固相萃取—高效液相色譜法同時測定水中甲萘威和阿特拉津含量研究

張文麗等

摘要

[目的]建立同時測定水中甲萘威和阿特拉津的固相萃取-高效液相色譜法。[方法]利用固相萃取富集濃縮、高效液相色譜柱實現分離、紫外檢測器定量檢測的方法，同時測定水中甲萘威和阿特拉津含量。[結果]在試驗條件下，甲萘威和阿特拉津在0.1～10.0 mg/L濃度范圍內的標準曲線線性相關系數分別達到0.999 9和0.999 0，相對標準偏差（RSD）分別為0.3%～0.5%和1.0%～3.7%，檢出限分別為0.003和0.010 μg/L。[結論]該方法具有操作簡便、分析結果準確、檢出限低等優點，適用于同時測定水中甲萘威和阿特拉津含量。

關鍵詞固相萃取；高效液相色譜；甲萘威；阿特拉津

中圖分類號S181.3文獻標識碼A文章編號0517-6611（2015）24-097-02

甲萘威，又名西維因，是氨基甲酸酯類殺蟲劑中第1個大量生產的品種，具有觸殺及胃毒作用，能抑制害蟲神經系統的膽堿酯酶使其致死。莠去津，也叫阿特拉津，是一種廣譜除草劑，主要通過抑制植物的光合作用使其枯死，可防除多種1年生禾本科和闊葉雜草。甲萘威和阿特拉津的過量使用會造成水體污染進而影響人體健康。甲萘威和阿特拉津含量的測定被列入地表水環境質量80個特定項目。《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）中規定甲萘威和阿特拉津的限值分別為0.050和0.003 mg/L。

目前，水中甲萘威和阿特拉津大多采用不同的方法分別測定。測定甲萘威的方法主要有氣相色譜-質譜法、液相色譜法、柱后衍生法等。測定阿特拉津的方法主要有酶法、液相色譜法、液相色譜-質譜法等。甲萘威受熱易分解，采用氣相色譜或者氣相色譜-質譜聯用分析時穩定性較差，而液相色譜在分析熱不穩定性物質時具有明顯優勢。筆者采用固相萃取富集、高效液相色譜分離的技術同時測定了水中甲萘威和阿特拉津的含量，以期為同時測定甲萘威和阿特拉津方法的建立提供參考。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1

儀器。高效液相色譜儀（Waters e2695，Waters公司）， 色譜柱[Waters PAH C18 （4.6 mm×150.0 mm，5 μm，Worters公司）]，紫外檢測器（Waters 2489，Waters公司）； AutoTrace280型固相萃取儀（Dionex公司），CNWBOND LCC18（1 g/6 ml）固相萃取柱（CNW Technologles GmbH公司）； TurboVap Ⅱ氮吹濃縮儀（Biotage公司）；有機相針式濾器（上海安譜科學儀器有限公司），規格為13 mm，孔徑為0.45 μm。

1.1.2

試劑。甲醇：色譜純級。二氯甲烷：色譜純級。去離子水：超純水儀制備。標準樣品儲備溶液：甲萘威標樣（100 mg/L）、阿特拉津標樣（100 mg/L），均溶于甲醇。4 ℃冰箱中避光保存。

1.2方法

1.2.1

樣品采集與保存。水樣的采集方法參照GB/T 5750.9-2006 《生活飲用水標準檢驗方法農藥指標》。水樣應充滿磨口玻璃瓶，滴加磷酸（ρ20=1.69 g/ml）調節水樣的pH為3。采樣后盡快分析，否則應在4 ℃冰箱中保存，保存時間不超過7 d。

1.2.2

樣品預處理。取水樣500 ml，經0.45 μm濾膜減壓過濾。濾液過C18固相萃取柱。C18固相萃取柱用前先以10 ml二氯甲烷、10 ml甲醇和10 ml去離子水活化，然后將水樣以10 ml/min的流速流過固相萃取柱進行富集濃縮。上樣完畢后，用氮氣吹干固相萃取柱，再用10 ml二氯甲烷以2 ml/min的流速將固相萃取柱中的組分洗脫，洗脫液收集于濃縮瓶中，用氮吹濃縮儀吹干，用甲醇定容至1.0 ml，經針式濾器過濾保存待測。

1.2.3

液相色譜分析條件。流動相為水-甲醇（40∶60，V/V），流速為1.0 ml/min，進樣量為10.0 μl，色譜柱溫為35 ℃，紫外檢測波長為222 nm，外標法定量。

2 結果與分析

2.1固相萃取條件優化

分別將上樣速率設置為2、5、8、10、15 ml/min，在“1.2.3”條件下測定甲萘威和阿特拉津的回收率，考察固相萃取中的上樣速率對不同質量濃度混合標準溶液回收率的影響，平行測定2次。

由表1可知，相同上樣速率條件下，高質量濃度混合標準溶液的回收率要明顯高于低質量濃度標準溶液。這是由于水樣在經過0.45 μm微孔濾膜減壓過濾以及固相萃取過程中，目標化合物有不同程度的損失所致。

對比同一質量濃度、不同上樣速率條件下目標化合物的回收率，可見隨著上樣速率的增加，目標化合物的回收率有所下降。其中上樣速率在2～10 ml/min時，回收率的變化并不顯著。當上樣速率超過10 ml/min后，目標化合物的回收率明顯降低。這是由于上樣速率增加后，目標化合物與固相萃取柱的接觸時間變短，固相萃取柱對目標化合物的富集效果不充分所致。而隨著上樣速率降低，固相萃取所需的時間必然增加。綜合考慮目標化合物的回收率以及樣品處理的時間效率，在實際分析中上樣速率設為10 ml/min。

2.2液相色譜條件優化

分別將甲醇-水體系和乙腈-水體系作為流動相進行試驗，甲萘威和阿特拉津都可以達到基線分離。考慮到乙腈作為流動相成本高、毒性強，故選擇甲醇-水體系作為流動相。

分別考察20、30和40 ℃柱溫對測定的影響，結果表明，等度洗脫時，在20～40 ℃范圍內柱溫對峰形和峰面積影響較小。為了減小柱溫的波動，柱溫設定值要高于環境溫度5 ℃以上，故柱溫設定為35 ℃。

2.3甲萘威和阿特拉津的色譜圖及標準曲線

配制10.0 mg/L甲萘威和阿特拉津混合標準使用液，按“1.2.3”液相色譜條件進樣分析。由圖1可知，甲萘威和阿特拉津的保留時間分別為3.00和3.54 min，兩物質可實現基線分離。

分別配制0.1、0.2、0.5、1.0、5.0和10.0 mg/L的混合標準使用液，按“1.2.3”液相色譜條件進樣分析，以濃度為橫坐標，相應的峰面積為縱坐標繪制標準曲線。甲萘威標準曲線回歸方程：Y=211 447.1X+4 193.0，相關系數：r=0.999 9；阿特拉津標準曲線回歸方程：Y=100 150.7X-2 141.7，相關系數：r=0.999 0。標準曲線和相關系數均能滿足試驗要求。

2.4方法的準確度及精密度

對0.3和8.0 mg/L的混合標準溶液進行分析，按“1.2.3”條件平行測定5次。由表2可知，該方法測定甲萘威的相對誤差為0.7%～4.3%，RSD為0.3%～0.5%；阿特拉津的相對誤差為1.0%～3.7%，RSD為0.3%～0.9%，說明該方法的準確度和精密度均很高，可以滿足分析要求。

2.5方法的檢出限

采用標準偏差法對樣品進行7次平行測定，計算其標準偏差（s），然后通過標準偏差計算獲得方法檢出限，連續分析7個實驗室空白加標樣品，方法檢出限按下式計算：MDL=st（n-1.0.99）。式中，t（n-1.0.99）為置信度為99%、自由度為n-1時的t值；n為重復分析的樣品數（樣品數為7，在99%的置信度時t6，0.99=3.143）。

試驗對標準曲線最低點，濃度為0.1 mg/L的甲萘威和阿特拉津混合標準溶液進行測定。計算甲萘威和阿特拉津7次測定結果的標準偏差分別為0.500和1.600 μg/L，得到2個目標物的最低檢出濃度分別為1.570和5.030 μg/L。預處理水樣體積為500 ml，經固相萃取洗脫濃縮后體積為1 ml，萃取比例為500∶1。因此，甲萘威和阿特拉津的最低檢出濃度分別為0.003和0.010 μg/L（表3）。《地表水環境質量標準》（GB 3838-2002）中規定甲萘威和阿特拉津的限值分別為0.050和0.003 mg/L。由此可見，該方法的檢出限遠低于《地表水環境質量標準》中規定的限值，滿足水質監測要求。

2.6 實際水樣的測定

采用該研究方法測定江陰市飲用水源地肖山灣以及瓶裝娃哈哈純凈水中甲萘威和阿特拉津的含量。結果表明，2個實際水樣中均未檢出甲萘威和阿特拉津。

3 結論

采用固相萃取-高效液相色譜法同時測定水中的甲萘

威和阿特拉津，操作方法簡便，自動化程度高，靈敏度高，定性、定量準確，方法檢出限等均能滿足水質監測要求。

參考文獻

[1]

許鋒，周弛，郭晉君，等.高效液相方法同時測定地表水中的阿特拉津和甲萘威[J].干旱環境監測，2011，25（4）：198-202.

[2] 國家環境保護總局.地表水環境質量標準：GB 3838-2002[S].北京：中國標準出版社，2002.

[3] 張平奇，楊麗莉，雷天學，等.氣相色譜/質譜聯用法測定水中甲萘威[J].環境監測管理與技術，2009，21（5）：52-53.

[4] 戴秀麗，周怡.固相萃取-高效液相色譜法測定環境水體中甲萘威[J].中國環境監測，2009，25（4）：32-34.

[5] 李娟，趙永剛，丁曦寧.固相萃取/高效液相色譜法測定地表水中氨基甲酸酯類農藥[J].環境監測管理與技術，2006，18（1）：27-28.

[6] 鄧安平，MILAN F.酶聯免疫吸附分析法測定水樣中的阿特拉津[J].分析化學，1998，26（1）：29-33.

[7] 國家環境保護總局《水和廢水監測分析方法》編委會.水和廢水監測分析方法[M].4版.北京：中國環境科學出版社，2002.

[8] 任晉，蔣可，徐曉白.土壤中莠去津及其降解產物的提取及高效液相色譜-質譜分析[J].色譜，2004，22（2）：147-150.