快速筛查农药制剂中非法杀虫剂

原标题：超液相色谱?四极杆?飞行时间质谱法快速筛查农药制剂中非法添加的杀虫剂

摘要：建立了农药制剂中 ４８ 种非法添加杀虫剂的超液相色谱?四极杆?飞行时间质谱（ＵＰＬＣ?Ｑ?ＴＯＦ ＭＳ）快速 筛查方法。 可湿性粉剂、乳油和悬浮剂 ３ 种剂型的农药制剂样品经甲醇溶解、提取后，采用 ＵＰＬＣ?Ｑ?ＴＯＦ ＭＳ 检测， ４８ 种杀虫剂在 ０.５～ ２０ｍｇ ／ Ｌ 范围内线性关系良好，线性相关系数（Ｒ^２）大于 ０.９９。 ４８ 种农药的定量限为 ０.０５ ～ ０.４ ｍｇ ／ ｋｇ，检出限为０.０１～ ０.２ ｍｇ ／ ｋｇ，低、中、高 ３ 个加标水平下的平均回收率为 ８６.３％ ～ １０１.５％，相对标准偏差 为 １.７％ ～４.０％。 该方法快速、准确，可用于农药制剂中多种杀虫剂的快速筛查。

非法添加成分是指在农药制剂中人为添加标称 有效成分以外的农药成分。 近年来，我国加强了对 有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的管理，对甲胺磷等 高毒农药全面禁止生产和使用，对克百威等农药限 制在蔬菜、水果等作物上使用。

而有些不法商 家为了增加防治效果、降低登记和生产成本、牟取暴利，在产品中非法添加高毒、禁限用的有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂。 使用含有非法添加杀虫剂的 农药制剂可能造成农药残留超标，影响农产品质量 安全，导致作物发生药害，给农民造成经济损失，对 生态环境造成污染。 近年来，农药制剂中非法添加 成分已引起各级农业主管部门的高度重视，成为监管的重要对象。

我国有超过１１００ 种农药应用于农业生产， 农药制剂中已有的检测方法主要针对某一种或多种 有效成分的含量检测，主要有气相色谱（ＧＣ）法 、 液相色谱（ＬＣ）法、光谱法等。 非法添加成分 具有很强的隐蔽性和随机性，常规的 ＧＣ 法和 ＬＣ 法 无法应用于非法添加成分的检测。

目前，文献报道 的农药非法添加成分的检测方法有气相色谱?质谱 （ＧＣ?ＭＳ） 法 、液相色谱?串联质谱（ ＨＰＬＣ? ＭＳ ／ ＭＳ）法。 ＧＣ?ＭＳ 法不适用于难气化或者高 温下容易分解的农药，ＨＰＬＣ?ＭＳ ／ ＭＳ 法虽然灵敏度 高，选择性和特异性好，然而不能对化合物进行 相对分子质量（Ｍｒ）的测定，不能建立标准的质谱数 据库，在定性检测方面尚有一定的欠缺。

超液相色谱?四极杆?飞行时间质谱（ ＵＰＬＣ?Ｑ?ＴＯＦ ＭＳ）依据所测得化合物的相对分子质量，可以 对化合物进行定性，从而避免误检和漏检 ， 并且可以建立标准的质谱数据库，能够对未知样品 进行快速、准确的筛查。 目前，ＵＰＬＣ?Ｑ?ＴＯＦ ＭＳ 广 泛应用于中成药和保健品、食品添加剂 、兽药和水产品等多个领域非法添加成分的 筛查。 作者尚未见到有应用 ＵＰＬＣ?Ｑ?ＴＯＦ ＭＳ 方法 筛查农药制剂中非法添加有机磷和氨基甲酸酯类杀虫剂的文献报道。

本研究建立了可湿性粉剂（ ＷＰ）、乳油（ＳＣ） ３ 种农药制剂中 ４８ 种有机磷和氨基甲酸酯类杀虫 剂的快速筛查方法，为打击在农药制剂中非法添加 杀虫剂提供了有力的。

一、实验部分

1. 仪器与试剂

Ａｇｉｌｅｎｔ １２９０ 超液相色谱仪／ ６５３０ 四极杆? 飞行时间质谱仪，ＭａｓｓＨｕｎｔｅｒ 工作站及定性分析软 件，ＰＣＤＬ个人谱图数据库软件； Ｚｏｒｂａｘ Ｃ_１８柱（１００ ｍｍ×１.８ ｍｍ， ２.１ μｍ，）；超纯水机（美国 Ｍｉｌｌｉｐｏｒｅ 公司）。

克百威、丁硫克百威、硫双威、杀线威、特丁 硫磷、二嗪磷、灭线磷、甲拌磷、硫线磷、 马拉硫磷、喹硫磷、双硫 磷、稻丰散 等 １３ 种标准品购自北京标准物质网；甲萘威、甲胺磷、灭多威、速灭威 、乙酰甲胺磷 、涕灭威、异丙威、仲丁威、残杀威、氧乐果、敌 敌畏（、久效磷、甲基 硫环磷、乐果、杀螟丹、抗蚜威、 地虫硫磷 、水胺硫磷、乙嘧硫磷、辛硫磷、 杀扑磷、苯线磷、甲基嘧啶磷 、敌瘟磷 、氯唑磷、三唑磷、治 螟磷、甲基吡啶磷、甲基异柳磷 、毒死蜱、毒虫畏、蝇毒磷、伏杀硫磷、丙溴磷 等 ３５ 种标准品购自北京标准物质网。 甲醇、乙腈为 ＬＣ?ＭＳ 纯试剂，甲酸为色谱纯试 剂，实验用水为超纯水。

４８ 种杀虫剂单标准溶液的配制：称取农药标准品 １０ ｍｇ（至 ０.１ ｍｇ），置于 ２５ ｍＬ 容量瓶中， 用甲醇溶解并定容。

实验样品从市场随机抽取。

2. 液相色谱条件

色谱柱为 Ｚｏｒｂａｘ Ｃ_１８柱；色谱柱温度为 ３５ ℃； 进样量为 １ μＬ。 流动相：Ａ 相为 ０.１％ （ｖ ／ ｖ）甲酸水 溶液，Ｂ 相为乙腈；流动相流速为 ０.３ ｍＬ ／ ｍｉｎ。 梯 度洗脱程序：０ ～ ３.０ ｍｉｎ， １０％ Ｂ～ ４０％ Ｂ； ３.０ ～ ７.０ ｍｉｎ， ４０％ Ｂ～ ９０％ Ｂ； ７.０ ～ １２.０ ｍｉｎ， ９０％ Ｂ； １２.０ ～１２.５ ｍｉｎ， ９０％ Ｂ～１０％ Ｂ。

3. 质谱条件

离子源：电喷雾离子（ＥＳＩ） 源，正离子模式；扫 描范围：一级质谱 ｍ／ ｚ １５０ ～ ５００，二级质谱 ｍ／ ｚ ５０ ～５００；雾化气：氮气；雾化气流量：１１ Ｌ ／ ｍｉｎ；喷雾气 压力：３.４×１０^５Ｐａ；干燥气温度 ３００ ℃；毛细管电压：３ ５００ Ｖ；碎裂电压 １４０ Ｖ；二级质谱碰撞能量分别 为：５、１０、２０ 和 ４０ Ｖ。 ＵＰＬＣ?Ｑ?ＴＯＦ ＭＳ 配置了双 喷雾器电喷雾源，采集数据时可以连续导入参比溶 液，对仪器质量轴进行实时校正，参比离子为 ｍ／ ｚ １２１.０５０ ９ 和 ｍ／ ｚ ９２２.００９ ８。

4. 数据库的建立

4.1 一级质谱数据库的建立

采用 Ａｇｉｌｅｎｔ 公司的 ＰＣＤＬ 软件建立了 ４８ 种有 机磷和氨基甲酸酯杀虫剂的一级质谱数据库。取标准溶液稀释至 ２ ｍｇ ／ Ｌ，按照２ 和３ 节的液相色 谱和质谱条件进样。 采集一级质谱数据（ＴＯＦ?ＭＳ 模式），得到目标化合物的保留时间、质量数等 信息，通过在 ＰＣＤＬ 软件中输入每种农药的中英文 名称、分子式、相对分子质量和保留时间，建立 了 ４８ 种杀虫剂的一级质量数据库。

4.2 二级质谱数据库的建立

一级质谱数据库建立完成后，对 ４８ 种杀虫剂再 次进样测定，采集二级质谱图，通过 ＰＣＤＬ 软件建立 ４８ 种农药的二级质谱库，二级质谱库中包含母离 子、保留时间、不同碰撞能量（５、１０、２０ 和 ４０ Ｖ）下的 二级质谱图等信息。

5. 样品前处理

我国登记和使用较多的农药制剂有可湿性粉剂、乳油、悬浮剂 ３ 种剂型，本实验对不同剂型的样品分别进行处理。

5.1 可湿性粉剂样品的处理

准确称取 ０.２５ ｇ 样品置于 ２５ ｍＬ 容量瓶中，加 入 １５ ｍＬ 甲醇，超声溶解 １０ ｍｉｎ，冷却至室温。 用 甲醇定容至 ２５ｍＬ，然后转移到 ５０ ｍＬ 离心管中，以３５００ ｒ／ ｍｉｎ 的速度离心 ５ ｍｉｎ，吸取 １ ｍＬ 上清液至 １０ ｍＬ 容量瓶中，加入 ４ｍＬ 乙腈，用水定容至 １０ ｍＬ，过 ０.２２ μｍ 滤膜后进样测定。

5.2 乳油样品的处理

准确称取 ０.２５ ｇ 乳油样品，置于 ２５ ｍＬ 容量瓶 中，用甲醇溶解并定容，吸取 １ ｍＬ 溶液至 １０ ｍＬ 容 量瓶中，加入 ４ ｍＬ 乙腈，用水定容至 １０ ｍＬ，过 ０.２２ μｍ 滤膜后进样测定。

5.3 悬浮剂样品的处理

准确称取 ０.２５ ｇ 悬浮剂样品，置于 ２５ ｍＬ 容量 瓶中，加入 ５ ｍＬ 水，振摇，使样品均匀分散在水中。 然后加入 １５ ｍＬ 甲醇，超声溶解 １０ ｍｉｎ，冷却至室 温。 用甲醇定容至 ２５ ｍＬ，吸取 １ ｍＬ 溶液至 １０ ｍＬ 容量瓶中，加入 ４ ｍＬ 乙腈，用水定容至 １０ ｍＬ，过 ０.２２ μｍ 滤膜后进样测定。

二、结果与讨论

1. 样品前处理条件的选择

农药制剂在加工的过程中，会根据剂型的不同 加入不同的助剂。 所以，根据剂型的不同，样品的前 处理方法也略有不同。

可湿性粉剂在加工的过程中需要加入载体（如 硅藻土、高岭土）和助剂（如润湿剂、分散剂）等。 在 样品处理过程中，载体一般不溶解于甲醇，可通过离 心除去。 助剂在甲醇中有一定的溶解性，但不影响对农药的提取。 可湿性粉剂可以直接加入甲醇后超 声提取。

乳油样品在加工的过程中加入了大量的有机溶 剂和助溶剂，如甲醇、乙腈、丙酮等溶剂，由于称取的 样品量较少，这些溶剂均可以溶解于甲醇中，对样品 提取没有影响。

悬浮剂在加工的过程中加入了一些特殊的助剂 如分散剂、润湿剂等，如直接加入甲醇，样品容易聚 集，不利于提取。 因此在样品中先加入 ５ｍＬ 水，使 样品均匀分散在水中，再加入甲醇超声溶解提取。

对于这 ３ 种剂型的农药制剂，在提取过程中，一 些干扰物质如润湿剂、分散剂等也会被提取到甲醇 溶液中，这些物质对分离和测定有一定的影响，但是 由于非法添加杀虫剂的含量较高，样品经过提取后 需要稀释才能进样分析，干扰物质也同时被稀释，从 而减少了对分析测定的影响。经过比较，不经净化 处理的样品对测定基本没有影响，可直接进样分析， 从而减少了样品前处理造成的损失，提高了回收率。

2. 液相色谱条件的优化

一般检测农药常用乙腈?水或甲醇?水两种混合 溶剂体系作为流动相，首先对这两种体系作流动相 进行了对比。 结果表明，使用乙腈?水体系做流动相 时，４８ 种杀虫剂的色谱峰形较好，峰形对称，响应值 也高于以甲醇?水为流动相时的响应值，采用乙腈? 水体系的压力较低，有利于色谱柱的寿命和仪器的 保护。 之后考察了酸对分离和灵敏度的影响，结果 表明，以乙腈?０.１％ （ｖ ／ ｖ）甲酸水溶液为流动相得到 了*的峰形和色谱分离效果。 在流动相中加入 ０.１％ （ｖ ／ ｖ）甲酸，有助于提高化合物的离子化效 率，提高灵敏度。 因此选择以乙腈?０.１％（ｖ ／ ｖ）甲酸 水溶液作为流动相。

3. 质谱条件的优化

采用正离子扫描模式，优化了 ４８ 种杀虫剂的准 分子离子峰，选择强度大的准分子离子峰可以提高 分析的灵敏度和质谱数据库检索的稳定性与得分。 经过优化，在 ＥＳＩ ＋模式下，水胺硫磷［Ｍ＋Ｎａ］^＋的强 度大于［Ｍ＋Ｈ］^＋的强度，其余 ４７ 种农药的［Ｍ＋Ｈ］^＋强度zui大。如表 １ 所示，为了实现对 ４８ 种杀虫剂的 谱库检索定性检测，所获得的二级质谱图在高质量 区和低质量区的碎片都非常重要，因此，每种杀虫剂 均获得 ４ 个不同碰撞能量下的二级质谱图，在进行 谱库检索时，低碰撞能量的质谱图有利于判断主要 碎片，而高碰撞能量的质谱图可以得到更多质谱碎 片信息，能够更准确地实现对化合物的定性。 根据 试 验结果选择４个碰撞能量（ ５、１０、２０和４０ Ｖ） ，可以实现每种杀虫剂在高质量区和低质量区获得足 够的质谱碎片信息。 ４８ 种农药的准分子离子［Ｍ＋ Ｈ］^＋或者［Ｍ＋Ｎａ］^＋的实测 Ｍｒ 和通过 Ｍｒ 计算软件 计算出的每种杀虫剂的理论 Ｍｒ 值见表 １。 按照前 述优化的条件对 ４８ 种杀虫剂的混合标准溶液进行 检测，得到总离子流图（见图 １）。

4. 定性分析

先对样品进行一级质谱全扫描，通过一级质谱数据库对采集到的一级质谱图进行自动检索，软件 根据实测离子与数据库中的保留时间、质量、同 位素分布和同位素比例等因素的匹配度进行综合评 分，将检索得分≥８５ 的样品确定为阳性样品。 再利 用二级质谱的碎片离子对阳性样品进一步确证。 样 品经过二次进样测定，对阳性样品中疑似非法添加 的杀虫剂进行二级质谱扫描，将采集到的二级质谱 图通过已建立的二级质谱数据库进行检索，根据离 子精度、同位素比例、同位素丰度等因素进行综合评 分，将得分≥７５ 的农药确定为非法添加的杀虫剂。

为了考察本文所建立的筛查方法对 ４８ 种杀虫剂筛查结果的可靠性，采用已建立的一级质谱数据 库和二级质谱数据库对样品中添加了 ４８种杀虫剂 的可湿性粉剂、乳油、悬浮剂样品进行自动检索，结果见表 １。

5. 线性关系、定量限、检出限、回收率和精密度

配制 ０.５～２０ ｍｇ ／ Ｌ 范围的标准溶液，以化合物 的准分子离子峰作为定量离子，在本文所述的色谱 条件和质谱条件下进行测定，以提取离子色谱图的 峰面积（Ｙ）为纵坐标、质量浓度（Ｘ， ｍｇ ／ Ｌ）为横坐 标进行回归分析。 结果表明，４８ 种杀虫剂的线性相 关系数Ｒ^２均大于 ０.９９，说明本方法适用于农药制 剂中 ４８ 种杀虫剂的定量分析。 对筛查出的非法添 加杀虫剂进行定量分析时，使用宽度为 ２０×１０^－６（２０ ｐｐｍ）的质量偏差对一级全扫描总离子流图提取离 子色谱图，采用外标法以提取离子色谱峰的峰面积 进行定量分析。

以定量离子 １０ 倍信噪比（Ｓ ／ Ｎ）的响应值对应 的质量浓度为方法定量限（ＬＯＱ）；以一级质谱数据 库检索得分≥８５ 和二级质谱数据库检索得分≥７５ 的筛查zui低质量浓度作为方法的检出限（ＬＯＤ） （见 表 ２）。 选择可湿性粉剂、乳油、悬浮剂空白样品进 行加标回收试验，选取 ０.５、１.０ 和 ５.０ ｍｇ ／ ｋｇ ３ 个添加水平，每个水平重复测定 ３ 次，４８ 种杀虫剂在 ３ 种剂型中的加标回收率为８６.３％ ～ １０１.５％，相对标 准偏差（ＲＳＤｓ）为 １.７％ ～４.０％ （见表 ２）。

6. 实际样品的筛查

从上海郊区 ９ 个区（县）的农资门店抽取了 １００ 份样品，应用本方法进行快速筛查及含量分析，结果见表 ３。 在 １００ 个样品中，有９个样品检出非法添 加的杀虫剂，９ 份样品的一级质谱检索得分≥８５，二 级质谱检索得分≥７５，非法添加成分的含量均大于１％（质量分数）。

三、结 论

建立了可湿性粉剂、乳油、悬浮剂等 ３ 种农药制 剂中 ４８ 种杀虫剂的 ＵＰＬＣ?Ｑ?ＴＯＦ ＭＳ 筛查方法。 该方法具有快速、定性准确等优点，能有效避免样品 的误检和漏检，可以满足农药制剂中非法添加成分 的快速筛查和定量要求。 本次抽取的 １００ 份样品中 筛查出了我国在蔬菜、水果等作物上禁止或者限制 使用的农药，如克百威、灭多威、马拉硫磷等，这些农 药使用后，可能引起作物药害、农产品残留超标等一系列严重后果，危害到人民群众的身体健康和农民 的经济利益。 通过对非法添加成分的快速筛查，能 够从源头加强农药质量的管理，确保农产品质量安全和农民的利益，为相关的监管部门提供。（来源：北京标准物质网） 试剂、标准品：