LC-MS/MS测定土壤中12种除草剂残留量

本文使用岛津超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪LCMS-8060NX建立了土壤中12种除草剂同时测定的方法。实验结果表明，在1.0-100 ng/mL浓度范围内，方法线性良好，线性相关系数在0.9982-0.9999之间，曲线各浓度点准确度在91.9%-109.6%之间。5.0 ng/mL浓度对照品溶液，连续进样6次，保留时间和峰面积的相对标准偏差(RSD%)分别在0.07%-0.13%和1.97%-3.85%之间。5.0、20和100 μg/kg三个不同浓度加标回收率在75.3%-93.0%之间，平行三份样品的相对标准偏差(RSD%)在1.6%-4.6%之间。该方法灵敏，准确，稳定，适用于土壤中除草剂药物的检测。SSL-CA23-066Excellence in Science Excellence in ScienceLCMSMS-752 LCMSMS-752 摘要：本文使用岛津超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪建立了土壤中12种除草剂同时测定的方法。实 验结果表明，在1.0-100 ng/mL浓度范围内，方法线性良好，线性相关系数在 0.9982-0.9999 之间，曲线各浓 度点准确度在91.9%-109.6%之间 。5.0 ng/mL 浓度对照品溶液，连续进样6次，保留时间和 峰 面积的相对标 准偏差 (RSD%)分别在 0.07%-0.13%和1.97%-3.85%之 间 。5.0、20和100 ug/kg 三个不同浓度加标回收率 在75.3%-93.0%之间，平行三份样品的相对标准偏差 (RSD%)在1.6%-4.6%之间。该方法简单，稳定，准确，供相关人员参考。 关键词：超高效液相色谱 -三重四极杆质谱联用仪 土壤 除草剂 技术特点： 心不仅满足 DB 37/T 4481.2-2021要求，而且 可 以同时检测土壤中12种 除草剂。 土 壤环境，，直接关系到农产品质量安全和人民群 众身体健康。土壤污染问题与大气 、水污染问题同样 受到国家关注，土壤污染防治作为重大环境保护和民 生 工程，已 经纳入 国 家环境治理体系。2019年1月1日开始施行的《中华人民共和国土壤污染防治法》规定，国务院农业农村、林业草原主管部门应当制定规划，完 善 相关标准和措施，加强农用地农药、化肥使用指 导和使用总量控制。国务 院 农业农村主管部门应当加 强农药登记，组织开展农药对土壤环境影响的安全性 评价。 农药主要分为除草剂、杀虫剂和杀菌剂这三类，其中除草剂占全球产量的比例最高，是现代农业生产 中用量最多的一类农药。根据化学结构分类，除 草剂 分为无机化合物除草剂和有机化合物除草剂，其中有 机合成除草剂种类多，生 产 量大，应用最广泛。有机 合成除草剂主要包括三嗪类、酰胺类、二硝基苯胺类，磺酰脲类，苯氧羧酸类等。除草剂在人类的农业生产 活动中发挥了无可替代作业，但大量、长期使用会使 其在土壤 中 残留，并通过土壤、水和空气等介质迁移 扩散，对 生 态系统和人类健康构成潜在威胁。 现阶段，土壤中除草剂检测缺少相应的检测方法 和标准。本文参考 DB37/T 4481.2-2021，采用岛津超高 效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪，建立了土壤中 12种除草剂同 时 测定的方法，该方法简单，稳定，灵 敏度高，抗假阳性能力强，供相关 检测 人员参考。 1.1仪器 岛 津三重四极杆液质联用仪 LCMS-8050，配置信息如下： 系统控制器 ：CBM-40脱 气 机 DGU-405输 液 泵 ：LC -40B X3自动进样器 ：SIL-40C X3柱温 CTO-40S 色谱工作站：LabSolutions Ver. 6.108 质谱检测器 LCMS-8060NX 1.2分析条件 液相色谱条件： 色 谱 柱：Shim-pack Ve l ox C18 (100 mm × 2.1 mm l.D.，2.7 um)，P/N：227-32009-03，岛津(上海)实验器材有限公司 流相 流速 0.3 mL/min 进样体积：1uL 柱温 40℃进样器 温 度：15°℃ 动 A相-0.01%甲酸水 溶 液(含2mmol/L甲酸铵)；B相-甲醇 洗脱方式： 梯度洗脱，B相初始浓度为30%，时间程序见表1。 表1梯度洗脱时间程序 Time(min) Module Command Value 4.00 Pumps Pump B Conc. 95 6.00 Pumps Pump B Conc. 95 6.10 Pumps Pump B Conc. 30 10.00 Controller Stop 质谱条件： 离子源： lonFocus (+/-) DL 温 度：1180°℃ 接口电压：+/-1 kV 加热模块温度：4400°℃聚焦电 压 ：+/-2kV 接口温度：300°℃ 雾化气流速：3.0 L/min 碰 撞 气：氩气 热气流速：10.0 L/min 扫 描 模 式：多反应监测 (MRM) 干 燥气流速：10.0 L/min MRM 参 数 见表2 表2 MRM参数 序号 名称 CAS 号 前体离子 产物离子 Q1 Pre Bias(V) CE Q3 Pre Bias(V) 1 2，4滴 94-75-7 161.0* 125.0 16.0 15.0 16.0 218.9 11.0 28.0 11.0 2 嗪草酮 21087-64-9 215.1 187.1* 84.1 -11.0 -16.0 -13.0 -11.0 -21.0 -17.0 3 西玛津 122-34-9 202.1 132.0* -10.0 -19.0 -14.0 124.1 -10.0 -17.0 -13.0 4 莠去津 1912-24-9 216.1 174.1* 96.1 -11.0 -16.0 -18.0 -11.0 -23.0 -20.0 5 特丁津 5915-41-3 230.1 174.1* 104.0 -11.0 -16.0 -19.0 -16.0 -31.0 -11.0 6 敌草胺 15299-99-7 272.2 129.2* 171.1 -13.0 -15.0 -14.0 -13.0 -18.0 -18.0 7 乙草胺 34256-82-1 270.1 224.1* 148.2 -13.0 -11.0 -11.0 -13.0 -19.0 -16.0 8 精异丙甲草胺 178961-20-1 284.1 252.1* 176.2 -14.0 -15.0 -18.0 -14.0 -24.0 -19.0 9 丙草胺 51218-49-6 312.2 252.2* 176.2 -15.0 -15.0 -27.0 -15.0 -28.0 -19.0 10 丁草胺 23184-66-9 312.2 238.1 162.0 -15.0 -11.0 -17.0 -15.0 -20.0 -17.0 11 甲草胺 15972-60-8 270.1 238.1* 162.2 -13.0 -10.0 -17.0 -13.0 -19.0 -17.0 12 二甲戊灵 40487-42-1 282.2 212.1* -14.0 -10.0 -15.0 194.0 -14.0 -16.0 -20.0 注：*表示定 量 离 子 1.3标准品及样品制备 混合标准储备液：准确称取各标准物质适量，用甲醇定容至10mL容量瓶中，制得 10 mg/L标准储备液。-20°℃避光保存。 校准工作曲线：准确量取适量混合标准储备液，用甲 醇 配制1.0、5.0、10、20、50、100 ng/mL标准系列 工作溶液。空白基质溶液氮气吹干，加入1mL 上 述混合标准工作溶液复溶，过滤膜配制成系列基质混合标准 工 作溶液。 样品制备：称取10g试样 ((精确至 0.01 g) 于100 mL塑料离心管中，加入10 mL 水和10 mL乙腈，漩涡 混匀器振荡 10 min， 加入5g氯化钠，振 荡1 min， 3000 r/min 离心5 min。取3.0 mL 上 清液直接上样HLB 固相萃取柱。吸取1.0 mL 滤液过 0.22 um 滤膜后上机。 结果讨论 2.1色谱图 图1 部分除 草 剂 MRM 色谱图 (5.0ng/mL) 2.2校准曲线结果 按照1.3制备1.0、5.0、10、20、50、100 ng/mL标准系列工作溶液，使用外标法拟合工作 曲 线，校准 曲 线见图2。各浓度点线性回归的准确度、相关系数等结果见表3。 Area 1.4e 63乙草胺 y=13263.00x+3597.772 1.2e6 C u r v e Fi t ： Default (L ine a r) Weig h ting： De f ault (1/C ^2) 1.0e6Zero： Defau l t (Not Fo r ced ) 8.0e5 6.0e5 4.0e5 2.0e5= o.0eo 一 75 Conc.(ppb) 图2部分除草剂校准曲线 表3 校准曲线结果 NO. 化合物 线性范围(ng/mL) 准确度(%) 相关系数 R 1 2，4滴 1.0-100 94.8-107.9 0.9986 2 嗪草酮 1.0-100 95.4-104.9 0.9990 3 西玛津 1.0-100 94.9-104.1 0.9992 4 莠去津 1.0-100 95.4-104.1 0.9993 5 特丁津 1.0-100 98.5-101.3 0.9999 6 敌草胺 1.0-100 94.5-107.3 0.9987 7 乙草胺 1.0-100 93.7-106.1 0.9991 8 异丙甲草胺 1.0-100 91.9-109.6 0.9994 9 丙草胺 1.0-100 98.0-103.9 0.9997 10 丁草胺 1.0-100 93.5-106.4 0.9986 11 甲草胺 1.0-100 97.4-107.3 0.9992 12 二甲戊灵 1.0-100 93.3-108.4 0.9982 2.3重复性考察 5.0 ng/mL 浓度对照品溶液，连续进样6次，考察保留时间和峰面积的重复性，结果如下表4所示。保留时 间和峰面积的相对标准偏差 (RSD%)分别在 0.07-0.13%和1.97-3.85%之间，方法精密度良好。 表4连续6针 重 复性 结 果 序号 化合物名称 RSD%(5.0 ng/mL) R.T. Area 1 2，4滴 0.08 2.63 2 嗪草酮 0.07 3.25 3 西玛津 0.12 2.41 4 莠去津 0.11 3.81 5 特丁津 0.09 2.66 6 敌草胺 0.07 3.85 7 乙草胺 0.13 3.74 8 异丙甲草胺 0.12 2.30 9 丙草胺 0.09 3.18 10 丁草胺 0.07 1.97 11 甲草胺 0.11 2.68 12 二甲戊灵 0.09 3.50 2.4加标回收率及重复性考察 取土壤空白基质，按照1.3前处理方法，对样品进 行 低 、中、高三个浓度水平加标回收率考察。每个浓度平 行制备三份样品，进行重复性考察。低、中、高三个加标浓度分别为5.0、20和100 ug/kg。三水平加标回收 率及重复性结果见表5。 表5 回 收率结果 (n=3) NO. 名称 5.0 ug/kg 20 ug/kg 100 ug/kg 回收率(%) RSD(%) 回收率(%) RSD(%) 回收率(%) RSD(%) 1 2，4滴 82.3 3.3 92.7 4.6 85.3 2.0 2 嗪草酮 81.8 2.5 90.4 3.3 83.6 3.3 3 西玛津 77.5 3.6 86.5 2.5 75.3 4.2 4 莠去津 92.6 2.5 85.8 2.4 83.0 2.8 5 特丁津 85.4 4.4 86.2 2.9 81.5 1.6 6 敌草胺 76.6 3.2 81.4 3.9 76.2 4.6 7 乙草胺 87.9 2.0 89.0 4.2 83.7 2.5 8 异丙甲草胺 93.0 1.9 91.8 1.8 82.5 3.8 9 丙草胺 81.5 2.6 83.3 3.5 88.8 2.1 10 丁草胺 79.4 4.0 82.6 2.2 78.3 4.4 11 甲草胺 85.8 3.5 79.5 4.4 83.6 3.9 12 二甲戊灵 88.3 3.7 84.1 2.6 92.9 1.8 ■结论 本文使用岛津超高效液相色谱-三 重 四极杆质谱联用仪 LCMS-8060NX 建立了土壤中12种除草剂同时测定 的方法。实验结果表明，在1.0-100 ng/mL 浓度范围内，方法线性良好，线性相关系数在 0.9982-0.9999 之间，曲线各浓度点准确度在 91.9%-109.6% 之间。5.0 ng/mL 浓度对照品溶液，连续进样6次，保留时间和峰面积 的相对标准偏差 (RSD%)分别在 0.07%-0.13%和1.97%-3.85%之间。5.0、20和100 ug/kg 三个不 同 浓度加标 回收率在 75.3%-93.0%之 间 ，平行三份样品的相对标准偏差 (RSD%)在1.6%-4.6%之 间。该方法灵敏，准确，稳定，适用于土壤中除草剂药物的检测。 岛津应用云