超高效液相色谱质谱联用法检测水稻中双草醚的残留量

马新刚，梁 林，张爱娟，左伯军

(山东省农药科学研究院 山东省化学农药重点实验室，山东 济南 250033)

双草醚，化学名称2,6-双(4,6-二甲氧嘧啶-2-氧基)苯甲酸钠，是一种超高效、广谱、低毒的除草剂，被广泛用于水稻生产，对水稻品种的选择性高达 90%以上，通过抑制亮氨酸、缬氨酸和异亮氨酸等支链氨基酸合成过程中所需的乙酰乳酸合成酶 (ALS)，干扰细胞分裂，抑制植物分生组织生长，从而杀死杂草，主要用于防治水稻田稗草等禾本科杂草和阔叶杂草，秧田、直播田、小苗移载田和抛秧田均可使用[1]。

中国是世界上水稻产量最高的国家，总产量高达2亿t以上，水稻产业发展直接关系到国家粮食安全和社会稳定。我国规定双草醚在稻谷和糙米上MRL值为0.01 mg/kg(临时限量)。目前，我国对双草醚的残留分析方法研究主要集中在田水、土壤、水稻等基质。白洁和谢强[2]用气相色谱法检测了稻米和土壤中双草醚的残留，前处理过程需要将双草醚衍生化，然后过SPE柱。郑丽英、杨仁斌和郭正元等[3]用高效液相色谱仪建立了水、土壤、植株和稻米中双草醚残留分析方法，提取净化过程耗时长，使用了多种溶剂。刘敬民、李万芳和石隆平等[4]利用高效液相色谱仪研究了双草醚原药的分析方法。秦美玲、柴爽爽和马有宁等[5]使用HPLC-MS/MS法研究了双草醚在稻米中的最终残留，溶剂使用量大，净化过程使用了吸附剂。李丛荻、何裕建和袁龙飞等[6]建立了HPLC-MS/MS检测稻田中双草醚的残留方法，前处理过程使用了超声、旋蒸、净化剂等，过程繁琐。

本文采用超高效液相色谱质谱法，建立了检测稻谷中双草醚残留量的分析方法，前处理方法可靠简单，定性定量快速准确，结果重现性好，为开展双草醚在稻谷上安全使用技术研究提供了参考依据。

1 试验材料与方法

1.1 仪器设备与药剂

超高效液相色谱-质谱联用仪(Agilent 1290Ⅱ-6460)，美国安捷伦公司；多管高速涡旋混合仪(MTV-100)，杭州市奥盛仪器设备有限公司；精密电子天平(AL204)，梅特勒-托利多仪器(上海)有限公司；离心机(TDL-5-A)，上海市安亭科学仪器设备厂。

氯化钠(分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司)；乙腈(色谱纯，瑞典欧森巴克环境化学公司；分析纯，天津市科密欧化学试剂有限公司)；甲酸(色谱纯，赛默飞世尔科技公司)；双草醚标准品(纯度为96.3%，购自德国Dr.Ehrenstorfer GmbH)。

溶液配制：准确称取0.0222 g双草醚标准品，将准确称重的标准品转移至50 mL容量瓶中，用乙腈溶解，待标准品完全溶解，定容得428 mg/L双草醚标准溶液，置于4℃冰箱中保存，使用时用乙腈稀释成100 mg/L的双草醚标准溶液。

提取液配制：准确量取0.5 mL甲酸，用乙腈定容至500 mL，配制成0.1%甲酸乙腈溶液(v/v)。

1.2 样品提取方法

准确称取捣碎的糙米样品10.0 g(稻壳、稻杆样品2.0 g)至50 mL具塞式塑料离心管内，加入10 mL 超纯水和10 mL 0.1%甲酸乙腈，2500 r/min，高速涡旋4 min，加入5 g氯化钠，涡旋30 s；4500 r/min，高速离心4 min，取上清液1 mL，过0.22 μm有机系微孔滤膜，待检测。

1.3 色谱和质谱条件

色谱柱：Eclipse PlusC18 RRHD(50 mm×2.1 mm，1.8 μm)；流动相：V(乙腈) ：V(0.1%甲酸水溶液)=70：30；流速：0.3 mL/min；进样体积：1 μL；柱温：室温。

质谱采用ESI(+)，毛细管电压：4 kV；干燥气温度：300℃；干燥气流量：11 L/min；雾化气压力：15psi；反应气：N2；检测方式：多反应监测。定性定量分析结果(见表1)。

表1 双草醚的质谱检测条件

2 结果与分析

2.1 仪器条件的确定

用1 mg/L双草醚标准溶液，在电喷雾电离ESI(+/- )方式下进行全扫描(m/z 100～500)，综合比较基线噪声、响应强度和抗干扰能力等因素，最终选定正离子采集模式下的质荷比为m/z431为母离子。通过进一步优化二级质谱参数，分别获得定量离子对m/z 431/275和定性离子对m/z 431/413，碎裂电压均为80V,相应的碰撞能量分别为10 V和5 V。质谱图(见图1)和色谱图(见图2)。

图1 双草醚的二级质谱图

图2 双草醚标准溶液及糙米、稻壳和稻杆中添加回收定量色谱图

2.2 前处理方法摸索

双草醚属于酸性农药，易溶于乙腈等有机溶剂中，本实验选择0.1%甲酸乙腈作为提取溶剂，样品基质背景少，结合UPLC-MS/MS检测方法灵敏度高、选择性好、抗基质干扰强等特点，提取液无需净化。

2.3 基质效应

试验发现，双草醚在糙米、稻壳和稻杆三种基质中响应值与溶剂配制的标样溶液响应值无明显差异，因此判断本试验中双草醚不存在基质效应。

2.4 方法的线性范围

将双草醚的标准储备溶液用乙腈依次稀释为2、0.5、0.1、0.05、0.01 mg/L的标准工作溶液。按1.3色谱条件进样，每个质量浓度重复3次，以标准工作溶液的质量浓度对应各组分色谱峰面积作图。双草醚线性回归方程Y = 50011X+172，相关系数(r)为0.9997。

2.5 方法的准确度和精密度

于空白基质中添加一定量的双草醚标准储备溶液，进行添加回收试验。结果表明(见表2)：双草醚在空白糙米样品中以0.02～1 mg/kg为三个添加水平，平均添加回收率为95%～101%，相对标准偏差(RSD)为6%～8%；在空白稻壳样品中以0.05～5 mg/kg为三个添加水平，平均添加回收率为97%～101%，相对标准偏差(RSD)为1%～4%；在空白稻杆样品中以0.05～5 mg/kg为三个添加水平，平均添加回收率为99%～113%，相对标准偏差(RSD)为2%～3%。

表2 双草醚在糙米、稻壳和稻杆中的添加回收率及相对标准偏差

2.6 样品检测

应用建立的方法对2018年黑龙江、吉林、山东、安徽、上海、湖南、湖北、四川、广西、云南、广东、海南 12地水稻样品进行了检测，结果糙米、稻壳、稻杆样品中双草醚含量均低于方法的定量限(糙米0.02 mg/kg，稻壳、稻杆0.05 mg/kg)。

3 结论

本试验建立了水稻中双草醚的检测方法，该方法简单快速、可靠准确，重现性好，方法满足农药残留检测的要求，可实现大批量样品的快速检测。