超高效液相色譜-串聯質譜聯法測定茶園用農藥制劑中烷基酚聚氧乙烯醚含量

林琴，周利，羅逢健，楊潔，王新茹，孫荷芝，楊梅，陳宗懋

1. 中國農業科學院茶葉研究所農產品質量安全研究中心，浙江 杭州 310008；2. 中國農業科學院研究生院，北京 100081；3. 農業部茶葉質量安全控制重點實驗室，浙江 杭州 310008

茶葉是我國重要的經濟作物，茶葉質量安全是社會關注的熱點，影響茶葉質量安全的重要因素包括茶葉中的農藥殘留[1]、重金屬[2]和無機污染物[3]。對于茶葉中的農藥殘留問題主要集中在農藥有效成分的殘留量檢測，忽視了除有效成分以外的農藥助劑的殘留污染，尤其是農藥有效成分含量較低的農藥制劑。

烷基酚聚氧乙烯醚（Alkylphenol ethoxylates,APEOs）是一類非離子表面活性劑，因其具有良好的濕潤性、乳化性、分散性和滲透性，被當作助劑廣泛應用于殺蟲劑、殺菌劑和除草劑生產[4]。APEOs中 80%～85%為壬基酚聚氧乙烯醚（Nonylphenol ethoxylates,NPEOs），剩下的約15%為辛基酚聚氧乙烯醚（Octylphenol ethoxylates,OPEOs）[4]，其降解產物分別為壬基酚（Nonylphenol,NP）和辛基酚（Octylphenol,OP）。由于APEOs及降解產物的環境雌激素效應和殘留持久性[5]，許多國家和組織就其使用采取了措施。歐盟于2001年發布《水框架指令》，將NP列為“優先管理有害物質”；2003/53/EC法規規定從 2005年起嚴格限制APEOs的使用；2010年底，NP及NPEOs列入《中國嚴格限制進出口的有毒化學品目錄》；2015年，中國農業農村部（原農業部）將NP和NPEOs列入了《關于征求〈農藥助劑禁限用名單〉(征求意見稿)意見的通知》禁用名單一欄[6]。

由于APEOs的廣泛使用，在水體、河道淤泥、水生動物[7]、土壤[8]、蔬菜[9]和肉類[10]中均檢測到APEOs的殘留，在人體的皮下脂肪組織[11]、尿液[12]、乳汁[13]中也檢出了此類物質。目前對APEOs的研究報道多集中在聚合度n=1～3的低聚合度 APEOs[14-15]，而對高聚合度的APEOs報道非常少。江澤軍等[16]建立了液體農藥制劑中烷基酚聚氧乙烯醚類助劑的高效液相色譜-熒光分析方法，未涉及其他固態制劑類型。茶園用農藥劑型復雜，種類繁多，而農藥制劑的使用是茶葉中農藥助劑殘留的重要來源，農藥制劑中APEOs的含量高低可能與茶葉農藥殘留量成正相關，因此篩查農藥制劑中 APEOs的含量對于查明茶葉中APEOs殘留量具有重要意義。同時針對APEOs含量高的農藥制劑，選用APEOs含量更少的農藥制劑或毒性更低的其他農藥助劑作為替代，可防止茶園受到高濃度APEOs的污染。本文建立了超高效液相色譜-串聯質譜法測定多種茶園用農藥制劑中不同聚合度APEOs的測定方法，并對市場上農藥產品中此類成分的含量進行了篩查。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

Waters ACQUITY UPLC?H-Class型超高效液相色譜，ACQUITY UPLC?BEH C18色譜柱（2.1 mm×100 mm，1.7 μm），Waters Xevo?TQ-S Micro三重四極桿質譜儀，運行軟件為Masslynx（美國Waters公司）。OPEO9-10（上海凜恩科技發展科技有限公司）；OPEO16、NPEO4、NPEO9-10（北京振翔科技有限公司）；乙腈（色譜純，德國默克公司）；乙酸銨（色譜純，上海安譜實驗科技股份有限公司）。添加回收率所用農藥制劑分別為：200 g·L-1草銨膦水劑（山東僑昌化學有限公司），10%氰氟草酯水乳劑（美豐農化有限公司），33.5%喹啉銅懸浮劑（浙江海正集團有限公司），150 g·L-1茚蟲威乳油（上海杜邦農化有限公司），6%四聚乙醛顆粒劑（廣州密達化工有限公司），50%異菌脲可濕性粉劑（江西禾益化工股份有限公司）。

1.2 標準溶液配置

分別準確稱量 OPEO9-10、OPEO16、NPEO4和NPEO9-100.010 0 g（精確到0.000 1 g）于50 mL容量瓶中，用乙腈溶解并定容至刻度，配制成質量濃度為200 mg·L-1標準儲備液。再用乙腈逐級稀釋成標準工作溶液，同時配制系列質量濃度的混合標準溶液備用。

1.3 樣品前處理

準確稱取0.100 g（精確至0.001 g）農藥制劑樣品到10 mL容量瓶中，用乙腈溶解并定容至10 mL，超聲波振蕩1 min，量取0.1 mL上述溶液到10 mL容量瓶中，乙腈定容至10 mL，取 1.5 mL溶液過 0.22 μm尼龍微孔濾膜，待超高效液相色譜-串聯質譜分析。

1.4 儀器條件

流動相A：水（2 mmol·L-1乙酸銨），流動相 B：乙腈，流速 0.25 mL·min-1。流動相洗脫程序：0～1 min，A 60%～50%；1～4 min，A 50%～15%；4～8 min，A 15%～1%；8～8.7 min，A 1%～1%；8.7～9.2 min，A 1%～60%。進樣體積為5 μL，柱溫40℃。

離子源模式ESI+，毛細管電壓3.5 kV，離子源溫度150℃，去溶劑化溫度350℃，錐孔反吹氣流量 50 L·h-1，脫溶劑氣流量 650 L·h-1。OPEOs和NPEOs的質譜參數如表1所示。

1.5 添加回收率試驗

選擇茶園登記較為普遍的農藥劑型水劑、水乳劑、懸浮劑、乳油、顆粒劑、可濕性粉劑進行添加回收試驗。在空白劑型基質中，添加APEOs含量為 0.5～1 503.6μg·kg-1，每個添加水平5個重復，以峰面積之比計算添加回收率和相對標準偏差（RSD）。

2 結果與討論

2.1 APEOs離子化特征

APEOs在液相色譜質譜離子化過程中可結合[H]+、[Na]+、[K]+、[NH4]+等生成多種加和離子[17]，為抑制其他離子形式的形成，流動相中添加乙酸銨，提高[M+NH4]+的響應。如圖1（A和B）所示，NPEOs（n=3～15）在該條件下形成[M+NH4]+的分子離子峰；OPEOs在較低聚合度n=3～15條件下[M+NH4]+相對豐度較高（圖1-C），在較高聚合度n≥16時，OPEOs的雙電荷[M+2NH4]2+的質譜響應高于[M+NH4]+（圖1-D），該質譜響應特征與張鵬等[18]報道的三苯乙烯基苯酚聚氧乙烯醚物質類似。

2.2 流動相條件優化

比較了不同流動相對目標化合物質譜響應的影響。水相中添加乙酸銨，目標物離子響應增強。當乙酸銨濃度為 10、5、2 mmol·L-1時，2 mmol·L-1條件下目標化合物質譜響應最高；選擇甲醇作流動相時，信號響應低于乙腈，故選用2 mmol·L-1乙酸銨和乙腈作為流動相。在最優化的條件下，APEOs色譜圖如圖 2所示，OPEOs保留時間在 5.25～5.51 min，NPEOs保留時間范圍為5.92～6.16 min。

2.3 分析方法確證

依據NPEOs呈泊松分布的特點[17]，分別計算 OPEO9-10、OPEO16、NPEO4和 NPEO9-10中各聚合度單體的質量濃度，并依混合比例計算混合標準溶液中各單體的質量濃度，結果如圖3所示。在1.4條件下進樣標準工作溶液，以其濃度（x）為橫坐標，峰面積（y）為縱坐標繪制標準曲線，結果如表2所示。由表可知，在 0.047～1 503.6μg·kg-1范圍內，APEOs 各單體的線性關系良好，線性相關系數r在0.996 1～0.999 9之間。以最小添加濃度作為方法的定量限（LOQ），則各單體的 LOQ為0.5～150.4μg·kg-1。

選擇空白農藥制劑來考察方法的精密度和準確度，結果如表3所示。OPEOs（n=3～20）在水劑、水乳劑、懸浮劑、乳油、顆粒劑和可濕性粉劑中的添加回收率分別為 94.9%～112.0%、95.5%～106.8%、90.5%～103.7%、90.0%～101.6%、93.5%～105.7%和 83.8%～100.2%，RSD＜14%；NPEOs （n=3～15）的添加回收率分別為98.1%～107.9%、91.0%～105.1%、95.7%～119.4%、95.5%～ 120.4%、94.9%～117.5%和93.7%～114.4%，RSD%＜8%。

表1 烷基酚聚氧乙烯醚的質譜參數Table 1 Mass spectrometric parameters for APEOs

2.4 市場樣品分析

收集茶園用農藥51種，包括乳油18種，懸浮劑17種，可濕性粉劑8種，水劑7種，和水乳劑1種。測定結果表明，8種制劑中檢出 OPEOs，檢出率為 15.7%，檢出劑型中OPEOs的質量百分數低于0.5%；46種農藥中檢出NPEOs，檢出率90.2%，懸浮劑和乳油是NPEOs檢出率較高的劑型；NPEOs的質量百分含量為ND～32.1%，其中12種農藥NPEOs質量百分數高于1%；NPEOs含量最高的劑型為可濕性粉劑，水劑中NPEOs檢出率較低。

圖1 烷基酚聚氧乙烯醚（APEOs，n=3～20）全掃質譜圖Fig. 1 Full scan mass spectrum of APEOs（n=3-20）

圖3 烷基酚聚氧乙烯醚（APEOs，n=3～20）各單體比例Fig. 3 Ratio of monomeric polymers in APEOs (n=3-20)

圖2 烷基酚聚氧乙烯醚（APEOs，n=3～20）色譜圖Fig. 2 Chromatogram of APEOs (n=3-20 )

表2 烷基酚聚氧乙烯醚的線性方程和相關系數Table 2 Linear equations and correlation coefficients for APEOs

續表2

表3 烷基酚聚氧乙烯醚的回收率和相對標準偏差（n=5）Table 3 Recovery and relative standard deviation of APEOs in different pesticide formulations (n=5)

續表3

3 結論

建立了農藥制劑中不同聚合度的烷基酚聚氧乙烯醚的超高效液相色譜-串聯質譜測定方法，并應用于茶園用農藥制劑中助劑含量篩查。結果表明茶園用農藥中乳油、懸浮劑、可濕性粉劑中 NPEOs使用普遍。建議選擇APEOs含量更低的農藥制劑，可防止茶園和茶葉受到高濃度APEOs的污染。