摘要：建立新疆昆仑雪菊中18种有机磷农药残留量的气相色谱—串联质谱（gc-MS/MS）的检测分析方法。样品采用乙腈提取、固相萃取(SPE)柱净化。采用gc-MS/MS分析时，所有农药在15分钟内完全分离并流出。18种有机磷农药的三种添加浓度加标回收率在71.2～93.5%之间，相对标准偏差（RSD）在2.17～6.20%之间。在0.05~1.0 mg/L质量浓度范围之间线性关系良好（r2>0.99）。该方法的灵敏度、精密度和准确度均满足农药残留分析要求，适用于雪菊中的有机磷农药残留的快速筛查与定性、定量分析。
关键词：昆仑雪菊；农药残留；气质联用；固相萃取
中图分类号：文献标识码： 文章编号：
Determination of eighteen pesticide residues in Coriopsis ticntoria by Gas chromatography-tandem mass spectrometry
Abstract: A gas chromatography-tandem mass spectrometry (gc-MS/MS) method was established for analysis of 18 organic phosphorus pesticides in Coriopsis ticntoria. The samples were extracted by acetonitrile, and cleaned up by SPE column; Then the extracts was determined with a MS/MS detector based on MRM, All of them were well separated within 15min. When the spiked average recoveries ranged from 71.2% to 93.5%. the RSD ranged from 2.17 %~6.20%, The calibration of those pesticides were linear (correlation coefficients not less than 0.99) within the range of 0.05～1.0 mg/L. The method was accurate and sensitive, was suitable for analysis of various pesticides residues in Coriopsis ticntoria.
Key words: Coriopsis ticntoria; Pesticide residues; gc-MS/MS; SPE
新疆昆仑雪菊，学名为两色金鸡菊(Coriopsis ticntoria Nutt)是菊科金鸡菊属一年生草本植物的干燥头状花序，在新疆主要分布于和田地区海拔3000米左右的昆仑山区，有较丰富的野生资源。长期以来，昆仑雪菊被当地居民当花茶饮用，也作为一种维药材应用，具有清热解毒、活血化瘀、和胃健脾之功，用花泡茶饮，可治疗燥热烦渴、高血压、心慌、胃肠不适、食欲不振、痢疾及疮疖肿毒，是具有广阔前景和研究价值的新品种[1-2]。目前对于雪菊的化学成分研究已有相关报道[3-7]，主要集中在功能性营养成分上，对于农药残留的研究还未见报道。因为生长在昆仑山脉具有独特功效的稀有高寒天然植物，每年开花期短，年产量极少，不到1000公斤。目前市场上大部分都是低海拔平原上大棚种植的雪菊，主要防治真菌病及少量的病虫害，在生长过程中需要使用一定量的农药。
气相色谱在分离多农药组分残留中应用广泛，质谱作为检测器可提高农药定性的准确性，串联质谱是目前农药残留检测中最为先进的技术[8-9]二级质谱相对于一级质谱，其抗干扰能力更强，可有效消除单级质谱的离子信息少的问题，对样品前处理的要求更低。本文通过有机溶剂提取，固相萃取净化，气相色谱-串联质谱法进行分析，首次建立了昆仑雪菊中18种有机磷农药残留的测定方法。
1 实验部分
1.1 仪器、试剂与材料
气相色谱—串联质谱仪（Agilent 安捷伦，7890B-7000B）；分析天平（Mettle-Toledo 梅特勒-托利多）；旋转蒸发仪（EYELA埃朗）。
乙腈（Fisher Scientific 飞世尔）；甲苯、丙酮（色谱纯，天津光复精细化工研究所）；石墨化炭黑—氨基柱（Waters 沃特斯）。
18种有机磷农药标准品：甲胺磷、敌敌畏、乙酰甲胺磷、氧化乐果、甲拌磷、乐果、甲基对硫磷、二嗪磷、甲基异柳磷、杀螟硫磷、马拉硫磷、对硫磷、毒死蜱、水胺硫磷、丙溴磷、三唑磷、亚胺硫磷、伏杀硫磷。
18种农药标准品：1000 mg/L，农业部环境质量监督检验测试中心提供。
试验材料：市售昆仑雪菊样品。
1.2 标准溶液配制
准确移取18种标准品溶液并用丙酮定容配成20 mg/L的标准储备液（保存在-18℃冰箱中备用）。按稀释浓度配制试验混合标准液，混合后浓度为0.05、0.1、0.2、0.5、1.0mg/L系列标准溶液，其中1.0 mg/L浓度用于回收试验添加。
1.3 实验方法
1.3.1样品处理及提取
雪菊样品按照要求进行粉碎处理，准确称取5克，加入40 mL乙腈，震荡提取30min后，过滤至浓缩瓶中。
1.3.2固相萃取净化
吸取20 mL提取液，减压旋转蒸发后，用5mL乙腈-甲苯（体积比3:1）的淋洗液溶解后通过石墨化炭黑—氨基串联柱净化，上样后使用10 mL淋洗液淋洗柱子，收集洗脱液约15 mL左右于浓缩瓶中，减压旋转蒸发近干后，用正己烷定容至2 mL进样。
1.4 仪器条件
色谱柱：HP-5MS（30 m×0.25 mm×0.5 μm）；载气：氦气（99.999%）；恒流模式流速：1.0 mL/min；进样：1.0 μL，不分流；进样口温度：250 ℃；程序升温：80 ℃保持1min，以20 ℃/min升温至280 ℃，保持10 min；离子化方式：电子轰击（EI）；离子化能量：70 eV；离子源温度：230 ℃；传输线温度270 ℃；Q2碰撞气：氮气；溶剂延迟：3 min；扫描方式：多反应监测（MRM）。扫描范围：50～400 amu；定量方式：外标法。
2 结果与讨论
2.1 方法的选择和建立
在多农残检测试验中，串联质谱采用多反应监测模式（MRM）比单级质谱的选择离子监测模式（SIM）抗基质干扰能力大大提高，可有效提高农药检测的灵敏度和准确性，本次试验先对18种有机磷农药在预定色谱条件下进行单级质谱全离子扫描，确定农药组分的保留时间后，在一级质谱结果中，确定合适的母离子1~2个，再对母离子进行诱导碰撞解离产生碎片子离子，通过选择不被基质干扰的子离子组成多反应监测通道，优化子离子的碰撞解离电压，建立串联质谱的分析条件（见表1）。图1为18种有机磷农药（0.5 mg/L）的gc-MS/MS色谱图。
图1 有机磷农药的gc-MS/MS色谱图（0.5mg/L）
Fig 1 The chromatogram of organic phosphorus by gc-MS/MS（0.5mg/L）
2.2标准曲线
对不同浓度的18种有机磷农药混合标准溶液（0.05、0.1、0.2、0.5、1.0 mg/L）进行gc-MS/MS分析。每种浓度进样3次。结果表明，18种农药在0.05～1.0 mg/L范围内呈线性关系，相关系数r均大于0.99，变异系数RSD（%）值在1.01~4.72之间。18种农药标准品的线性方程及参数见表1。
表1有机磷农药的串联质谱检测条件及方法学参数
Table 1 MRM parameters for MS/MS analysis of organic phosphorus
农药组分 | 保留时间 （min） | 定量离子对（m/z） (碰撞能量/eV) | 定性离子对（m/z） (碰撞能量/eV) | 线性方程 | 相关系数 r2 | RSD% |
甲胺磷 | 4.65 | 141.0>95.0(5) | 95.0>79.0(10) | y=11811x-190.92 | 0.9915 | 1.09 |
敌敌畏 | 4.82 | 109.0>79.0(5) | 184.9>93.0(10) | y=41351x+576.81 | 0.9979 | 3.89 |
乙酰甲胺磷 | 6.20 | 136.0>94.0(10) | 142.0>96.0(10) | y=1519.3x-3.1545 | 0.9995 | 4.72 |
氧乐果 | 7.32 | 109.9>79.0(10) | 155.9>110.0(10) | y=10177x+57.1 | 0.9997 | 4.18 |
甲拌磷 | 7.96 | 121.0>65.0(10) | 121.0>47.0(30) | y = 5535x+284.43 | 0.9962 | 3.55 |
乐果 | 8.18 | 86.9>46.0(15) | 92.9>63.0(10) | y =22751x+56.475 | 0.9992 | 2.94 |
二嗪磷 | 8.56 | 137.1>84.0(10) | 137.1>54.0(20) | y =18083x+1293.7 | 0.9905 | 3.52 |
甲基对硫磷 | 9.14 | 262.9>109.0(10) | 125.0>47.0(10) | y = 24138x+1559.2 | 0.9919 | 1.01 |
杀螟硫磷 | 9.43 | 125.1>47.0(15) | 125.1>79.0(5) | y =10183x+307.32 | 0.9987 | 2.48 |
马拉硫磷 | 9.51 | 126.9>99.0(5) | 172.0>99.0(15) | y =23513x+1736.1 | 0.9912 | 2.78 |
毒死蜱 | 9.66 | 196.9>169.0(15) | 198.9>171.0(15) | y=66047x+1193.1 | 0.9996 | 1.97 |
对硫磷 | 9.67 | 138.9>109.0(5) | 290.9>109.0(10) | y=31170x+110.53 | 0.9980 | 4.50 |
水胺硫磷 | 9.73 | 120.0>92.0(10) | 135.9>108.0(15) | y =26016x+1285.3 | 0.9975 | 3.53 |
甲基异硫磷 | 9.93 | 136.0>108.0(15) | 120.0>92.0(10) | y=6352.5x+272.57 | 0.9994 | 4.09 |
丙溴磷 | 10.62 | 207.9>63.0(30) | 338.8>268.7(15) | y=8400.8x+591.7 | 0.9951 | 3.91 |
三唑磷 | 11.26 | 161.2>134.2(5) | 161.2>106.1(10) | y=3316.3x+158.77 | 0.9951 | 3.27 |
亚胺硫磷 | 12.14 | 160.0>77.1(20) | 160.0>133.1(10) | y=2650.6x+ 213.47 | 0.9957 | 2.98 |
伏杀硫磷 | 12.65 | 182.0>111.0(15) | 182.0>102.1(15) | y=1807.8x+66.096 | 0.9977 | 2.14 |
2.3 方法回收率、精密度及检出限
对昆仑雪菊样品添加0.5和0.1mg/Kg两种不同浓度的混合标准，按试验步骤操作，其中对0.5mg/Kg浓度添加3个平行样品，对浓度0.05mg/Kg的添加5个样品进行回收率重复测定。按照10倍信噪比作为定量检出限，通过计算所得的加标回收率、相对标准偏差(RSD)及定量检出限见表2。本次试验所选择的雪菊样品空白测定均未检出农药残留。
表2 农药平均回收率、RSD值及检出限（n=3、n=5）
Table 2 The spiked recoveries and RSDs of 18 pesticides and limits of quantitation
农药组分 | 回收率/% | RSD /% | 定量检出限/(mg·kg-1) |
(添加量) 0.5 mg/kg | (添加量) 0.05 mg/kg | (添加量) 0.5 mg/kg | (添加量) 0.05 mg/kg |
甲胺磷 | 80.2 | 75.7 | 3.58 | 4.31 | 0.01 |
敌敌畏 | 79.7 | 71.2 | 4.77 | 5.29 | 0.02 |
乙酰甲胺磷 | 74.9 | 73.6 | 4.92 | 5.87 | 0.02 |
氧乐果 | 80.2 | 83.5 | 5.18 | 6.20 | 0.02 |
甲拌磷 | 88.6 | 81.2 | 4.30 | 3.97 | 0.02 |
乐果 | 90.5 | 87.1 | 3.97 | 4.01 | 0.02 |
二嗪磷 | 89.9 | 83.2 | 4.12 | 2.98 | 0.02 |
甲基对硫磷 | 91.1 | 86.4 | 4.88 | 3.67 | 0.05 |
杀螟硫磷 | 88.5 | 81.2 | 2.17 | 3.18 | 0.02 |
马拉硫磷 | 90.4 | 84.3 | 3.26 | 4.08 | 0.02 |
毒死蜱 | 93.5 | 82.7 | 3.19 | 3.84 | 0.01 |
对硫磷 | 88.8 | 80.1 | 4.20 | 5.02 | 0.05 |
水胺硫磷 | 87.9 | 82.5 | 3.65 | 4.83 | 0.05 |
丙溴磷 | 90.1 | 83.2 | 4.79 | 4.98 | 0.02 |
三唑磷 | 80.4 | 80.2 | 5.18 | 5.06 | 0.02 |
亚胺硫磷 | 79.5 | 75.2 | 3.38 | 3.19 | 0.05 |
伏杀硫磷 | 78.7 | 72.6 | 4.08 | 4.18 | 0.05 |
3 结论
本实验建立的气相色谱-串联质谱法同时测定雪菊18种有机磷农药残留量的分析方法，具有简便、快速、准确度和精密度高、操作简便等特点，该方法在特定浓度下的线性关系良好，检出限满足中国农药残留量的限定要求。可以用于雪菊中有机磷农药监测的快速筛查及残留量的测定。
参考文献
[1] 刘伟新, 邓继华，徐鸿. 一种金鸡菊花的生药研究[J]. 中国民族医药杂志, 2009,1:24.
[2] 梁淑红, 庞市宾, 刘晓燕, 等.金鸡菊提取物降血脂作用的研究[J].中国实验方剂学杂志, 2010,16(9):24.
[3] 兰卫, 赵保胜, 李玉清. 昆仑雪菊中多种成分的含量测定[J].中国实验方剂学杂志, 2012,18(10):101-103.
[4] 王艳, 张彦丽, 阿依吐伦·斯马义. 分光光度法测定新疆昆仑雪菊中总黄酮的含量[J]. 新疆医科大学学报, 2011,34(8):817-819.
[5] 钱宗耀, 周晓龙, 刘河疆,等. 气相色谱-质谱联用技术分析两色金鸡菊中的脂肪酸[J]. 江苏农业科学, 2012,40(7):293-294.
[6] 买买提·艾买提, 木合不力·阿不力孜, 孟磊,等. 新疆昆仑雪菊水溶性总黄酮的含量测定[J]. 海峡药学,2010,22(10):56-57.
[7] 木合不力·阿不力孜, 张燕, 景兆均, 等. 新疆昆仑雪菊化学成分的初步定性研究[J]. 新疆医科大学学报,2010,33(6):628-630.
[8] SUKESH N S, BHATNAGAR V K, TOTEJA G S, et al. A Novel Method For Pesticide Analysis in Refined Sugar Samples Using a Gas Chromatography-Mass Spectrometer (gc-MS/MS) and Simple Solvent Extraction Method[J]. Food Chemistry, 2011, 126(1): 379-386.
[9] 佟玲, 李重九. 含硫蔬菜中50种农药多残留的气相色谱-串联质谱检测技术研究[J].分析测试学报, 2008, 27(9): 930-935.
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