10種擬除蟲菊酯農藥。圖1為各農藥標準品總離子流圖，圖2為各農藥標準品MRM色譜圖。從圖1和2中可以看出，各農藥組分靈敏度高、特異性強，能滿足農藥殘留檢測的要求[5，13，16]。

2.3 線性范圍及方法檢出限的測定

將10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑標準溶液分別稀釋成質量濃度為0.01、0.02、0.05、0.10、0.20、0.50 mg/L，在該方法所確定的試驗條件下進行測定，以峰面積（Y）對質量濃度（X）繪制標準曲線，得線性方程及相關系數，見表2。

試驗結果表明，在0.01～0.50 mg/L濃度范圍內，10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑質量濃度與相對應的峰面積具有良好的線性關系，LOD為0.005～0.010 mg/L。

2.4 方法的準確度與精密度

為考察方法的準確性，進行了精密度和回收率試驗。將水稻樣品烘干，磨粉，樣品基質中（基質中不含待測農藥）添加0.05、0.10、0.20 mg/kg 3個水平的10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑混合標準溶液（添標水平參考了中國、歐盟及美國、日本等國家的限量要求[5，16-17]），按上述方法進行測定，回收率試驗結果見表3。

結果表明，10種擬除蟲菊酯類農藥平均加標回收率在75.0%～115.5%，相對標準偏差為3.9%～6.9%。加標回收試驗，結果良好。

2.5 實際樣品檢測

隨機取10個稻谷樣品，經上述樣品前處理方法，磨粉、稱量、浸泡、提取、凈化、上機，檢測結果如表4所示。

根據GB 2763—2014[5]，結合表1中數據可知稻谷樣品中檢出的農藥殘留，都沒有超過國家規定的最大殘留限量。將這10種稻谷樣品去殼后，測其對應的糙米、精米中農藥殘留，均未檢出相應的農藥組分。

3 結論

綜上所述，該試驗建立的氣相色譜-串聯質譜測定水稻中10種擬除蟲菊酯類殺蟲劑農藥殘留分析方法，是一種快速、簡便的檢測手段，具有靈敏度高且分離、重復性好的特點，符合農藥殘留檢測的要求，檢出限能滿足歐盟及美國、日本等國家的限量要求[16-17]。隨著國家對食品安全的監管力度增強，各級監管部門的管理到位，廣大水稻種植戶安全意識進一步增強，水稻農藥殘留逐步降低，根據農業部稻米及制品質量監督檢驗測試中心多年承擔的部、省級農產品質量安全例行監測數據來看，水稻農藥殘留檢出率或超標率大大降低。

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