UHPLC-MS-MS同时测定蔬菜中12种磺酰脲类除草剂

周敏，沈雄雅，倪娟桢，赵月钧，钟寒辉，孙文闪*

绿城农科检测技术有限公司（杭州 310051）

磺酰脲类除草剂是世界上使用量最大的一类除草剂，被广泛用于防治阔叶杂草及某些禾本科杂草。该类除草剂不易挥发，在环境中降解较慢，可在环境中长期残留。不同磺酰脲除草剂（如甲磺隆、氯嘧磺隆等），即使在土壤中微量残留，也会对后茬敏感农作物、环境及人体健康造成较大影响[1]。部分磺酰脲农药可能随着土壤迁移到蔬菜作物中或者施药过程的污染带入，国内外对该类农药均制定残留限量标准，如欧盟规定噻磺隆在甜玉米及鲜豆类蔬菜中的最大残留限量为0.05 mg/kg，中国自2015年12月31日起禁止氯磺隆在国内销售和使用，自2017年7月1日起禁止甲磺隆和胺苯磺隆在国内销售和使用，GB 2763—2019《食品中农药最大残留限量》规定对多种磺酰脲类除草剂在食品中的最大残留限量进行限量规定[2]。因此，建立一种简便、快速、灵敏、高效的蔬菜中磺酰脲类除草剂残留量的分析方法非常重要。

磺酰脲类除草剂检测方法主要有液相色谱法[3-9]、液相色谱-质谱联用法[10-21]等，其中HPLC-MS/MS法因具有较好的选择性和高灵敏度，适合于各类基质中磺酰脲类除草剂的分析检测。对于蔬菜样品这种基体的研究相对较少，由于蔬菜样品比较复杂，磺酰脲类除草剂在蔬菜中的残留量通常较低，因此选择一种高灵敏度、高选泽性、简单稳定的样品前处理方法，对于实现磺酰脲类除草剂快速分析非常重要。试验采用分散固相萃取净化方式，对提取溶剂和净化方法进行优化，并结合超高效液相色谱-三重四极杆质谱联用仪，实现蔬菜中磺酰脲类除草剂的快速分析测定，该方法前处理简单，为蔬菜中12种磺酰脲类除草剂测定提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 仪器与设备

SHIMADZU 8050液相色谱-串联质谱仪LC-MS/MS（日本岛津公司）；ST16R离心机（赛默飞世尔公司）；KQ5200E超声波清洗器（昆山舒美）；Milli-Q超纯水器（美国Millipore公司）；多管涡旋混合器（Multi-Tube Vortexer型）；电子天平（BSA224S型，德国赛多利斯公司）。

1.2 材料与试剂

标准品：12种磺酰脲类除草剂（纯度≥98.0%，德国Dr.Ehrenstorfer公司）；乙腈（HPLC级，德国Merck公司）；无水硫酸镁、乙酸钠（均为分析纯，天津市大茂化学试剂厂）；N-丙基乙二胺（primary secondaryamine，PSA，40 μm，天津Agela公司）；C18（500 g，天津Agela公司）；石墨化碳黑（graphitized carbon black，GCB，40 μm天津Agela公司）；甲酸（色谱纯）天津市大茂化学试剂厂；试验用水为二级水。

1.3 标准储备液和工作溶液的配制

分别精密称取12种化合物，各50.0 mg，用乙腈溶解并定容至50.00 mL。得到标准储备液质量浓度1.00 mg/mL，贮存于棕色玻璃瓶中，在-20 ℃下避光保存。精密吸取12种标准储备液各0.500 mL，用乙腈稀释并定容。醚磺隆、甲磺隆、醚苯磺隆、砜嘧磺隆、甲嘧磺隆、胺苯磺隆、氯磺隆、苄嘧磺隆、氯嘧磺隆、乙氧磺隆、氯吡嘧磺隆、环丙嘧磺隆质量浓度5.00 μg/mL。在-20 ℃下避光保存。分别用相应的蔬菜（大白菜、青菜、西红柿）空白基质将标准工作溶稀释，配制成适当质量浓度的混合标准曲线，现配现用。

1.4 仪器条件

1.4.1 液相条件

Welch Ultimate UHPLC-AQ-C18（2.1 mm×100 mm，1.8 μm）色谱柱；流动相为A（0.1%甲酸水）∶B（0.1%甲酸乙腈）；流速0.25 mL/min；柱温40 ℃；进样量2.0 μL；梯度洗脱程序：0～2 min，30%～100% B；2～4 min，100% B；4～4.1 min，100%～30% B；4.1～ 7 min，30% B。

1.4.2 质谱条件

离子化方式为电喷雾离子化；接口电压4.0 kV；雾化气为氮气3.0 L/min；干燥气为氮气10 L/min；加热气为氮气10 L/min；碰撞气为氩气；脱溶剂管温度250 ℃；加热模块温度400 ℃；接口温度300 ℃；扫描模式为正离子/负离子同时扫描；测定模式为多反应监测（multiple reaction monitoring，MRM）；在正负离子同时扫描条件下，对12种磺酰脲类除草剂质谱参数进行优化，优化最佳结果见表1。

表1 12种磺酰脲类除草剂的质谱参数

1.5 样品前处理

1.5.1 提取

称取10.00 g试样（精确至0.01 g）于50 mL离心管中，准确加入10 mL 1%乙酸-乙腈溶液，高速匀浆1 min，加入4 g无水硫酸镁和2 g乙酸钠，剧烈振荡1 min后，按12 000 r/min 4 ℃离心5 min。

1.5.2 净化

准确量取5 mL上层乙腈溶液置于15 mL聚丙烯螺旋盖离心管中（管中预先加入400 mg PSA、100 mg C18和500 mg无水硫酸镁），剧烈振荡1 min，按8 000 r/min离心5 min，准确移取1 mL上清液于40 ℃水浴中氮气吹至近干，加入1 mL初始流动相复溶，经0.22 μm有机滤膜过滤后，待上机测定。

2 结果与讨论

2.1 提取溶剂的选择

磺酰脲化合物易受结构和体系pH的影响发生水解，为提高易水解化合物的稳定性，比较乙腈、1%乙酸-乙腈溶液作为提取剂的提取效果。结果表明，采用1%乙酸-乙腈溶液提取时，磺酰脲除草剂总体回收率较好（见图1），且满足GB/T 27404—2008《实验室质量控制规范 食品理化检测》回收率要求，因此，选择1%乙酸-乙腈溶液为提取溶剂。

图1 不同溶剂提取效果的比较（n=6）

2.2 提取溶剂用量的优化

用1%乙酸-乙腈溶液作为提取溶剂，比较不同体积（5，10，15和20 mL）提取效果，结果显示，用10 mL提取溶剂提取1次所得回收率满足分析要求，如图2所示。提取液体积为5 mL时，溶剂和样品的接触面积不够，回收率偏低，提取液体积15 mL以上，样品的稀释倍数较大，方法的灵敏度下降，因此选择提取液体积为10 mL。

图2 不同体积提取效果的比较（n=6）

2.3 净化剂的选择

QuEChERS前处理方法主要应用在果蔬等含水量70%以上的样品基质中，净化剂主要有C18、PSA、GCB、中性氧化铝、酸性氧化铝、碱性氧化铝和弗罗里硅土等。其中，C18和PSA的具有普遍适用性，对农药的吸附较小[32-33]。GCB对色素具有较强的吸附能力。所要测试的样品为色素含量较低的果蔬样品，于是选择C18和PSA 2种净化剂，并考察不同用量吸附剂组合对回收率的影响。通过提取后采用高速转速低温离心，上清液清澈，能够发挥更好的净化效果。按照1.5的方法处理对黄瓜、西红柿、大白菜空白样品加标进行净化，PSA、C18按比例配合使用（400 mg PSA、100 mg C18），其净化效果最好，经C18和PSA吸附剂净化后，12种磺酰脲类除草剂的回收率在80%以上。因此选择进化粉的质量C18100 mg、PSA 400 mg。

2.4 质谱条件的优化

在一级质谱全扫描模式下，同时监测正负离子信号，发现目标物在正离子模式下的响应值较好。在正离子监测模式下，分别对预四极杆Q1和碰撞能量、预四极杆Q3等质谱参数进行优化，选择碰撞后响应较高的2个子离子作为特征离子。在子离子扫描模式下，选择响应最高的子离子作为定量离子，响应次高的子离子作为定性离子，在多反应监测模式下，对目标物的碰撞能量进行优化，优化结果见表1。

2.5 色谱条件的优化

磺酰脲除草剂化合物由芳环、磺酰脲桥和氮杂环等组成，比较在C18柱甲醇-水、乙腈-水2种常见流动相体系对目标化合物的影响，结果证明，采用C18色谱柱分离时，磺酰脲除草剂有较高的响应值，所有目标化合物在乙腈-水体系中的峰形较好。在流动相中分别添加少量甲酸，能提高目标化合物的离子化效率，并能得到较好的峰形。试验选用0.1%甲酸乙腈溶液-0.1%甲酸水溶液作为流动相，梯度洗脱，12种化合物多反应监测色谱图见图3。

图3 12种磺酰脲除草剂标准样品图（3.00 μg/L）

2.6 标准曲线、线性范围及检出限

在优化的试验条件下，以峰面积为纵坐标以磺酰脲除草剂浓度为横坐标作校准曲线，其线性回归方程，相关系数，线性范围见表2。检出限（limit of detection，SLOD）以信噪比S/N≥3计，定量下限（Limit of quantity，SLOQ）以S/N≥10计，通过空白样品加标回收获得，该方法可以满足实际样品的测定。

表2 12种磺酰脲除草剂的检出限、定量下限、线形回归方程、相关系数及线性范围

2.7 方法的准确度和精密度

对黄瓜、西红柿、大白菜3种空白样品进行添加回收和精密度试验。进行低、中、高3个添加水平的回收试验，加标量分别为3.00，10.0和500 μg/kg，12种磺酰脲除草剂的回收率和相对标准偏差（n=6）见表3。

表3 12种磺酰脲除草剂的添加回收率和精密度（n=6）

2.8 实际样品检测结果

使用试验方法对常见的蔬菜样品12种磺酰脲除草剂进行实际检测。检验结果显示，12种磺酰脲除草剂部分有检出，检出含量在3.00～20.0 μg/kg之间，未超过GB 2763—2019《食品安全国家标准 食品中农药最大残留限量》要求。

3 结论

试验建立分散固相萃取-UHPLC-MS/MS方法测定蔬菜中磺酰脲除草剂的的检测方法。结果表明：该方法前处理操作简单，结果准确、重复性好，可以同时测定12磺酰脲除草剂残留量，回收率高、精密度好、灵敏度度高等特点，满足果蔬中农药残留量的分析要求，可为政府行政监督提供检测技术支持。将该方法应用于日常检测中可降低检测成本，缩短检测周期，具有实际应用价值。