QuEChERS-HPLC法同時快速檢測水溶肥中10種常見違禁添加殺蟲劑

洪華 闞曉麗 張茜 范琪 余倩

摘要 [目的]建立了采用QuEChERS-HPLC同時測定水溶肥中10種常見違禁添加殺蟲劑的分析方法。[方法]樣品經乙腈提取和前處理方法優化，以PSA、C 18E和GCB為分散固相萃取的吸附劑凈化后過濾膜，采用HPLC檢測。[結果]在1.0～20.0? mg/L，10種殺蟲劑的質量濃度與相應的峰面積間呈良好的線性關系，相關系數為0.999 3～1.000 0，定量限（LOQ）在0.02～0.09? mg/kg;在1.0、2.0和5.0 mg/kg 添加水平下，10種殺蟲劑的平均回收率在76.5%～99.4%，相對標準偏差（RSD）在0.33%～2.56%（n=5）。[結論]經實際樣品檢測驗證，該方法高通量、干擾少、效率高、環境友好、準確度高，適用于水溶肥中10種常見殺蟲劑的測定。

關鍵詞 QuEChERS-HPLC;水溶肥;殺蟲劑

中圖分類號 O 657.7? 文獻標識碼 A

文章編號 0517-6611（2021）18-0191-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.18.047

開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

Simultaneous and Rapid Determination of 10 Common Illegal Addition Insecticide in Water Soluble Fertilizers by QuEChERS-HPLC

HONG Hua，KAN Xiao-li，ZHANG Qian et al （Jiangsu Product Quality Supervision and Inspection Institute， Nanjing，Jiangsu 210007）

Abstract [Objective]A QuEChERS-HPLC method was developed for the simultaneous determination of 10 common illegal addition insecticide in water-soluble fertilizers. [Method]The sample was extracted by acetonitrile and the pretreatment method was optimized. PSA， C 18E and GCB were used as adsorbents for dispersive solid phase extraction. After purification， the filter membrane was used for HPCL detection. [Result]In the range of 1.0-20.0? mg/L， there was a good linear relationship between the mass concentration of 10 kinds of insecticides and the corresponding peak area， the correlation coefficient was 0.999 3-1.000 0， the LOQ was 0.02-0.09? mg/kg; at the addition levels of 1.0， 2.0 and 5.0? mg/kg， the average recovery of 10 kinds of insecticides was 76.5%-99.4%， and RSD was 0.33%-2.56% （n=5）. [Conclusion]Tested by actual samples， the method has high throughput， less interference， high efficiency， environmental friendliness and high accuracy.It is suitable for the determination of 10 common insecticide in water-soluble fertilizer.

Key words QuEChERS-HPLC;Water soluble fertilizers;Insecticide

作者簡介 洪華（1979—），男，江蘇南京人，高級工程師，博士，從事有毒有害物質檢測研究。

收稿日期 2021-01-26

肥料是為農作物提供養分的，農藥是為農作物防治病蟲害的，這是2種完全不用的產品。然而，有的肥料生產企業為了在噴施水溶肥的同時又能達到殺蟲的效果，使消費者覺得他們的產品好，從而達到占有市場的目的，他們會在水溶肥中添加殺蟲劑等農藥成分。按照《農藥管理條例》的規定，如果肥料中添加了農藥成分就需要領取農藥登記證，按照農藥管理。但是領取農藥登記證需要做一系列的登記試驗，周期長，費用也是一筆不小的開銷，所以有些企業就選擇鋌而走險，在肥料中違規添加殺蟲劑農藥隱形成分，而不在包裝中明示出來。消費者在不明實情的情況下使用了這種藥肥就會存在對環境和生態系統造成傷害的風險。但是目前還沒有水溶肥中殺蟲劑的檢測方法，所以也加大了執法部門在這方面的執法難度。因此開發一種快速高效的水溶肥中殺蟲劑的檢測方法顯得尤為重要。

隨著分析技術的日新月異，殺蟲劑含量檢測的方法也是多種多樣，主要的檢測方法有氣相色譜法、氣質聯用法、液相色譜法、液質聯用法和熒光光譜法等[1-7]。關于殺蟲劑含量檢測的前處理技術主要有固相萃取、快速溶劑萃取、加壓流體萃取、多壁碳納米管凈化、微波輔助提取和QuEChERS 等[8-16]。以上的樣品前處理技術和儀器分析方法各有優缺點，但絕大多數都是關于農產品中農藥殘留檢測的方法，缺少針對水溶肥中殺蟲劑的檢測方法。考慮到通用的檢測方法應該低成本且高效，所以該研究擬采用QuEChERS技術進行樣品前處理，采用高效液相色譜儀進行水溶肥中10種常見殺蟲劑的檢測分析，實現樣品的大批量快速檢測，為市場和監管部門提供技術支持，減少因濫用藥肥帶來的環境安全問題。

1 材料與方法

1.1 儀器

1260型高效液相色譜儀，DAD檢測器（美國安捷倫科技公司）;XBridge BEH Shield RP 18 液相色譜柱（130A，4.6 mm×250 mm，5 μm）;3-30KS臺式高速冷凍離心機（Sigma）;BS224S電子天平（賽多利斯）。

1.2 試劑 吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲啉、噻唑磷、異丙威、辛硫磷、乙螨唑、毒死蜱、丁硫克百威、聯苯菊酯，以上標準物質純度均不小于98.0%，購自德國Dr.Ehrenstorfer公司;甲醇，分析純;甲酸，優級純;甲醇，色譜純;乙腈，色譜純;QuEChERS萃取凈化管，月旭科技（上海）股份有限公司。

1.3 標準溶液的配制 首先分別稱取10種殺蟲劑標樣各約0.02 g（精確至 0.000 2 g），分別用甲醇溶解定溶于50 mL容量瓶中，得到濃度為400 mg/L的10種殺蟲劑標樣母液。再分別移取5 mL該母液于100 mL容量瓶中用甲醇稀釋至刻度，得到濃度為20 mg/L的混合標準溶液，放置于冷藏箱中待用。

1.4 色譜條件

XBridge BEH Shield RP 18 液相色譜柱（130A，4.6 mm×250 mm，5 μm），流動相為0.1%甲酸水溶液∶甲醇，梯度洗脫程序見表1;柱溫35 ℃;進樣體積20 μL。

1.5 樣品處理

準確稱取5 g （精確至 0.000 2 g）樣品于50 mL聚四氟離心管中，先加入20? mL乙腈和1 g NaCl，劇烈振蕩混勻，再加入4 g無水 MgSO 4上下顛倒混勻。于3 500 r/min下離心2 min，取1.5? mL上清液置于QuEChERS萃取凈化管中搖勻，于10 000 r/min下離心5 min，取上清液經0.22 μm 微孔濾膜過濾待測。

2 結果與分析

2.1 樣品前處理的方法

由于樣品本身含水，所以考察了甲醇和乙腈的提取效果，乙腈的提取效果明顯比甲醇高20%;有的水溶肥中含有大顆粒的固體懸浮物會吸附殺蟲劑分子，所以試驗加入NaCl，利用鹽析效果使目標化合物能夠充分溶解在溶劑中;由于水溶肥中含有大量的水，前處理中加入過量的無水 MgSO 4 可以吸收樣品溶液中的水，確保在凈化過程中目標化合物不被PSA粉末吸附，從而降低試驗過程中的基質干擾。

2.2 流動相的選擇 通過試驗反復考察了甲醇/水和乙腈/水在不同比例的梯度洗脫條件下作為流動相，結果發現甲醇/水作為流動相時能夠較好地分離目標化合物且出峰速度快。但是如吡蟲啉、啶蟲脒、噻蟲啉等出峰較早的目標化合物的峰形比較差，于是嘗試通過在水中加甲酸來進行優化。比較了0.05%、0.10%、0.20%和0.30%甲酸水溶液后發現甲酸水溶液確實可以優化峰形，但是甲酸含量大了之后pH會降低，從而容易對色譜柱造成傷害，所以最終決定使用0.10%的甲酸水溶液。優化后色譜圖見圖1。

2.3 檢測波長的選擇 從等吸收線（圖2）可以看出，這10種殺蟲劑的最大吸收波長基本上集中在200～240 nm，通過對200、210、220和240 nm 4個波長下目標化合物的峰形（圖3）進行比較，按照各組分均要有恰當的響應以保證足夠的靈敏度及穩定性的原則，綜合考慮最終確定220 nm作為檢測波長。

2.4 凈化條件優化

一般農藥產品檢測都會選擇PSA為基礎的凈化劑，由于其對于檢測樣品中的金屬離子、脂肪酸、糖類及少量脂溶性色素具有良好的吸附作用。有些微量元素水溶肥是透明液體，為了起到警示作用會添加一些人工色素，而GCB 對色素具有較強的吸附能力，能有效去除水溶肥中的色素。但 GCB 具有六元環結構，會吸附一些具有平面或對稱結構的農藥，導致這些組分的回收率達不到要求。因此，凈化劑中 GCB 的用量不宜過多。C 18可以吸附去除一些非極性雜質。該研究使用市售成品的3種QuEChERS萃取凈化管（Type1：150 mg? MgSO 4，50 mg PSA，50 mg C 18E，50 mg GCB，2 mL凈化管;Type2：150 mg MgSO 4，50 mg PSA，50 mg GCB，2 mL凈化管;Type3：50 mg PSA，50 mg GCB，2 mL凈化管）來考察凈化效果（圖4）。結果表明Type1的凈化效果明顯好于其他2種。

2.5 線性關系和檢出限

在儀器最佳工作條件下，按照優化后的前處理方法處理，將混合標準溶液逐級稀釋配制成1.0、2.0、5.0、10.0、20.0 mg/L上機檢測，以各殺蟲劑目標化合物的色譜峰面積為縱坐標、各殺蟲劑目標物的濃度為橫坐標繪制標準工作曲線，外標法定量。以3倍信噪比（S/N）計算檢出限（LOD），以10倍信噪比（S/N）計算定量限（LOQ）。線性方程及相關系數、檢出限、定量限如表2所示。試驗結果顯示，10種殺蟲劑的質量濃度在1.0～20.0 mg/L時與相應的峰面積呈良好的線性關系，相關系數（r）在0.999 3～1.000 0，該方法對殺蟲劑的檢出限為0.01～0.03 mg/kg，定量限為0.02～0.09 mg/kg。

2.6 回收率和精密度

為了驗證方法的精密度和準確度，采用在空白樣品中添加標準樣品的方法，驗證方法的精密度和回收率。取15份空白樣品，分成5組，每組3個樣品。每組分別添加混合標準工作溶液，配制成1.0、2.0、5.0 mg/kg含10種殺蟲劑的樣品溶液。5次平行試驗，計算出精密度和回收率，結果見表3。結果表明，平均回收率為76.5%～99.4%，相對標準偏差（RSD）為0.33%～2.56%。

2.7 實際樣品的檢測

在市場上隨機抽取了26個批次的水溶肥產品，利用該方法，檢測發現目前市場上大部分企業的產品能較好地遵守國家的法律法規，按照合法登記的產品配方進行生產。然而，仍有企業出于各種目的，在肥料產品中添加了農藥成分。此次檢測問題產品檢出率8%，主要問題集中在吡蟲啉、啶蟲脒等常用殺蟲劑。

3 結論

該研究在利用 QuEChERS 的基礎上，優選了凈化劑的種類，結合HPLC建立了一種水溶肥中10種殺蟲劑的快速檢測方法。試驗結果顯示，10種殺蟲劑的質量濃度在1.0～20.0 mg/L 時，與相應的峰面積呈良好的線性關系，相關系數≥0.999 3，定量限≤0.09 mg/kg，回收率為76.5%～99.4%，相對標準偏差（RSD）在0.33%～2.56%。該方法具有高通量、成本低、穩定性好、準確度高、環境友好等優點，能夠滿足市場和監管部門對水溶肥中殺蟲劑含量檢測的高通量、高效率的要求。

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