一种粮谷、油料中嗪吡嘧磺隆的残留量的HPLC-MS/MS检测
方法
技术领域
背景技术
[0002] 嗪吡嘧磺隆(metazosulfuron)，CAS号：868680-84-6，分子式：C15H18ClN7O7S，结构式如下所示。嗪吡嘧磺隆是日产化学株式会社开发的磺酰脲类内吸性
除草剂，主要用于防除
水稻田和小麦田的苘麻、反枝苋、
马唐和稗草，目前在水稻田应用广泛，嗪吡嘧磺隆不仅活性佳，且对传统磺酰脲类除草剂产生抗性的
杂草亦具有较高的活性(作用机理虽相同，但是受体不同)。嗪吡嘧磺隆对WIST大鼠的急性经皮LD50>2000mg/kg体重，对新西兰白兔眼、
皮肤有轻微刺激，对鲤鱼的急性毒性LC50>95.1mg/L，对蚯蚓的急性毒性LC50>1000a.i.mg/kg干土，对水溞的急性毒性EC50(48h)>101mg/L，
蜜蜂LD50(口和
接触)>100μg/蜜蜂，蚯蚓LC50>1000mg/kg(
土壤)。毒性级别：Ⅲ类。
[0003]
[0004] 目前的已报到的嗪吡嘧磺隆检测方法，仅仅是利用液相色谱技术检测嗪吡嘧磺隆原药，目前未见利用液相色谱
串联质谱(HPLC-MS/MS)技术进行嗪吡嘧磺隆检测的相关报道，亦未见嗪吡嘧磺隆在
农作物残留检测方面的相关报道。我国目前已经制定嗪吡嘧磺隆在稻谷和糙米上的最大残留限量值为0.05mg/kg，但缺乏嗪吡嘧磺隆的残留检测标准。
发明内容
[0005] 针对上述问题，本发明提供了一种粮谷、油料中嗪吡嘧磺隆的HPLC-MS/MS检测方法。该方法以改进的QuEChERs方法结合HPLC-MS/MS技术，建立了快速检测粮谷、油料中嗪吡嘧磺隆残留量的分析方法。本方法简单方便、易于操作，能够满足粮谷和油料中嗪吡嘧磺隆残留量快速检测和确证的要求。
[0006] 本发明的技术方案是：一种粮谷、油料中嗪吡嘧磺隆的HPLC-MS/MS检测方法，其特征是，
[0007] 1)前处理
[0008] 取样品(粮谷或者油料)，加入
氯化钠，采用乙腈超声提取，离心，提取液(上清液)采用多壁
碳纳米管固相萃取小柱进行
净化后得到待测液；
[0009] 2)检测
[0010] 待测液采用高效液相色谱-三重四级杆串联质谱仪对嗪吡嘧磺隆进行定性和/或定量分析。
[0011] 所述步骤2)的高效液相色谱条件如下：Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18；柱温：35℃；进样量：3μL；梯度洗脱条件见表1。
[0012] 表1嗪吡嘧磺隆流动相梯度洗脱参数
[0013]
[0014] 质谱条件为：离子源：电喷雾离子源ESI；毛细管
电压：4.0KV；锥孔电压：35V；监测方式：多反应监测(MRM)；干燥气流速：8.0L/min；扫描方式：正离子扫描，离子源
温度350℃。
[0015] 以保留时间和定性离子对进行定性分析，以定量离子对进行定量分析，嗪吡嘧磺隆的保留时间、定性离子对、定量离子、去簇电压/碰撞电压见表2。
[0016] 表2串联质谱多反应监测模式下嗪吡嘧磺隆的分析参数
[0017]
[0018] 所述步骤1)的前处理具体为：
[0019] 提取：称取5g样品置于离心管中，加入1g氯化钠，再加入10mL乙腈，混匀后超声提取，-20℃下以8000r/min冷冻离心；将上清液转移至另一洁净的离心管中，残渣再用10mL乙腈提取一次，-20℃下以8000r/min冷冻离心，合并两次的乙腈提取液待净化；
[0020] 净化方法：取上述溶液5mL，利用装填好的多壁
碳纳米管固相萃取小柱(上端装入1cm高的无水
硫酸钠)进行净化，用乙腈进行洗脱，收集流出液，然后40℃下浓缩至近干，用甲醇定容至1.0mL，滤
膜过滤后得到待测液。
[0021] 进一步的，以基质匹配标准溶液
质量浓度与监测离子峰面积作标准曲线，采用表3所示的线性方程对糙米、花生中嗪吡嘧磺隆进行定量。
[0022] 本发明的有益效果是：
[0023] 1)本发明首次利用HPLC-MS/MS对粮谷和油料中嗪吡嘧磺隆进行检测
[0024] 本发明以改进的QuEChERS结合HPLC-MS/MS技术，建立了快速检测粮谷及油料中的嗪吡嘧磺隆残留的分析方法。本方法简单方便、易于操作，能够满足粮谷及油料中的嗪吡嘧磺隆残留量快速检测和确证的要求，以期为嗪吡嘧磺隆在粮谷及油料中的残留量检测提供依据。
[0025] 2)快速分析、方法灵敏度高
[0026] 采用1290-G6460C高效液相色谱-串联电喷雾三重四极杆质谱仪以及Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18色谱柱，同时对高效液相色谱-质谱检测参数(如流动相、定性离子对、定量离子对)进行优化，提高了分离效率，缩短了样品分析周期(目标峰保留时间2.30min)，适合于粮谷及油料中的嗪吡嘧磺隆残留的快速分析。该方法的平均添加回收率不低于82％，线性范围为0.001～0.5mg/L，定量限(LOQ)为0.001mg/kg；方法简便、灵敏度高、选择性好。
附图说明
[0027] 图1为嗪吡嘧磺隆检测的总离子流、定性离子、定量离子图；
[0028] 图2为花生中嗪吡嘧磺隆检测的总离子流、定性离子、定量离子图；
[0029] 图3为糙米中嗪吡嘧磺隆检测的总离子流、定性离子、定量离子图；
[0030] 图4为甲醇溶液中嗪吡嘧磺隆标准曲线；
[0031] 图5为花生基质中嗪吡嘧磺隆标准曲线；
[0032] 图6为糙米基质中嗪吡嘧磺隆标准曲线。
具体实施方式
[0033] 1材料和方法
[0034] 1.1供试材料
[0035] 99.1％嗪吡嘧磺隆，first standard；乙腈：色谱纯，FISHER；甲醇：优级纯，FISHER；
甲酸：色谱纯，CNW；超纯水：娃哈哈；QuEChERS材料：Agilent。
[0036] 1.2主要仪器
[0037] 1290-G6460C高效液相色谱-串联电喷雾三重四极杆质谱仪(Agilent,USA)；G6460C质谱系统(Agilent,USA)；
超声波提取器(昆山市超声仪器有限公司)；高速匀浆机(德国IKA WORK INC T25 Basic)；
旋转蒸发仪(德国Heidolph LABOROTA 4001)；高速离心机(香港Heal Force)；实验室常用玻璃仪器。
[0038] 1.3仪器检测条件
[0039] 色谱柱：Agilent ZORBAX Eclipse Plus C18(50mm×2.1mm，1.8μm)；柱温：35℃；进样量：3μL；离子源：电喷雾离子源ESI；扫描方式：正离子源；毛细管电压：4.0KV；锥孔电压：35V；离子源温度：350℃。检测方式：多反应监测(MRM)；干燥气流速：8.0L/min。梯度洗脱条件见如上所述的表1。
[0040] 以保留时间和定性离子对信息比较进行定性分析，以定量离子对(母离子和响应值最高的子离子)进行定量分析，嗪吡嘧磺隆的保留时间、监测离子、去簇电压/碰撞电压见如上所述的表2。嗪吡嘧磺隆检测的总离子流、定性离子、定量离子图如图1所示，在花生、糙米中的总离子流、定性离子、定量离子图如图2-3所示。
[0041] 1.4标准溶液配制及标准曲线的绘制
[0042] 准确称取0.001g(精确至0.000 1g)嗪吡嘧磺隆标准品于10mL容量瓶中，用甲醇定容，配制成100μg/mL标准储备液，-20℃避光保存。将嗪吡嘧磺隆标准储备液用甲醇稀释配制得到0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5μg/mL系列标准溶液。
[0043] 分别取空白基质(糙米、花生)按1.5提取和净化方法进行处理，得到空白基质提取净化液。用空白基质提取净化液稀释嗪吡嘧磺隆标准储备液制成0.001、0.005、0.01、0.05、0.1、0.5μg/mL基质匹配标准溶液。
[0044] 然后按1.3的条件测定，以嗪吡嘧磺隆的标准溶液和基质匹配标准溶液质量浓度与监测离子峰面积作标准曲线。
[0045] 1.5样品前处理方法
[0046] 1.5.1粮谷(糙米)
[0047] 提取方法：称取5g试样(精确到0.01g)置于50mL的离心管中，加入1g氯化钠，再加入10mL乙腈，涡旋
振荡器振荡5min混匀后，超声提取15min，-20℃下以8000r/min冷冻离心10min。将上清液转移至另一洁净的离心管中，残渣再用10mL乙腈提取一次，-20℃下以
8000r/min冷冻离心10min，合并两次的乙腈提取液于另一洁净离心管中，提取液待净化。
[0048] 净化方法：准确称取75mg
多壁碳纳米管MWCNTs于6mL塑料SPE柱管中，SPE小柱中填料用配套的6mL小柱筛板上下固定，压紧MWCNTs，使装填小柱高度保持在0.3cm左右。在装填好的MWCNTs SPE小柱上端装入1cm高左右的无水硫酸钠，先用6mL乙腈预淋洗小柱，弃去淋洗液。将提取液完全转移至活化好的多壁碳纳米管固相萃取小柱，用一洁净的15mL刻度离心管收集流出液体，直至所有的提取液完全通过该固相萃取小柱。然后用8mL乙腈进行洗脱，控制流速为0.5mL/min，收集所有流出液。然后在
旋转蒸发仪上40℃下浓缩至近干，用甲醇定容至1.0mL，过0.45μm有机滤膜后，供超高效液相色谱-串联质谱测定。
[0049] 1.5.2油料(花生)
[0050] 提取方法：称取5g试样(精确到0.01g)置于50mL的离心管中，加入1g氯化钠，再加入10mL乙腈，涡旋振荡器振荡5min混匀后，超声提取15min，-20℃下以8000r/min冷冻离心10min。将上清液转移至另一洁净的离心管中，残渣再用10mL乙腈提取一次，-20℃下以
8000r/min冷冻离心10min，合并两次的乙腈提取液于另一洁净离心管中，提取液待净化。
[0051] 净化方法：在装填好的MWCNTs SPE小柱上端装入1cm高左右的无水硫酸钠，先用6mL乙腈预淋洗小柱，弃去淋洗液。将提取液完全转移至活化好的多壁碳纳米管固相萃取小柱，用一洁净的15mL刻度离心管收集流出液体，直至所有的提取液完全通过该固相萃取小柱。然后用8mL乙腈进行洗脱，控制流速为0.5mL/min，收集所有流出液。然后在旋转蒸发仪上40℃下浓缩至近干，用甲醇定容至1.0mL，过0.45μm有机滤膜后，供超高效液相色谱-串联质谱测定。
[0052] 2结果与分析
[0053] 2.1前处理方法的确定
[0054] 本方法选择QuEChERS方法，提取
溶剂为乙腈。粮谷、油料的很多基质成分都和农药有相似的性质，因此传统的溶剂无法将分析物和基质分开，而且脂质与液相系统不兼容。综合考虑乙腈有更好地沉淀
蛋白质、减少杂质干扰的效果，同时用QuEChERS技术进行净化的步骤也是以乙腈为溶剂，因此试验选择乙腈作为最佳提取溶剂。
[0055] 2.2净化条件的确定
[0056] 尽管蛋白质、脂质不溶于乙腈，但还有一部分蛋白质、脂质是被提取的，因此需要进一步净化。通过查阅文献，选取PSA、C18、GCB三种材料、凝胶色谱渗透色谱(GPC)、C18SPE净化小柱以及MWCNTs SPE小柱进行净化。经过实际试验比较净化效果、基质效应消除、试验成本控制、处理时间等综合考虑，最后选取MWCNTs SPE小柱进行净化，可以很好的除去基质共提取物，减少基质效应(从图1-3可以看出：基质效应很小，可以忽略不计)，大大降低机器污染，净化效果满足试验要求。
[0058] 在0.001～0.5mg/L范围内，嗪吡嘧磺隆的峰面积与其质量浓度间呈良好的线性关系，嗪吡嘧磺隆的线性方程、相关系数和最低检出限，如表3和图4-6所示。在0.001～0.5mg/L范围内嗪吡嘧磺隆的峰面积与其质量浓度间呈良好的线性关系。
[0059] 表3不同基质中嗪吡嘧磺隆的线性方程、相关系数和最低检出限
[0060]
[0061]
[0063] 在空白糙米、花生样品中分别加入0.01μg/mL、0.1μg/mL和1μg/mL的标准溶液(n＝3)，分别得到0.01、0.1、1mg/kg三个添加水平的样品，采用1.5的方法进行样品前处理，然后按1.3的条件进行采用高效液相色谱-三重四级杆串联质谱仪对嗪吡嘧磺隆测定。考察本实验方法的回收率和精密度。具体结果见表4。
[0064] 表4嗪吡嘧磺隆的添加回收结果
[0065]
[0066] 从表4可以看出，在0.01、0.1、1mg/kg三个添加水平下，嗪吡嘧磺隆在粮谷和油料作物中的平均添加回收率为82～91％，变异系数RSD1.5～7.1％，符合农药残留分析要求，可应用于实际残留。
[0067] 3实际样品测定
[0068] 随机
抽取济南市场市售花生、糙米各10份，采用本发明的方法对进行嗪吡嘧磺隆的残留量进行HPLC-MS/MS检测，其含量均小于0.01mg/kg，符合规定。
