在線固相萃取-高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定水中甲萘威和阿特拉津

安永生 趙林林

(濟(jì)源市環(huán)境監(jiān)測(cè)站, 濟(jì)源 459000)

在線固相萃取-高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定水中甲萘威和阿特拉津

安永生 趙林林

(濟(jì)源市環(huán)境監(jiān)測(cè)站, 濟(jì)源 459000)

利用雙三元液相色譜儀，建立了在線固相萃取(On-line SPE)-高效液相色譜水體中的甲萘威和阿特拉津的新方法。通過(guò)在線固相萃取-高效液相色譜法同時(shí)分析水中的甲萘威和阿特拉津，兩種物質(zhì)在0.5～20μg/L范圍內(nèi)，相關(guān)系數(shù)R2>0.9993; 進(jìn)樣量為2.500mL時(shí)，甲萘威檢出限為0.004 g/L，相對(duì)誤差為-5.1%～-1.5%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.29%～0.97%，阿特拉津檢出限為0.008μg/L，相對(duì)誤差為-3.5%～5.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5%～2.8%。實(shí)際水樣的加標(biāo)回收率，甲萘威為91.8%～104%，阿特拉津?yàn)?1.6%～101%。實(shí)驗(yàn)證明該方法快速、準(zhǔn)確有效地用于水體中的甲萘威和阿特拉津的測(cè)定。

在線固相萃取 雙三元高效液相色譜 甲萘威 阿特拉津

1 引言

甲萘威，又名西維因，化學(xué)名稱1-萘基-N-甲基氨基甲酸酯，是一種氨基甲酸酯殺蟲(chóng)劑，在水中溶解度極小,在多數(shù)有機(jī)溶劑中溶解度不大，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，但遇堿易分解毒性較低。阿特拉津，又名莠去津、園去盡，化學(xué)名稱：2-氯-4-二乙胺基-6-異丙胺基-1，3，5-三嗪；無(wú)色晶體，熔點(diǎn)為173～175℃,在水中的溶解度為33mg/L，在微酸或微堿性介質(zhì)中較穩(wěn)定，但在較高溫度下，堿或無(wú)機(jī)酸可使其水解。《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T3838-2002)集中式生活飲用水地表水水源地特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)限值甲萘威0.05mg/L，阿特拉津0.003mg/L[1]；《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》(GB/T5749-2006)莠去津限值0.002mg/L[2]。

甲萘威的測(cè)定采用固相萃取-高效液相色譜法[3]，氣相色譜-質(zhì)譜法[4]，阿特拉津的測(cè)定一般采用氣相色譜法[5]，對(duì)污染源樣品也可采用高效液相色譜[5]， 高效液相色譜法(HJ587-2010)[6]，固相萃取-高效液相色譜法[3]。以上方法樣品預(yù)處理需采用大體積水樣經(jīng)三氯甲烷(或二氯甲烷)萃取、脫水，濃縮，溶劑置換、凈化；固相萃取小柱活化，富集，吹干，洗脫，濃縮，溶劑置換、凈化等前處理過(guò)程。前處理過(guò)程復(fù)雜、時(shí)間長(zhǎng)、易損失，準(zhǔn)確度不易控制，精密度低；分析人員常用三氯甲烷、二氯甲烷等高毒溶劑，長(zhǎng)期接觸有損健康。采用雙三元高效液相色譜儀(DGLC)，實(shí)現(xiàn)分析過(guò)程(進(jìn)樣、萃取柱富集、閥切換、洗脫分析和萃取柱活化及分析柱平衡)全部自動(dòng)化，檢出限低、準(zhǔn)確度高、重復(fù)性好，可同時(shí)分析水體中的阿特拉津和甲萘威水系樣品。該方法既可以避免分析人員與三氯甲烷和二氯甲烷有毒試劑的接觸，又能一次進(jìn)樣同時(shí)分析水中阿特拉津和甲萘威大大提高了分析效率。

2 實(shí)驗(yàn)

2.1 方法原理

儀器閥位(1-2)時(shí)，樣品通過(guò)自動(dòng)進(jìn)樣器由富集泵(雙三元的left pump)推動(dòng)進(jìn)入固相萃取柱，

進(jìn)行正向富集，分析泵(雙三元的right pump)平衡色譜柱；切換閥(6-1)后，固相萃取柱反向切換到與分析柱連接，由分析泵(雙三元的right pump)使目標(biāo)物進(jìn)入分析柱和紫外檢測(cè)器進(jìn)行分析，富集泵低流速高比例有機(jī)相沖洗進(jìn)樣系統(tǒng)；再切換閥(1-2)后，富集泵低流速高有機(jī)相沖洗固相萃取柱除去雜質(zhì)活化，分析泵與分析柱連接清洗分析柱上的雜質(zhì)(見(jiàn)圖1)。

圖1 在線固相萃取-雙三元液相色譜分析原理示意圖

2.2 儀器與試劑

DGP-3600雙三元高效液相泵(Thermofisher)，SRD3600脫氣機(jī)(Thermofisher)，WPS300自動(dòng)進(jìn)樣器(帶有2.5mL 注射器，2500μL定量環(huán)，250μL緩沖環(huán)，大體積進(jìn)樣針)，柱溫箱TCC-3000RS(帶10通閥)(Thermofisher)，VWD-3100 紫外檢測(cè)器(Thermofisher)；20μL、200μL移液器(Eppendorf)；0.22μL濾膜(FISHER)。

試劑：甲醇(色譜純)，純水(二次蒸餾水)；阿特拉津、甲萘威標(biāo)準(zhǔn)溶液100mg/mL(百靈威進(jìn)口甲醇溶劑)，應(yīng)避光冰箱冷凍保存。

混合標(biāo)準(zhǔn)中間液：分別取100μL阿特拉津、甲萘威標(biāo)準(zhǔn)溶液，于裝有5mL甲醇的的10.00mL的容量瓶中，用甲醇稀釋到標(biāo)線，濃度為1.00mg/L，應(yīng)避光冰箱冷凍保存。

工作曲線標(biāo)準(zhǔn)系列，取適量混合標(biāo)準(zhǔn)中間液于盛有5mL純水的樣品瓶，最后用純水定容到10.00mL使混合物濃度為0.50、1.00、2.00、5.00、10.0、20.0μg/L。

2.3 儀器條件

固相萃取柱：AcclaimTMPA Ⅱ 120 C183μm(4.6×50 mm)；分析柱：AcclaimTM120 C185μm(4.6×250 mm)；柱溫：35℃；檢測(cè)波長(zhǎng)：222nm；進(jìn)樣體積：1.00mL；富集泵和分析泵流動(dòng)相組成：A為甲醇、B為純水、C為純水。流動(dòng)相組成和梯度洗脫等條件見(jiàn)表1。

2.4 樣品采集及樣品預(yù)處理

飲用水水和廢水樣品采集時(shí)，按照《水質(zhì)樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定》[7]采樣和保存，盡快分析。樣品經(jīng)0.22μm的濾膜過(guò)濾至10mL進(jìn)樣小瓶中，直接分析。

3 結(jié)果與討論

3.1 流動(dòng)相的確定

富集泵的的流動(dòng)相條件對(duì)雜質(zhì)清洗、樣品富集非常重要，選取了(甲醇∶水∶水)0∶100∶0、10∶90∶0、20∶80∶0，其中20∶80∶0樣品富集速度較快，不利于基質(zhì)流出，閥切換時(shí)間提前，基質(zhì)帶入分析柱，污染分析柱；0∶100∶0富集集時(shí)間較長(zhǎng)，分析時(shí)間也較長(zhǎng)；最終選擇10∶90∶0作為流動(dòng)相。

表1 流動(dòng)相條件、梯度洗脫條件及閥位置

分析泵流動(dòng)相，流動(dòng)相設(shè)置參照文獻(xiàn)[3]中甲萘威和阿特拉津測(cè)定均用(甲醇∶水∶水)60∶40∶0(分析泵條件是直選用，分析條件有方法已經(jīng)證明，不需要再證明)。

3.2 檢測(cè)波長(zhǎng)的確定

測(cè)定波長(zhǎng)參照文獻(xiàn)[3]中甲萘威和阿特拉津測(cè)定均用222nm。

3.3 方法的檢出限、準(zhǔn)確度、精密度

3.3.1 檢出限

10.00μg/L混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖，如圖2。由圖2可知：甲萘威和阿特拉津能夠充分分離，峰形較好；10min切換閥后，12.55～13.40min基線波動(dòng)(由于萃取柱中殘留流動(dòng)相與分析泵不一致造成)，25min切換閥后(同時(shí)分析泵流動(dòng)相100%甲醇)26.75min基線波動(dòng)，30.20min基線平穩(wěn)，33min流動(dòng)相切換到60:40:0，34.60基線波動(dòng)，36.70min回到基線狀態(tài)，45min基線與0～10min一致。工作曲線曲線是以峰面積對(duì)濃度進(jìn)行線性擬合，見(jiàn)表2。

圖2 標(biāo)準(zhǔn)混合溶液色譜圖

化合物名稱回歸方程相關(guān)系數(shù)R2甲萘威y=0.3460x-0.05790.9997阿特拉津y=0.1705x-0.01360.9993

在本方法條件下，進(jìn)樣體積(V和VL)為1.00mL時(shí)噪音Nd為0.005mv，標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度C為0.50μg/L，峰高H為(甲萘威0.62 ,阿特拉津0.27)根據(jù)文獻(xiàn)[8]公式計(jì)算

甲萘威的檢出限為0.008μg/L，阿特拉津檢出限為0.019μg/L；進(jìn)樣體積為2.500mL時(shí)，甲萘威檢出限為0.004μg/L，阿特拉津檢出限為0.008μg/L；低于文獻(xiàn)[3]中的標(biāo)準(zhǔn)限值：甲萘威：0.05μg/L；阿特拉津：出限為0.02μg/L；低于文獻(xiàn)[5]中阿特拉津檢出限為0.05μg/L和國(guó)標(biāo)方法(HJ587-2010)中阿特拉津檢出限為0.08μg/L。

2.4 準(zhǔn)確度和精密度

對(duì)2.00μg/L、10.00μg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行7次分析，結(jié)果見(jiàn)表3。由表3知：2.0μg/L混標(biāo)樣品，阿特拉津相對(duì)誤差為-3.0%～5.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.8%，甲萘威相對(duì)誤差為-4.5%～-1.5%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.97%。10.00μg/L混標(biāo)樣品，阿特拉津相對(duì)誤差為-3.5%～0.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5%，甲萘威相對(duì)誤差為-5.1%～-4.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.29%。阿特拉津相對(duì)誤差優(yōu)于文獻(xiàn)[6]；甲萘威相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差優(yōu)于文獻(xiàn)[3] 。

表3 標(biāo)準(zhǔn)樣品測(cè)定結(jié)果(n=7)

2.5 實(shí)際樣品測(cè)試

對(duì)實(shí)際樣品1#樣品1(地表集中式飲用水)，2#樣品(河水)進(jìn)行測(cè)定和不同濃度加標(biāo)。結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 阿特拉津和甲萘威加標(biāo)結(jié)果

由表4可知：集中式飲用水和河水中阿特拉津和甲萘威未檢出，加標(biāo)不同濃度實(shí)驗(yàn)加標(biāo)回收率：阿特拉津?yàn)?1.6%～101%優(yōu)于(HJ587-2010)方法[6]81.3%～104%，甲萘威為91.8%～104%優(yōu)于固相萃取-高效液相色譜法[3]82.5%～106%。

3 結(jié)論

運(yùn)用雙三元高效液相色譜儀，實(shí)現(xiàn)了在線固相萃取-高效液相色譜同時(shí)分析水體中的阿特拉津和甲萘威，方法使用的固相萃取柱為AcclaimTMPA Ⅱ 120 C183μm(4.6×50 mm)，分析柱為AcclaimTM120 C185μm(4.6×250 mm)，檢測(cè)波長(zhǎng)為222nm，進(jìn)樣體積為1.00mL，兩種物質(zhì)在在0.5～20μg/L范圍線性較好，相關(guān)系數(shù)R2>0.9993。當(dāng)進(jìn)樣體積為2.500mL時(shí)，甲萘威檢出限為0.004μg/L，阿特拉津檢出限為0.008μg/L，甲萘威檢出限為0.004μg/L。2.0μg/L、10.00μg/L的混標(biāo)樣品連續(xù)分析7次，阿特拉津相對(duì)誤差為-3.5%～5.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.5%～2.8%，甲萘威相對(duì)誤差為-5.1%～-1.5%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.29%～0.97%。相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.29%。實(shí)際水樣的加標(biāo)回收率，拉特拉津?yàn)?1.6%～101%，甲萘威為91.8%～104%。

本方法最多需2.50mL樣品，整個(gè)分析過(guò)程自動(dòng)化，一次進(jìn)樣同時(shí)分析阿特拉津和甲萘威，工作效率高，同時(shí)避免了分析人員與三氯甲烷和二氯甲烷的接觸。實(shí)驗(yàn)證明本方法可有效地用于水體中的阿特拉津和甲萘威的測(cè)定。

[1] GB3838-2002地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)[s]，2002：4.

[2] GB/T5749-2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)[s],2006：5.

[3]《地表水80個(gè)附件分析項(xiàng)目分析方法》[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社,2009:139-145.

[4]張平奇，楊麗莉，雷天學(xué)，等.氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定水中甲萘威[J].環(huán)境監(jiān)測(cè)管理與技術(shù)，2009,21(5)：52-53.

[5]《水和廢水監(jiān)測(cè)分析方法》(4版)[M].北京：中國(guó)環(huán)境科學(xué)出版社，2002:508.

[6] HJ587-2010水質(zhì)阿特拉津的測(cè)定高效液相色譜法[s].2010:1-4.

[7] HJ493-2009水質(zhì) 樣品的保存和管理技術(shù)規(guī)定[s].2009：9.

[8]張國(guó)成.液相色譜檢出限的推導(dǎo)與討論[J]中國(guó)計(jì)量.2010.5:77-79.

信息簡(jiǎn)訊

兩項(xiàng)中科院科研裝備研制項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收

2017年6月28日至29日，中國(guó)科學(xué)院條件保障與財(cái)務(wù)局組織專家在中國(guó)科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所對(duì)中國(guó)科學(xué)院科研裝備研制項(xiàng)目“數(shù)字微滴-流式核酸檢測(cè)儀的研制”和“超分辨高精度可移動(dòng)錐束CT實(shí)驗(yàn)裝備的研制”進(jìn)行了技術(shù)驗(yàn)收和總體驗(yàn)收。

“數(shù)字微滴-流式核酸檢測(cè)儀的研制”項(xiàng)目研制完成了一套系統(tǒng)樣機(jī)，并研制出了微滴生成芯片、微滴檢測(cè)芯片、微滴生成油等關(guān)鍵器件及試劑，滿足了低豐度核酸檢測(cè)設(shè)備研發(fā)及新技術(shù)測(cè)試方面的需求，為相關(guān)技術(shù)研究及產(chǎn)業(yè)化提供了基礎(chǔ)。

“超分辨高精度可移動(dòng)錐束CT實(shí)驗(yàn)裝備的研制”項(xiàng)目研制完成了一套系統(tǒng)樣機(jī)，并研制出高精度旋轉(zhuǎn)機(jī)架、一體化集成控制系統(tǒng)、影像重建算法、高精度運(yùn)動(dòng)追蹤系統(tǒng)等關(guān)鍵部件與軟件，為輕小型錐束CT產(chǎn)業(yè)化提供了基礎(chǔ)。

專家組現(xiàn)場(chǎng)查看了研制儀器設(shè)備的運(yùn)行情況，審查了相關(guān)文件檔案和項(xiàng)目經(jīng)費(fèi)使用情況，經(jīng)討論，專家組一致認(rèn)為，兩個(gè)項(xiàng)目均完成了任務(wù)書(shū)規(guī)定的全部研究?jī)?nèi)容，各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)達(dá)到任務(wù)書(shū)要求，項(xiàng)目文件檔案齊全，經(jīng)費(fèi)使用基本合理，同意項(xiàng)目通過(guò)驗(yàn)收。(蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所)

Simultaneous determination of carbaryl and atrazine in water by SPE-HPLC.

An Yongsheng,Zhao Linlin

(Jiyuan City Key Laboratory of Heavy-Mental Monitoring and Pollution Control, Jiyuan 459000, China)

The correlation coefficients R2were>0.9993, for carbaryl and atrazine in the range of 0.5-20ug/L.When the injection volume was 2.500ml, the carbaryl detection limit was 0.004 μg/L, its relative error was from -5.1% to -1.5%, the relative standard deviation was 0.29%-0.97%, the atrazine detection limit was 0.008μg/L, its relative error was -3.5%-5%, and the relative standard deviation was 1.5%～2.8%. The standard addition recoveries were 91.8%-104%, 91.6%-101% for carbaryl and atrazine respectively. This method is rapid and accurate for the simultaneous determination of carbaryl and atrazine in water.

online SPE; three high performance liquid chromatograph; carbaryl; atrazine

10.3969/j.issn.1001-232x.2017.04.007

2017-02-28

安永生，男，1977年出生，本科，工程師， E-mail:13603899193@126.com。