固相萃取/液相色譜-質譜/質譜檢測水中農藥殘留

壽林飛，陳志民，虞 淼，梁赤周

（1.浙江省農藥檢定管理所,浙江 杭州 310020；2.浙江省農業科學院 農產品質量標準研究所,浙江 杭州 310021）

固相萃取/液相色譜-質譜/質譜檢測水中農藥殘留

壽林飛1，陳志民2，虞 淼1，梁赤周1

（1.浙江省農藥檢定管理所,浙江 杭州 310020；2.浙江省農業科學院 農產品質量標準研究所,浙江 杭州 310021）

通過6種固相萃取小柱（ENVI-Carb-II/PSA,ENVI-Carb-II/LC-NH2,C18（Supelco）,C18（Aglient）,HLB及ENVI-Carb）對水中甲胺磷等13種農藥的萃取效率,比較了HLB和ENVI-Carb柱在不同水樣體積時萃取13種農藥殘留的效率,建立了HLB固相萃取/液相色譜-串聯質譜快速檢測水中農藥多殘留的方法。13種農藥的方法檢測限在0.000 2～0.001 0 mg·L-1,添加濃度為0.002 mg·L-1時,回收率為65%～97%,相對標準差小于15%。

農藥殘留；水；固相萃取；液相色譜-串聯質譜

農藥可經流失、淋失、蒸發等多種途徑污染水及飲用水源,由于許多農藥具有致癌、致畸、致突變等不良效應,對人類健康構成嚴重威脅,各國都制定了相應政策監控水中的農藥殘留。歐盟規定,飲用水中單個農藥的殘留量不得大于0.1μg· L-1,總的農藥殘留量不得大于0.5μg·L-1。我國GB 5749-2006規定了多種農藥的殘留限量,其中敵敵畏的限量為 0.001 mg·L-1,樂果為0.08 mg·L-1。建立水中簡單快速、靈敏可靠的農藥多殘留檢測方法,監測水中農藥殘留水平對保障人民生活健康有重大意義。羅曉燕等［1］將水樣過濾后采用液相色譜二極管陣列檢測器直接檢測甲氰菊酯等5種擬除蟲菊酯農藥,進樣體積為100μL,檢測不夠靈敏。張志勇等［2］用石油醚萃取水樣中聯苯菊酯等3種擬除蟲菊酯類農藥,目前國家標準也多采用液-液萃取進行前處理,由于其易乳化,提取效率偏低,且大量有機溶劑的使用易對環境造成污染,現在國內外多采用固相萃取小柱進行提取、凈化。桑向玲等［3］采用固相萃取結合氣相色譜 （GC）檢測甲拌磷等13種有機磷農藥,劉玲等［4］采用固相萃取結合氣質聯用 （GC-MS）檢測六六六等57種農藥,王紅斌等［5］采用固相萃取結合高效液相色譜紫外檢測器檢測久效磷等16種農藥,張磊等［6］采用固相萃取結合高效液相色譜紫外檢測器檢測三環唑等15種農藥,申義珍等［7］采用固相萃取結合液相色譜-質譜（HPLC-MS）檢測水中阿特拉津等30種農藥。近年來,由于液相色譜-串聯質譜（HPLC-MS/MS）具有選擇特異性,具有高靈敏度,操作簡單,正泛廣泛運用到農藥殘留檢測中,Belmonte Vega等［8］和Liu等［9］采用HPLC-MS檢測環境水中多種農藥,但國內報道較少。甲胺磷、氧化樂果等水溶性較強的極性農藥,敵百蟲、內吸磷等易熱分解的農藥一直是殘留分析的難點,本文通過比較目前市場上主要固相萃取柱對甲胺磷、乙酰甲胺磷、樂果、氧化樂果等13種常用農藥的萃取效果,選擇確定萃取效果最好的小柱及其水樣檢測體積,建立了快速可靠的水中農藥多殘留的HPLC-MS/MS檢測方法。

l 材料與方法

1.1 儀器與試劑

HPLC-MS/MS聯用儀：TSQ Quantum（Thermo,美國）,配有電噴霧電離源,自動進樣器。固相萃取儀（Supelco,美國）。固相萃取小柱：ENVI-Carb-II/ PSA（500 mg/500 mg,supelco）,ENVI-Carb-II/NH2（500 mg/500 mg,supelco）,C18（500 mg,supelco）, C18（500 mg,Aglient）,Oasis HLB（500 mg, Waters）,ENVI-Carb（250 mg,supelco）。

標準品：甲胺磷（methamidophos）、乙酰甲胺磷（acephate）、氧化樂果（omethoate）、滅多威（methomyl）、吡蟲啉（imidacloprid）、敵百蟲（trichlorphon）、樂果 （dimethoate）、多菌靈（carbendazim）、敵敵畏 （dichlorphos）、克百威（carbofuran）、甲萘威 （carbaryl）、抗蚜威（pirimicarb）、內吸磷（demeton）均購自Dr. Ehrenstorfer（德國）,用甲醇配置單標,濃度為1 000 mg·L-1,混標為2.0 mg·L-1。

1.2 樣品前處理

空白水樣200 m L,13種農藥添加濃度均為0.02 mg·L-1。分別采用ENVI-Carb-II/PSA和ENVI-Carb-II/NH2復合柱進行添加回收試驗,平行操作3份。分別用6 m L乙腈+甲苯 （3+1, V/V）,3 m L乙腈,3 m L水活化復合柱,200 m L水樣上柱后抽干 （如比較渾濁,需先過濾）,最后用80 mL乙腈+甲苯（3+1,V/V）洗脫,濃縮近干,用5 m L甲醇+水（50+50,V/V）溶解,過0.22μm濾膜,濾液供HPLC-MS/MS檢測。

空白水樣200 m L,13種農藥添加濃度均為0.02 mg·L-1,用C18（Sulpeco）、C18（Agilent）、ENVI-Carb、HLB固相萃取柱進行添加回收試驗,平行操作3份。該類固相萃取柱經5 m L乙腈、5 m L甲醇、5 m L水活化后,200 m L水樣上柱后抽干,除C18（Sulpeco）用10 mL甲醇洗脫,其余萃取柱均用5 m L甲醇洗脫,洗脫液氮吹至2.5 m L后加2.5 m L去離子水,過0.22μm濾膜后HPLCMS/MS檢測。

分別過HLB與ENVI-Carb柱,進行水樣體積為10,25,50和100 m L的添加回收試驗,添加濃度分別為0.02 mg·L-1,平行操作2份。這2種萃取柱分別經5 mL乙腈、5 mL甲醇、5 mL水活化,水樣全部上樣后抽干,用5 mL的甲醇洗脫,洗脫液氮吹至2.5 m L后加2.5 m L去離子水,過0.22 μm濾膜后HPLC-MS/MS檢測。

水樣體積為25 m L,添加濃度為0.002 mg· L-1和0.01 mg·L-1,過HLB柱,平行操作各5份。

1.3 儀器分析

HPLC-MS/MS條件。液相色譜柱：Luna, 150 mm×2.1 mm,3μm（Phenomenex,美國）；流動相為甲醇和5 mmol·L-1醋酸銨,流速為0.2 m L·min-1；0～20 min,甲醇比例由10%～90%,20～35 min,甲醇比例維持90%不變,隨后變化至10%進行柱平衡；柱溫為室溫；進樣量為10μL。

MS/MS條件。電離方式ESI（+）,毛細管溫度350℃；噴霧電壓4 500 V；鞘氣流量0.7 L· h-1；輔助氣流量0.2 L·h-1；碰撞氣為氬氣。檢測方式以多反應檢測 （MRM）方式掃描,監測離子對和參數見表1。

2 結果和分析

2.1 線性范圍與檢測限

將混合農藥標準儲備液 （2.0 mg·L-1）配制成0.002,0.010,0.050,0.200,0.500和1.000mg·L-1的標準工作液,按選定的色譜、質譜條件,經選擇離子掃描,以吸收峰面積對質量濃度作標準曲線,所得12種農藥的線性方程和相關系數表明各農藥在0.002～1.000 mg·L-1線性良好,克百威、甲奈威、抗蚜威和內吸磷的檢測限為0.001 mg·L-1,甲胺磷、滅多威、吡蟲啉、樂果、氧化樂果、多菌靈和敵敵畏的檢測限為0.002 5 mg·L-1,乙酰甲胺鱗、敵百蟲的檢測限為0.005 mg·L-1。

表1 13種農藥的保留時間、在多反應監測方式下的監測離子對及其碰撞能量

2.2 2種復合柱效果比較

ENVI-Carb-II/PSA和ENVI-Carb-II/NH2對極性很強的甲胺磷、乙酰甲胺磷回收率小于5%,多菌靈和敵敵畏回收率小于50%。后續淋洗液進樣后證明多菌靈未完全洗脫,增加淋洗體積可以提高多菌靈的回收率,而甲胺磷、乙烯甲胺磷、敵敵畏均無更多保留,說明在該過柱體系下復合柱萃取水中這3種物質的效果不佳 （表2）。

表2 2種復合柱對水中13種農藥的回收率（n=3） %

2.3 4種固相萃取柱效果比較

C18（Supecol）和C18（Aglient）對甲胺磷和乙酰甲胺磷的回收率均小于5%,ENVI-Carb和HLB對甲胺磷的回收較低小于30%,但對乙酰甲胺鱗的回收率分別達到30%和87%。此外,C18（Supelco）對滅多威的回收偏低為49%,后續相同淋洗液進樣表明無更多待測物可洗脫下來。ENVICarb對甲萘威和抗蚜威小于10%,后續相同淋洗液進樣表明無更多待測物可洗脫下來。HLB柱雖然對甲胺磷的保留偏低,但對其他物質的保留都在70%～120%。在試驗中發現,C18（Supecol）在甲醇洗脫時,如果洗脫體積為5 m L,多菌靈的回收約為60%,增加洗脫液體積至10 m L,其回收率可以提高至87%,但對其他12種農藥回收率無明顯影響。相比較,HLB柱對13種農藥的萃取效率優于其他5種固相萃取柱 （表3）。

表3 4種固相萃取柱對13種農藥的回收率（n=3） %

2.4 HLB與ENVI-Carb的回收試驗比較

上樣體積過大可能影響固相小柱對極性農藥如甲胺磷和乙酰甲胺磷的駐留效果,發生穿透現象［5］,因此比較分析了不同體積的水樣過柱對回收率的影響。表4中數據表明,10 m L和25 m L小體積水樣過柱可以明顯提高HLB對極性農藥甲胺磷和乙酰甲胺磷的萃取效果,其他11種藥的回收則無明顯差異。而減少水樣體積,ENVI-Carb未能大幅提高其對甲胺磷的保留效果,對甲萘威和抗蚜威的回收仍然很低。

2.5 水樣體積為25 m L，過HLB的回收率

從表5結果可以看出,HLB萃取體積相對少的水樣,可對13種農藥均有較理想的回收率。添加濃度為0.002 mg·L-1時,13種農藥的回收率在 65%～97%,相對偏差小于15%。

表4 不同體積的水樣分別過HLB與ENVI-Carb柱的回收率

表5 25 m L水樣過HLB柱的回收率（n=5）%

3 小結

本文分析比較6種固相萃取小柱（ENVI-Carb-II/PSA、ENVI-Carb-II/LC-NH2、C18（Supelco）, C18（Aglient）、ENVI-Carb及HLB）萃取水中農藥的效率,建立了利用液體色譜-串聯質譜高靈敏度與特異性,結合HLB萃取濃縮體積相對少的水樣,快速確證分析包括甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化樂果、樂果、敵敵畏、敵百蟲、內吸磷等7種較難檢測的有機磷,甲萘威、抗蚜威、滅多威、克百威等4種氨基甲酸酯,以及吡蟲啉、多菌靈等共13種在農業生產上常用農藥在水中殘留的分析方法,方法具有高靈敏度和較好回收率,可用于環境水中這些農藥多殘留的快速監測。

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（責任編輯：張瑞麟）

S 481+.8

：B

：0528-9017（2014）04-0558-04

文獻著錄格式：壽林飛,陳志民,虞淼,等.固相萃取/高效液相色譜-質譜/質譜檢測水中農藥殘留 ［J］.浙江農業科學,2014（4）：558-561.

2013-12-04

壽林飛 （1979-）,男,浙江諸暨人,農藝師,碩士,主要從事農藥殘留檢測與研究工作。E-mail：lfshou@163.com。