超高效液相色譜—串聯質譜法同時檢測水中五氟磺草胺和噁唑酰草胺

劉雁雨，魏京華，張 燕，袁善奎

(農業部農藥檢定所，北京 100125)

1 前言

噁唑酰草胺是韓國化工技術研究院開發的芳氧苯氧丙酸酯類除草劑，其作用機理是通過抑制乙酰輔酶A羧化酶而發揮殺草作用。噁唑酰草胺對大多數一年生禾本科雜草均有較好的防除效果，但對水稻安全[1]。五氟磺草胺是美國陶農科公司開發三唑并嘧啶磺酰胺類除草劑[2]，其作用機理是通過抑制乙酰乳酸合成酶達到除草效果。五氟磺草胺是目前稻田用除草劑中殺草譜最廣的品種，對水稻田常見的多種雜草，包括稗草、一年生莎草以及多種闊葉草均有良好的防效[3]。隨著噁唑酰草胺和五氟磺草胺的廣泛推廣使用，其強勁的市場表現日益顯現。

目前，有關噁唑酰草胺的分析方法主要是液相色譜法，該方法普遍存在耗時、靈敏度低等缺點[4-6]；現有的五氟磺草胺的分析方法主要是高效液相色譜-串聯質譜法，但在分析中通常需要繁瑣的前處理過程[7-9]。有關同時檢測噁唑酰草胺和五氟磺草胺的方法尚未見報道。由于近年來有企業利用上述兩種有效成分各自優勢開發混配制劑，試驗檢測及將來的環境殘留風險監測中需要建立一種同時測定水中兩種有效成分的分析方法。本實驗以水為供試物，通過優化色譜條件、質譜條件和提取溶劑，建立了超高效液相色譜-電噴霧串聯質譜(UPLC-ESI-MS/MS)同時測定水中的五氟磺草胺和噁唑酰草胺，該方法快速、準確、靈敏，能夠滿足水中噁唑酰草胺和五氟磺草胺殘留的同時快速準確檢測的要求。

2 材料與方法

2.1 試驗材料 五氟磺草胺標準品(99.5%)陶氏益農農業科技(中國)有限公司；噁唑酰草胺標準品(98%)德國Dr.Ehrenstorfer GmbH公司；乙腈、二氯甲烷和乙酸乙酯(色譜純)賽默飛世爾科技有限公司；乙酸(優級純)汕頭市西隴化工有限公司；氯化鈉(分析純)北京化工廠；流動相用水屈臣氏純凈水。

Waters Quattro-premier XE超高效液相色譜-串聯四級桿液質聯用儀(配ESI離子源和BEH C18色譜柱)美國Waters公司；QL-901 Vortex渦旋混合器海門市其林貝爾儀器制造有限公司；0.22μm有機相針式濾器天津市津騰實驗設備有限公司；20mL棕色玻璃瓶四川蜀玻有限責任公司。

2.2 試驗方法

2.2.1 標準溶液的配制 準確稱取五氟磺草胺標準品約0.02g(精確至0.000 2 g)于10mL容量瓶中，加入乙腈溶解定容，搖勻后靜置備用；準確稱取噁唑酰草胺標準品約0.02g(精確至0.000 2 g)于10mL容量瓶中，加入乙腈溶解定容，搖勻后靜置備用。將上述標準儲備液用乙腈梯度稀釋得到1、0.8、0.5、0.2、0.1、0.05、0.02、0.01、0.005、0.001mg/L的五氟磺草胺和噁唑酰草胺的混合標準溶液。

2.2.2 前處理方法 取5mL自來水水樣于棕色玻璃瓶中，加入5mL含0.2%乙酸的二氯甲烷溶液，手動振搖1min，全速渦旋1min，取下層有機相1mL氮吹至干，加入1mL乙腈渦旋混勻后過0.22μm濾膜后上機檢測。

2.2.3 色譜條件 色譜柱為：Acquity UPLC BEH C18柱(50 mm×2.1mm，1.7μm)；流動相A為水，流動相B為乙腈；采用二元梯度洗脫分離，梯度洗脫程序：0 min ～1.0 min，80% B；1.0 min～1.1 min，80%～70% B；1.1 min～2.5 min，70% B；2.5 min～2.6 min，70%～80% B；2.6 min～4.0 min，80% B。柱溫30℃；樣品室溫度20℃；流速為0.2mL/min；進樣量：5μL。

2.2.4 質譜條件 采用電噴霧離子源，正離子(ESI+)采集模式，多反應監測模式下檢測。毛細管電壓3.0 kV，離子源溫度120℃，脫溶劑氣溫度為350℃，脫溶劑氣流量600 L/h，錐孔反吹氣流量50 L/h。2種農藥的監測離子、錐孔電壓和碰撞電壓等質譜參數(表1)。

表1 2種農藥的串聯質譜測定參數

*為定量離子

3 結果與討論

3.1 色譜條件優化 本實驗選常用的C18液相色譜柱，經流動相種類選擇配比實驗，當選用甲醇和水作流動相時，目標物質的峰形較差。通過查閱相關資料，建立了以乙腈和水作為流動相，梯度洗脫的色譜條件。在該色譜條件下，可以對五氟磺草胺和噁唑酰草胺進行很好的分離，且峰形良好。2種農藥在4min內達到基線分離，保留時間分別為0.77 min和1.44min。優化后的混合標樣總離子流圖(A)、空白樣品總離子流圖(B)及添加樣品總離子流圖(C)，圖1所示。

圖1 五氟磺草胺和噁唑酰草胺的混合標樣總離子流圖(A) ;空白樣品總離子流圖(B)；添加樣品總離子流圖(0.005mg/L)(C)

3.2 提取方法優化 從水中提取五氟磺草胺和噁唑酰草胺，選擇了不同的萃取溶劑進行比較，包括乙腈、二氯甲烷和乙酸乙酯。結果發現，用乙酸乙酯和二氯甲烷提取，能保證噁唑酰草胺的定量回收，效果令人滿意。但3種提取劑對五氟磺草胺的提取效率均太低。由于五氟磺草胺在水中的溶解度與pH值有關，數據顯示，當pH值介于5～9時，五氟磺草胺在水中的溶解度為5.7～1 460mg/L。因此，調節提取溶劑的酸度可能有助于改善提取效果。為此，試驗分別采用含0.2%乙酸的乙腈、二氯甲烷及乙酸乙酯做提取劑，按照2.2.2前處理方法進行添加回收試驗。結果表明，酸化的乙腈對提取效果未明顯改善，2種目標物質的回收率仍然偏低，其中，五氟磺草胺的回收率最高僅為50.2%；而采用酸化的乙酸乙酯或酸化的二氯甲烷作提取劑時，不僅能夠保證噁唑酰草胺的定量回收，而且可以改善五氟磺草胺的提取效果。但是相比酸化的二氯甲烷作提取劑，酸化的乙酸乙酯對2種目標物質的回收率偏高，因此，試驗最終選擇含0.2%乙酸的二氯甲烷作提取劑。不同提取劑對目標物的回收率結果(圖2)。

圖2 不同提取劑對目標物質回收率(A 0.005mg/L加標，B 0.8mg/L 加標)

3.3 方法評價

3.3.1 線性關系和檢出限 在優化的試驗條件下，對系列濃度標準溶液進行檢測，結果(表2)，噁唑酰草胺和五氟磺草胺在0.001～1mg/L范圍內具有良好的線性關系，R2>0.993 4。以3倍信噪比(RSN=3)計，噁唑酰草胺和五氟磺草胺的檢出限均低于0.002mg/L；以10倍信噪比(RSN=10)計，噁唑酰草胺和五氟磺草胺的定量限為0.005mg/L。

表2 2種農藥的線性范圍、線性方程、相關系數(R2)和檢出限(LOD)

3.3.2 加標回收率和精密度 取5mL自來水水樣于棕色玻璃瓶中，分別添加五氟磺草胺和噁唑酰草胺混合標準溶液，添加水平分別為0.005和0.8mg/L，每個添加水平重復測定5次，按照優化的試驗方法進行添加回收率的測定。試驗結果(表3)，2種農藥的添加回收率為89.7%～109.0%，RSD為7.1%～7.8%。

表3 五氟磺草胺和噁唑酰草胺在自來水中的添加回收率及相對標準偏差

4 結論

本實驗建立了水中噁唑酰草胺和五氟磺草胺農藥的UPLC-ESI-MS/MS檢測方法，平均回收率為89.7%～109.0%。相對標準偏差為7.1%～7.8%，該方法快速、靈敏、準確、重現性好，能夠在4 min內完成檢測。符合農藥殘留檢測的要求，適用于水樣的檢測。