凝膠色譜－固相萃?。瓪庀嗌V－串聯質譜法測定水產品中9種三嗪類除草劑

張華威，劉慧慧，田秀慧，鄧旭修，黃 會，韓典峰，徐英江，宮向紅

（1．山東省海洋資源與環境研究院，山東煙臺 264006；2．煙臺山水海產有限公司，山東煙臺 264006；3．山東省海洋生態修復重點實驗室，山東煙臺 264006）

凝膠色譜－固相萃?。瓪庀嗌V－串聯質譜法測定水產品中9種三嗪類除草劑

張華威1，2，劉慧慧1，3，田秀慧1，3，鄧旭修1，2，黃 會1，2，韓典峰1，3，徐英江1，3，宮向紅1，3

（1．山東省海洋資源與環境研究院，山東煙臺 264006；2．煙臺山水海產有限公司，山東煙臺 264006；3．山東省海洋生態修復重點實驗室，山東煙臺 264006）

建立了水產品中9種三嗪類除草劑的凝膠色譜－固相萃?。瓪庀嗌V－串聯質譜（GPC－SPE－GC－MS／MS）分析方法。樣品采用乙酸乙酯提取，凝膠滲透過濾，石墨化碳串聯氨基柱凈化，選擇離子監測模式測定，外標法定量。結果表明：撲滅津、阿特拉津、特丁津、西瑪津、撲草凈在1．0～50．0μg／L范圍內線性良好，檢出限均為1．0μg／kg，在1．0～10．0μg／kg添加水平，平均回收率為86．3％～119％，相對標準偏差為5．11％～10．1％；環草津、莠滅凈、特丁凈、西草凈在2．0～100．0μg／L范圍內線性良好，檢出限均為2．0μg／kg，在2．0～20．0μg／kg添加水平，平均回收率為87．6％～112％，相對標準偏差為5．27％～9．56％。該方法穩定、可靠，適用于水產品中9種三嗪類除草劑的同時測定。

三嗪類除草劑；凝膠色譜（GPC）；固相萃?。⊿PE）；水產品；氣相色譜－串聯質譜（GC－MS／MS）

三嗪類除草劑是一類通過抑制植物光合作用而發揮作用的高效選擇性除草劑，在世界范圍內應用于農作物防除雜草的歷史已有幾十年。這類化合物結構特殊、化學性質較穩定、適用范圍廣、用量大，能夠通過河流、沉降等方式進入環境，且長期存在于作物、環境水體和土壤中［1］。研究表明，環境水體中的阿特拉津會在鯽魚體內產生富集效應［2］，并能抑制斑馬魚的生長繁殖［3］；水產養殖中用于清除有害藻類的撲草凈，在海參中也會產生富集效應［4］。水產品中殘留的三嗪類除草劑通過食物鏈進入人體后，會破壞人體的正常生理平衡，如阿特拉津會影響人體的內分泌系統，導致畸形、誘導有機體突變，是可能的致癌物質［5］，因此世界多國已將阿特拉津列入內分泌干擾劑化合物名單［6］。目前，三嗪類除草劑殘留的檢測主要集中在谷物［78］、蔬菜［9－10］和環境樣品［11－17］中，而對于水產品中三嗪類除草劑殘留的檢測相對較少。隨著生活水平的日益提高以及近年來食品安全事件頻發，人們對食品安全的關注度也在不斷提高，而我國尚未制定水產品中三嗪類除草劑的標準分析方法和殘留限量，因此，建立水產品中三嗪類除草劑的殘留檢測方法非常必要。

目前，常用的三嗪類除草劑檢測方法有氣相色譜法（GC）［12］、氣相色譜－串聯質譜法（GCMS／MS）［13］、液相色譜法（HPLC）［1415］、液相色譜－串聯質譜法（HPLC－MS／MS）［16］等，常用的樣品凈化方法有液－液萃?。?8］、固相萃?。?9－22］和凝膠滲透色譜法［23］。與單純的色譜法相比，色譜－質譜聯用法在定性及定量方面更加可靠；雖然HPLC－MS／MS具有較高的靈敏度，但其操作和維護成本高，對操作人員要求較高。

本研究擬采用凝膠滲透色譜與固相萃取法聯用對樣品進行前處理凈化，氣相色譜－串聯質譜法對9種三嗪草類除草劑進行分離檢測，以期達到更好的凈化及分離檢測目標化合物的目的。

1 實驗部分

1．1 儀器與試劑

6890N／5973N氣相色譜－質譜聯用儀：美國Agilent公司產品；KQ－600E超聲波清洗器：昆山市超聲儀器有限公司產品；Accuprep Mps凝膠色譜儀：美國J2Scientific公司產品；ASPEC XL4＋全自動固相萃取儀：法國Gilson公司產品；Laborota 4001旋轉蒸發儀：德國Heidolph公司產品；N－EVAPTM112氮吹儀：美國Organomation Associates公司產品；Milli－Q Gradient超純水儀：法國Millipore公司產品；TGL－10C高速離心機：上海安亭科學儀器廠產品。

乙酸乙酯、丙酮、正己烷（色譜純）：美國Merck公司產品；環己烷（色譜純）：美國Tedia公司產品；石墨化碳柱（500mg／6mL）：Bond Elut公司產品；氨基柱（500mg／3mL）：上海安譜科學儀器有限公司產品；實驗用水均為去離子水。

撲滅津（propazine）、阿特拉津（atrazine）、特丁津（terbuthylazine）、西瑪津（simazine）、環草津（cyprazine）、撲草凈（prometryn）、莠滅凈（ametryn）、特丁凈（terbutryn）和西草凈（simetryn）標準品（純度均大于98．0％，其中莠滅凈大于96．0％）：均為德國Dr．Ehrenstorfer公司產品，結構式示于圖1。

圖1 9種三嗪類除草劑結構式Fig．1 Structures of 9 triazine herbicides

1．2 樣品的前處理

取5g樣品于50mL塑料離心管中，加入25mL乙酸乙酯勻漿30s，超聲提取20min，以4 000r／min離心10min，將上清液轉移至150mL雞心瓶中，再加入20mL乙酸乙酯，重復提取1次，合并上清液，于40℃下旋轉蒸干后，使用環己烷乙酸乙酯溶液（1∶1，V／V）復溶，并定容至10mL；然后通過凝膠色譜儀凈化，收集凈化液，于40℃旋轉蒸干，以2mL正己烷復溶；通過石墨化碳柱串聯氨基柱凈化，收集洗脫液，于氮吹儀上40℃吹至近干，用乙酸乙酯定容至0．5mL，上機測定。

1．3 儀器條件

1．3．1 凝膠色譜條件 凝膠滲透色譜柱：玻璃柱（300mm×25mm）；凝膠填料：Bio Beads（SX3），200～400目，25g；流動相：環己烷乙酸乙酯溶液（1∶1，V／V）；流速4．7mL／min；流出液收集時間7．5～15min。

1．3．2 色譜條件 色譜柱：DB－17MS（30m× 0．25mm×0．25μm）；載氣：高純氦氣；柱流速1mL／min；進樣口溫度250℃；進樣方式：無分流進樣；進樣量1μL；程序升溫：初溫50℃，保持1min，以20℃／min升至220℃，保持2min，再以2℃／min升至230℃，然后以30℃／min升至280℃，保持5min。

1．3．3 質譜條件 電子轟擊（EI）離子源；接口溫度280℃；四極桿溫度150℃；離子源溫度230℃；掃描方式：選擇離子監測（SIM）模式。

2 結果與討論

2．1 特征離子的選擇

使用全掃描模式對9種三嗪類除草劑進行掃描，得到總離子流圖，在保證儀器分辨率和靈敏度的條件下，選擇相對豐度高的離子作為定量離子和特征離子。以撲草凈為例，根據離子豐度選取其特征離子為m／z241、184、226，選擇其中豐度最高的m／z241為定量離子，其質譜圖示于圖2。9種三嗪類除草劑的相對分子質量、定量離子、定性離子及其豐度比列于表1。

圖2 撲草凈的全掃描質譜圖Fig．2 Ions chromatogram for prometryn in full scan mode

2．2 萃取溶劑的選擇

根據相關文獻，乙酸乙酯［13］、乙腈［7］、甲醇［9］和丙酮［8］均對三嗪類除草劑有很好的提取效果。分別采用上述4種溶劑對樣品進行萃取實驗，結果發現，4種溶劑的提取效率均能達到9 0％以上，采用乙腈或甲醇時會萃取出較多水

分，導致萃取液不易蒸干；采用丙酮時會萃取出較多色素和水分，導致萃取液不易凈化，且不易蒸干；而采用乙酸乙酯時所萃取的水分和色素相對最少。因此，選用乙酸乙酯作為萃取溶劑。

表1 9種除草劑的相對分子質量、定量離子、定性離子及其豐度比Table 1 Relative molecular mass，quantitative ions，qualitative ions and abundance ratios of 9 triazine herbicides

2．3 凝膠色譜凈化的選擇

由于大部分水產品中含有脂肪等大分子物質，導致樣品上機測定時出現較多雜峰，影響測定結果。因此，本實驗在樣品萃取完成后，將萃取液通過凝膠色譜儀進行過濾凈化，去除脂肪等大分子雜質。

移取2mL乙酸乙酯與環己烷的混合標準溶液（1∶1，V／V）至樣品瓶中，加入1mL玉米油，混勻，用乙酸乙酯環己烷溶液（1∶1，V／V）定容至10mL，按照1．3．1節條件進樣，調節流速，使玉米油與9種三嗪類除草劑的分離度均不低于85％，采集254nm下的色譜圖，根據標準物質出峰時間確定流出液的收集時間為7．5～15min。

實驗表明，9種三嗪類除草劑的回收率均在98．2％～103％之間，符合實驗測定要求。

2．4 固相萃取條件的選擇

方法1：使用氨基柱對樣品液進行凈化。將氨基柱用3mL丙酮活化，再用5mL正己烷完全洗脫丙酮，加入樣品液，并用5mL正己烷淋洗，然后使用10mL正己烷丙酮溶液（6∶4，V／V）洗脫，最后用10mL試管接收洗脫液。

方法2：使用石墨化碳柱串聯氨基柱對樣品液進行凈化，實驗方法同方法1。

實驗表明：方法1和方法2中三嗪類除草劑的回收率相近，分別為83．5％～96．8％、81．6％～97．1％，但是方法1無法除去樣品液中的色素，而方法2可以將大部分的色素去除。因此，采用石墨化碳柱串聯氨基柱進行凈化。

圖3 9種三嗪類除草劑標準溶液選擇離子掃描圖Fig．3 Selected ions chromatogram of 9 triazine herbicides in SIM mode

2．5 線性關系

分別配制一系列標準工作溶液：準確稱取0．010g 9種標準品，用甲醇溶解并定容至100mL，使其濃度為100mg／L，使用前用乙酸乙酯稀釋至所需的質量濃度。其中撲滅津、阿特拉津、特丁津、西瑪津、撲草凈的標準系列濃度分別為1．0、5．0、10．0、20．0、50．0μg／L，環草津、莠滅凈、特丁凈、西草凈的標準系列濃度分別為2．0、10．0、20．0、40．0、100．0μg／L。在優化的色譜和質譜條件下進行測定，標準溶液譜圖示于圖3。9種三嗪類除草劑藥物的線性方程、線性范圍和相關系數列于表2。上述9種化合物均呈現較好的線性關系，相關系數均大于0．99。

表2 9種三嗪類除草劑的線性方程、線性范圍和相關系數Table 2 Linear equations，linearity range，correlation coefficient of 9 triazine herbicides

2．6 回收率、精密度和最低檢出限

采用海參作為樣品空白和基質添加，其空白譜圖和加標譜圖示于圖4，回收率及變異系數情況列于表3。

2．7 實際樣品結果分析

近年來，海參因其較高的保健作用受到人們的歡迎，本研究以海參為例，對取自某省的海參進行抽樣檢測。通過對22個海參樣品進行測定，阿特拉津、撲草凈、莠滅凈的檢出率較高；其中阿特拉津的檢出率為64％，含量在0．90～3．62μg／kg之間；撲草凈的檢出率為23％，含量在1．52～21．3μg／kg之間；莠滅凈的檢出率為23％，含量在1．71～2．06μg／kg之間。對編號為1～10的海參樣品測定的結果列于表4。某一海參樣品譜圖示于圖5，此樣品中阿特拉津含量為1．24μg／kg，撲草凈含量為4．47μg／kg，莠滅凈含量為2．06μg／kg，其他6種三嗪類除草劑均未檢出。

圖4 海參樣品空白（a）和加標（b）譜圖Fig．4 Chromatograms of sample blank（a）and spiked concentrations（b）of Stichopus japonicus

表3 海參中9種三嗪類除草劑類藥物的回收率及變異系數Table 3 Recoveries and relative standard deviation of 9 triazine herbicides in Stichopus japonicus

表4 海參樣品中三嗪類除草劑測定結果Table 4 Contents of triazine herbicides in 10 kinds of Stichopus japonicas

圖5 海參樣品的色譜圖Fig．5 Chromatogram of Stichopus japonicus sample

3 結論

本研究建立了水產品中9種三嗪類除草劑的氣相色譜－質譜聯用分析方法。采用乙酸乙酯作為提取溶劑，凝膠色譜儀、石墨化碳柱串聯氨基柱凈化，選擇合適的采集離子和升溫程序，外標法定量。撲滅津、阿特拉津、特丁津、西瑪津、撲草凈的檢出限均為1．0μg／kg，環草津、莠滅凈、特丁凈、西草凈的檢出限均為2．0μg／kg。該方法靈敏度較高、操作簡單，適用于水產品中9種三嗪類除草劑的定量及確證分析。

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Determination of 9 Triazine Herbicides in Aquatic Products by GPC－SPE－GC－MS／MS

ZHANG Hua－wei1，2，LIU Hui－hui1，3，TIAN Xiu－hui1，3，DENG Xu－xiu1，2，HUANG Hui1，2，HAN Dian－feng1，3，XU Ying－jiang1，3，GONG Xiang－hong1，3
（1．Shandong Marine Resource and Environment Research Institute，Yantai 264006，China；2．Yantai Shanshui Seafood Co．Ltd，Yantai 264006，China；3．Shandong Province Key Laboratory of Restoration for Marine Ecology，Yantai 264006，China）

A method for determination of 9triazine herbicides residues in aquatic products by gel permeation chromatography－solid phase extraction－gas chromatography tandem mass spectrometry（GPC－SPE－GC－MS／MS）was established．The sample was extracted with ethyl acetate，then cleaned up by gel permeation chromatography and purified by carbon and NH2solid phase extraction column．The analytes were determined

triazine herbicides；gel permeation chromatography（GPC）；solid phase extraction（SPE）；aquatic products；gas chromatography－tandem mass spectrometry（GC－MS／MS）

O657．63

A

1004－2997（2015）02－0177－08

10．7538／zpxb．youxian．2014．0054

2014－03－04；

2014－04－21

山東省科學技術發展計劃項目（2012GHY11517）；山東省水生動物營養與飼料泰山學者崗位項目（2007－2012）；煙臺市科技發展計劃項目（2012134）資助

張華威（1989—），男（漢族），山東臨沂人，助理工程師，從事食品質量與安全研究。E－mail：vipzhw＠126．com

宮向紅（1968—），女（漢族），山東煙臺人，研究員，從事食品質量與安全研究。E－mail：ggxxhh123＠163．com

時間：2014－08－20；

http：∥www．cnki．net／kcms／doi／10．7538／zpxb．youxian．2014．0054．html

in selected ion monitoring and quantified by external method．Propazine，atrazine，terbuthylazine，simazine and cyprazine show good linearity in the range of 1．0－50．0μg／L，and the detection limits of the five analytes are 1．0μg／kg．The average recoveries range from 86．3％to 119％when spiked at 1．0－10．0μg／kg with relative standard deviations from 5．11％ to 10．1％．Simetryn，prometryn，ametryn and terbutryn show good linearity in the range of 2．0－100．0μg／L，and the detection limits are 2．0μg／kg．The average recoveries range from 87．6％to 112％when spiked at 2．0－20．0μg／kg with relative standard deviations from 5．27％ to 9．56％．The method is stable and reasonable，and which can be used for the determination of 9triazine herbicides residues in aquatic products．