不同蔬菜中氟虫腈及其代谢物检测方法的 确定与比较

◎ 周玉春，滕玉娇，王少龙，刘 慧,2，李其亮，谢文东，孙娅娜，黄 华

（1.北京市产品质量监督检验院，北京 101300；2.中国农业大学食品科学与营养工程学院，北京 100083）

氟虫腈，又名锐劲特，是1987 年由拜耳作物科学公司合成的一种苯基吡唑类杀虫剂，于1993 年在市场上推出该产品。其主要作用原理是抑制昆虫的神经递质γ-氨基丁酸（GABA）控制氯化物代谢，既可用于种子处理和土壤处理，也可用于茎叶处理，因此，氟虫腈杀虫谱很广[1]。

经过统计发现，在我国的残留限量标准 GB 2763—2012 中氟虫腈开始列入限量名单，但是只有氟虫腈，且只有7 类谷物的限量。GB 2763—2014 中，氟虫腈及其3 种代谢物被列入，同时加入2 类谷物限量；GB 2763—2016 中，残留物依然以氟虫腈及其3 种代谢物之和计，但是引入了所有蔬菜和水果、一种油料以及2 种糖料和食用菌，最新的GB 2763—2019 较之前又有变化和完善，增加了几类谷物的限量和动物性产品的临时限量，对应的检测方法也有改变和增加。从农药残留标准的变更可以看出，氟虫腈及其代谢物的毒理学实验数据得到了很大地扩充。

氟虫腈在水体、土壤中会通过水解、光解、还原作用产生降解，产生氟甲腈（MB46513）、氟虫腈砜（MB46136）、氟虫腈亚砜（MB45950）等代谢产物。其中氟虫腈砜对鸟类及淡水生物的毒性要高于氟虫腈，而对小白鼠及家蝇的毒理实验也显示，氟虫腈亚砜的毒性比氟虫腈高或者相当，氟甲腈非常稳定，实际上比母体化合物毒性更大，代谢物氟虫腈砜和氟虫腈亚砜对淡水无脊椎动物的毒性比氟虫腈更高[2]。由此可看出，氟虫腈代谢物检测是必不可少的。

GB 2763—2019 规定，氟虫腈以4 种代谢物之和计，但是检测方法中只有GB 23200.115—2018 规定了代谢物的检测方法。本研究通过对比电子轰击电离源（EI）和负离子化学源（NCI）发现，NCI 灵敏度远高于EI。所以本研究选用NCI 对菠菜等6 种蔬菜中氟虫腈及其代谢物就行测定，通过对比不同净化方法，以期得到更适宜于氟虫腈及其代谢物的检测方法。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备

GC-MS QP2010 气相色谱-质谱联用仪（岛津公司）、2323K 高速台式冷冻离心机（德国Hermle 公司）、N-EVAP 112 氮气吹干仪（美国Organomation公司）、SNMXZ1601 精度匀浆器（美国OMNi 公司）及XP205 电子天平（梅特勒-托利多仪器（上海）有限公司）。

1.2 材料与试剂

氟虫腈，氟甲腈，氟虫腈砜，氟虫腈亚砜，均购自Dr.Ehrenstorfer 公司。

丙基乙二胺键合硅胶固相萃取柱（Primary Secondary Amine，PSA）、C18 反 相 固 相 萃 取 柱 （2.0 g/12 mL）、氨基固相萃取柱（0.5 g/3 mL）和Carb （石墨化碳黑）柱（0.5 g/6 mL）均购自Agela Techno- logies 公司。

乙腈、正己烷、丙酮，均为HPLC 级；氯化钠、甲苯，均为分析纯。试剂均购自国药集团化学试剂有限公司。

1.3 试验方法

1.3.1 仪器条件

程序升温：初始温度70 ℃，以30 ℃·min-1升至 200 ℃，保持10 min，再以50 ℃·min-1升至270 ℃，保持4 min；色谱柱：DB-5MS 石英毛细管柱，规格30 m× 0.25 mm×0.25 μm；进样口温度：250 ℃；电离方式：负化学电离；测定方式：选择离子监测（SIM）。

1.3.2 样品前处理

方法一，参考SN/T 1982—2007。过PSA 柱：称取10 g 样品，加入一定量的标准溶液，加入10 mL 水，加入40 mL 乙腈，剧烈振荡2 min，超声20 min，加入氯化钠约5 g，剧烈振荡2 min，超声后离心。取上层清液20 mL，加入10 mL 正己烷，振摇2 min，静置分层，弃去上层正己烷相，用10 mL 正己烷重复操作1 次，收集下层乙腈于40 ℃浓缩近干，加入1 mL 丙酮+正己烷（3+7）溶解残渣。用5 mL 丙酮+正己烷（3+7）活化PSA 固相萃取柱，将样液倾入柱中，用10 mL 丙酮+正己烷（3+7）洗脱；于40 ℃浓缩近干，用丙酮+正己烷（3+7）定容至1 mL，上机测定[3]。

方法二，参考GB 23200.8—2016。过C18 柱、氨丙基柱和Carb 柱：称取20 g 试样于80 mL 离心管中，加入40 mL 乙腈，均质匀浆，加入5 g 氯化钠，再匀浆，离心5 min，取上清液20 mL，待净化。加样前先用10 mL乙腈预洗C18 柱，移入上述20 mL 提取液，并用15 mL乙腈洗涤柱，将收集的提取液和洗涤液在40 ℃水浴中旋转浓缩至约1 mL，备用。在Carb 柱中加入约2 cm高无水硫酸钠，将该柱连接在氨基柱顶部。加样前先用4 mL 乙腈-甲苯溶液（3+1）预洗柱，当液面到达硫酸钠的顶部时，迅速将样品浓缩液转移至净化柱上，再每次用2 mL 乙腈-甲苯溶液（3+1）3 次洗涤样液瓶，并将洗涤液移入柱中。在串联柱上加上50 mL 贮液器，用25 mL 乙腈-甲苯溶液（3+1）洗涤串联柱，收集所有流出物于鸡心瓶中，水浴旋转浓缩至约0.5 mL。每次加入5 mL 正己烷在40 ℃水浴中旋转蒸发，进行溶剂交换2 次，最后使样液体积约为1 mL，用于气相色谱-质谱测定[4]。

1.4 数据分析

用Excel 2007 对试验中的数据进行汇总和统计。

2 结果与分析

对氟甲腈（MB46513）、氟虫腈砜（MB46136）、氟虫腈亚砜（MB45950）和氟虫腈进行全扫描，最终选择离子扫描质量数确定结果如表1 所示。

表1 4 种化合物监测离子表

2.1 氟甲腈实验结果对比

氟甲腈分子式为C12H4Cl2F6N4， 与氟虫腈（C12H4Cl2F6N4OS）对比发现，少了一个O 和一个S，有研究表明氟虫腈光解可得到氟甲腈[5]，目前尚未有进一步实验证明。对比表2 和表3 可发现，当加标量分别为0.002 0 mg·kg-1、0.010 0 mg·kg-1和0.020 0 mg·kg-1时，方法一处理6 种蔬菜回收率的平均值分别为70.0%%、91.2%和87.5%，而方法二为63.3%、71.5%和73.3%。由此可见，方法一处理对于氟甲腈的回收率明显优于方法二。

表2 氟甲腈经方法一处理实验结果表

表3 氟甲腈经方法二处理实验结果表

2.2 氟虫腈砜实验结果对比

对比表4 和表5 可发现，当加标量分别为 0.002 0 mg·kg-1、0.010 mg·kg-1和0.020 mg·kg-1时，方法一处理6 种蔬菜回收率的平均值分别为84.2%、88.5%和89.2%，而方法二为56.4%、71.8%和71.7%。 由此可见，方法一处理对于氟虫腈砜的回收率比方法二高。氟虫腈比氟虫腈砜多一个氧原子，有研究表明氟虫腈氧化可得到氟虫腈砜[6]，目前没有大量实验 佐证。

表4 氟虫腈砜经方法一处理实验结果表

表5 氟虫腈砜经方法二处理实验结果表

2.3 氟虫腈亚砜实验结果对比

有研究表明氟虫腈经还原可得到氟虫腈亚砜，目前尚未有进一步实验证明[7]。对比表6 和表7 可发现，当加标量分别为0.002 0 mg·kg-1、0.010 mg·kg-1和 0.020 mg·kg-1时，方法一处理6 种蔬菜回收率的平均值分别为76.7%、89.8% 和88.3%，而方法二为61.7%、77.7%和74.2%。由此可见，方法一处理对于氟虫腈亚砜的回收率优于方法二。

表6 氟虫腈亚砜经方法一处理实验结果表

表7 氟虫腈亚砜经方法二处理实验结果表

2.4 氟虫腈实验结果对比

对比表8 和表9 可发现，当加标量分别为 0.002 0 mg·kg-1、0.010 mg·kg-1和0.020 mg·kg-1时，方法一处理6 种蔬菜回收率的平均值分别为75.8%、86.8% 和81.7%， 而 方 法 二 为60.8%、61.8% 和71.9%。由此可见，方法一处理对于氟虫腈的回收率明显优于方法二。

由以上实验结果对比可得，氟虫腈及其代谢物过丙基乙二胺键合硅胶固相萃取柱（PSA 柱）的回收率较过C18 柱、氨丙基柱和Carb 柱组合柱回收率高。PSA 上有2 个氨基，比NH2离子交换能力更强，它还有着与金属的螯合作用，在农药残留分析前处理中运用广泛，可有效去除植物样品色素、有机酸、金属离子等。C18 柱是一种反相固相萃取柱，可用于去除脂肪和色素。氨丙基柱是以硅胶为基质的固相萃取柱，具有极性固定相和弱阴离子交换剂。Carb 柱有正六元环结构，具备反相和离子交换双重保留机制，适合较大体积上样，对色素有很强的去除能力。氟虫腈及其代谢物经PSA 回收率高于过其他3 种色谱柱，除了跟色谱柱填料有关，很有可能与实验过程中的物质损失也有一定关系。

表8 氟虫腈经方法一处理实验结果表

表9 氟虫腈经方法二处理实验结果表

3 结论

本实验探究得到的氟甲腈，氟虫腈亚砜，氟虫腈和氟虫腈砜的定量离子和定性离子可以满足实验要求；经对比，PSA 固相萃取柱更适宜于氟虫腈及其代谢物的净化，回收率优于C18 柱、氨丙基柱和Carb柱组合柱，可以作为进一步实验拓展的基础。