LC-MS/MS技術在丙溴磷殘留檢測中的應用

賀 江

（湖南文理學院生命科學學院，湖南 常德 415000）

丙溴磷是一種中低等毒性的廣譜有機磷殺蟲劑，目前主要用于棉花生產中棉鈴蟲、棉蚜及紅鈴蟲的防治，近年來有學者提出利用丙溴磷單獨藥劑或混合藥劑對水稻生產中害蟲進行防治[1]，但農藥正式應用前需在相應大田環境下進行殘留規律試驗，以確保其安全性。因此，稻田相關基質中丙溴磷殘留檢測方法的建立迫在眉睫。

我國進出口行業標準（SN/T 2234-2008）規定了可用于食品中丙溴磷殘留量測定的制樣、氣相色譜測定和氣相色譜-質譜測定等方法，丙溴磷殘留檢測的研究報道也很多，但這些方法均以氣相色譜或氣相色譜-質譜檢測技術為基礎[2-4]。氣相色譜檢測農藥殘留精確度較高，但其樣品處理過程復雜，且分析時間較長[5-6]。液相色譜-串聯質譜技術（LC-MS/MS）是目前較為成熟的一項殘留分析技術，已在農藥殘留檢測領域廣泛應用，有靈敏度高、檢測迅速等特點[7-8]。筆者擬采用LC-MS/MS技術研究建立稻田環境中各個基質的丙溴磷殘留檢測方法，以期為丙溴磷在水稻生產中的應用提供技術支持。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

1.1.1 試驗試劑 丙溴磷標準品（純度＞99%，德國Dr公司）；丙酮、正己烷、二氯甲烷（分析純，天津市科密歐化學試劑有限公司）；甲醇（色譜純，德國Merck公司）；石墨化碳（上海博勢生物科技有限公司）；C-18固相萃取柱填料（美國Supelco公司）。

1.1.2 試驗儀器 SZ-120型攪拌機（廣東美的生活電器制造有限公司）；THU-35B試驗用礱谷機[佐竹機械（蘇州）有限公司]；JY2002型普通天平（上海精密科學儀器有限公司）；IKAT18型勻漿機（德國IKA公司）；PYB型普通搖床（中國科學院武漢科學儀器廠）；N-EVAP112型24孔氮吹儀（德國邦德公司）；液相色譜預柱 （2.1 mm×12.5 mm，5 μm；ZORBAX SB-Aq Narrow-Bore Guard Column）；液相色譜柱（2.1 mm×150 mm，5 μm；Agilent ZORBAX SB-C18柱）；Agilent 1200型高效液相色譜儀（美國Agilent公司）；Agilent G6410A型三重四級桿串聯質譜分析儀，配電噴霧（ESI）離子源（美國Agilent公司）。

1.1.3 供試材料 供試水稻材料種植于江蘇省農業科學院試驗田，在正常水肥管理條件下采集田水，水稻成熟后采集稻田土壤和水稻植株及稻谷，稻谷用小型礱谷機分離成稻殼和糙米。

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品前處理 參考相關文獻，確定了水稻植株、稻田土壤、田水、稻殼以及糙米等樣品的前處理方法，各樣品前處理過程如下：（1）水稻植株樣品。準確稱取經搗碎的水稻植株樣品5.00 g；加入丙酮∶正己烷（1∶1）混合液 40 mL，勻漿 30 s，加入 0.5 g 石墨化碳于搖床上振蕩提取10 min；樣品過濾后取濾液10 mL，氮吹至干，再用1 mL甲醇溶解殘渣；甲醇溶液過0.22μm濾膜后上機檢測。（2）稻田土壤樣品。準確稱取土壤樣品20.00 g；加入丙酮∶正己烷（1∶1）混合液40mL于搖床上振蕩提取3 h；樣品過濾后取濾液10mL氮吹至干，再用1mL甲醇溶解殘渣；甲醇溶液過0.22μm濾膜后上機檢測。（3）田水樣品。準確量取田水樣品5mL；分別用5 mL、3 mL和2mL二氯甲烷萃取3次；合并3次萃取的有機相并氮吹至干，再用1mL甲醇溶解殘渣；甲醇溶液過0.22μm濾膜后上機檢測。（4）糙米樣品。準確稱取經粉碎的糙米樣品5.00 g；加入丙酮∶正己烷（1∶1）混合液40mL于搖床上振蕩提取1 h；樣品過濾后取濾液10 mL氮吹至干，再用1 mL甲醇溶解殘渣；甲醇溶液中加入50 mg C-18固相萃取劑并漩渦振蕩30 s，最后過0.22μm濾膜待上機檢測。（5）稻殼樣品。準確稱取經粉碎的稻殼樣品5.00 g；加入丙酮∶正己烷（1∶1）混合液 40 mL 于搖床上振蕩提取1 h；樣品過濾后取濾液10 mL氮吹至干，再用1 mL甲醇溶解殘渣；甲醇溶液過0.22μm濾膜后上機檢測。

1.2.2 丙溴磷質譜分析子離子的選擇和檢測條件采用LC-MS/MS分析方法進行丙溴磷定性定量檢測，包括液相色譜分離和質譜分析兩個過程，其中質譜分析子離子的選擇采用Agilent質譜分析自動優化軟件（Agilent G3793AA MassHunter Optimizer）進行。液相色譜檢測條件：預柱+色譜柱；進樣體積5 μL；流動相：甲醇∶水（76 ∶24）；流速：0.3 mL/min。質譜分析檢測條件：采用電噴霧（+）離子化方式；毛細管電壓 4.0 kV，傳輸區電壓 104 V；離子源溫度 100℃，去溶劑氣溫度 350℃；去溶劑氣流速 10 L/min、霧化器壓強為172.4 kPa。

1.2.3 檢測結果驗證及最低檢測限 采用相同的前處理方法對空白樣品進行處理制備空白基質液，用空白基質液配制一系列濃度的標準樣品，通過1.2.2中檢測條件進行丙溴磷標準曲線的繪制，采用計算空白樣品中丙溴磷的添加回收率來判斷檢測結果的有效性。參照Sondhias[9]所報道的方法進行相應最低檢測限（LOD）的估算，即用空白樣品連續進樣3次并記錄背景信號值（即噪聲），再以信噪比為3時所對應的樣品濃度估算方法的最低檢測限。

2 結果與分析

2.1 丙溴磷質譜分析定性定量離子的選擇

用甲醇配制濃度為1 mg/kg的丙溴磷標準樣品，在1.2.1所述色譜和質譜條件下，經Agilent質譜分析自動優化軟件進行定性定量離子選擇，得優化報告（Optimizer Report）如圖1所示。

圖1 丙溴磷質譜分析優化報告

由圖1可知，在試驗所設定的相應條件下，丙溴磷的子離子m/z 344.8和m/z 302.8具有較大的豐度，因此可選擇二者作為丙溴磷質譜分析的定性子離子，其中m/z 302.8可作為丙溴磷定量分析的子離子。在上述條件下，丙溴磷質譜分析的典型MRM圖譜及相應的斷裂方式預測如圖2所示。

2.2 檢測結果驗證及最低檢測限

利用所建立的標準曲線進行定量分析，求得丙溴磷在相應樣品中的添加回收率情況如表1所示。

由表1可知，各樣品中的回收率均在80%以上，相對標準偏差在1.05%～9.65%之間，檢測結果較穩定，這說明該檢測方法能夠達到我國農藥殘留試驗準則的相關規定，可用于水稻生產中丙溴磷的殘留的檢測。

圖2 丙溴磷質譜分析典型MRM圖譜及斷裂方式預測

表1 丙溴磷在各樣品中的添加回收率

最低檢測限試驗結果表明：試驗所采用的處理方法對水稻植株樣品中丙溴磷的最低檢測限為5 μg/kg，而其它樣品中丙溴磷的最低檢測限則均為2 μg/kg。

3 討論

目前，我國出入境檢驗檢疫行業標準（SN/T 2234-2008）所規定的進出口食品中丙溴磷殘留量檢測方法為氣相色譜法和氣相色譜-質譜法。按照該標準規定，檢測樣品先需要進行提取、凈化、濃縮等前處理，上機檢測一個樣品約需30min。而該試驗所采取的丙溴磷檢測方法對其樣品前處理過程進行了簡化，完成一個樣品的檢測只需5～10min，大大縮短了檢測時間。對于土壤、田水及稻殼等基質干擾較小的樣品，只需經過提取和濃縮便可上機檢測；對于水稻植株等色素含量較高的樣品，則需要利用石墨化碳排除色素對檢測結果的干擾；而對于糙米樣品，則需要利用C-18固相萃取填料來排除提取液中油脂的干擾。在液相色譜-串聯質譜分析中，目前最為常用的檢測模式為多重反應檢測模式（MRM），該模式最大的優勢在于選擇性好，即背景值低，受基質的干擾小。為最大程度地降低基質干擾對定量分析的影響，該試驗通過空白基質液配制標準曲線進行定量分析，進一步提高了檢測結果的準確性。

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