趙祺平 韓 梅 李慧慧 李 明
(1.淮河流域水資源保護局淮河流域水環境監測中心 蚌埠 233001 2.棗莊市水文局 棗莊 277100)
目前氨基甲酸酯類農藥的測定方法主要有酶抑制法、氣相色譜法、液相色譜法、氣質聯用法、液質聯用法和柱后衍生—液相色譜法。食品、農作物中氨基甲酸酯類農藥測定方法較多,但關于水體中氨基甲酸酯類農藥的測定研究較少,只有個別早期文獻有所報道。因此,研究建立一種快速、簡便、可靠的水體中氨基甲酸酯類農藥分析方法,顯得尤為必要。
儀器:安捷倫1100液相色譜儀(配置熒光檢測器);Pickering Pinnacle PCX柱后衍生儀;色譜柱:C18,150mm×4.6mm×5μm。
試劑:甲醇(色譜純);二氯甲烷(色譜純);四硼酸鈉溶液:稱取7.6g十水四硼酸鈉溶于800mL水中,用水定容至1000mL;水解試劑:稱取2.0g氫氧化鈉溶于800mL水中,再緩緩加入0.5g聚丙烯酸鈉,輕輕攪拌使其溶解,用水定容至1000mL,該溶液使用前需用微孔濾膜過濾,并用氦氣脫氣或在線脫氣;反應試劑:稱取0.10g鄰苯二甲醛溶于10mL甲醇中,再將其加入1000mL四硼酸鈉溶液中,混合均勻后用微孔濾膜過濾,用氦氣脫氣或在線脫氣,再加入2.0g 2-(二甲胺基)乙硫醇鹽酸鹽,混勻;涕滅威、克百威和甲萘威標準溶液:市售有證標準物質配制。
流動相:甲醇和水,梯度淋洗條件如表1所示。水解試劑和反應試劑泵速均為0.30mL/min;水解溫度:100℃;水解線圈體積:0.50mL;熒光檢測器激發波長:330nm,發射波長:465nm。
2.3.1 高濃度水樣——基體改進劑選擇
當水樣濃度較高時,利用熒光檢測器的高靈敏性,可采取直接進樣測定。實驗過程中發現,進樣量超過10μL時,色譜峰峰型變寬或拖尾,甚至影響目標物分離度,主要原因可能是大體積水相進樣造成的基體影響。因此,該實驗采用甲醇對樣品基體進行改進。基體改進方法:用純水配制的標準溶液作為樣品,取一100mL容量瓶,用樣品潤洗三遍,加入15.0mL甲醇,再加樣品至刻度,用濾膜過濾后測定。基體改進后進樣量可增加至100μL。
2.3.2 低濃度水樣——固相萃取法
水樣中待測物濃度較低時,應固相萃取濃縮后進樣。依次用10mL甲醇和10mL水活化固相萃取柱,在活化過程中應確保小柱中填料表面不露出液面。量取100mL水樣,以小于5mL/min的流速(約1~2滴/s)通過固相萃取柱。再用10mL實驗用水淋洗小柱,去除小柱上保留較弱的雜質,用真空泵抽干小柱。用一定體積的洗脫液以約3mL/min(約1滴/s)的流速洗脫富集后的小柱,收集洗脫液于濃縮管中。將上述洗脫液濃縮至1mL以下,用甲醇定容至1mL,轉移入樣品瓶中過濾,待測。
(1)萃取柱選擇
分別選用不同型號的固相萃取小柱Agilent Bond Elut C18柱、Agilent Bond Elut C8柱、CNW Poly-Sery HLB和Waters Oasis HLB柱進行研究,規格均為500mg/6mL。二氯甲烷做洗脫液,洗脫體積為10mL,按上述固相萃取步驟處理水樣,比較目標物的回收率。
(2)洗脫液選擇
使用條件(1)中選擇的最佳萃取柱,分別用二氯甲烷、甲醇以及二氯甲烷/甲醇(1+1,V/V)三種溶劑做洗脫液,洗脫體積為10mL,比較目標物的回收率。
洗脫液體積選擇
選用條件(1)和(2)的萃取柱和洗脫液,改變洗脫液體積分別為:2.00mL、5.00mL、8.00mL、10.0mL、15.0mL,比較目標物的回收率。
2.3.3 方法檢出限測試
在最佳實驗條件下,配制一定濃度的目標物混標溶液,高濃度溶液采用直接進樣法平行測定11次,低濃度溶液采用固相萃取法平行測定11次,分別計算標準偏差,按照MDLi=Si×t(n-1,0.99)計算檢出限。
對比加入基體改進劑前后色譜圖(圖1和圖2)可以看出,純水配制的標準溶液直接樣100μL時,目標物的色譜峰前拖尾并出現肩峰,峰型變寬,三種物質無法分離;基體改進后,進樣100μL,色譜峰明顯變窄變強,平行測定6次,保留時間偏差在±0.3min,峰面積RSD為3.83%。因此,高濃度溶液直接進樣,加入甲醇改進基體,可增大進樣體積,提高方法靈敏度和檢出限。
3.2.1 萃取柱選擇
涕滅威、克百威和甲萘威在四種不同固相萃取柱下萃取的回收率如圖3所示,結果表明兩種HLB柱對三種目標物的萃取效率較高,而采用C18柱進行萃取,涕滅威保留效果最差,回收率不超過40%,C8柱居于C18柱和HLB柱之間,由于氨基甲酸酯類化合物部分組分有一定極性,C18柱對其保留能力較弱,而HLB柱填料為親水親酯型聚合物,很好地解決了極性有差異的多組分物質的回收率問題。兩種HLB柱對目標物的萃取效率差異較小,該實驗選用CNW Poly-Sery HLB作為固相萃取柱。
3.2.2 洗脫液選擇
用Poly-Sery HLB作為固相萃取柱,目標化合物在不同洗脫液洗脫下,回收率見圖4所示,從圖中可以看出,甲醇作為洗脫溶劑回收率較高。選用甲醇做洗脫液,平行測定6次,相對標準偏差為5.42%,說明甲醇洗脫穩定性好。

表1 流動相梯度淋洗表

圖1 純水配制的標準溶液進樣100μL色譜圖

圖2 基體改進后進樣100μL色譜圖

表2 實際水樣測定表(n=6)

圖3 固相萃取柱的選擇圖

圖4 洗脫劑的選擇圖

圖5 洗脫劑體積的選擇圖
3.2.3 洗脫液體積選擇
改變洗脫液體積,三種目標物的回收率如圖5,從圖中可以看出,三種目標物回收率均隨洗脫劑體積增加而增大,當洗脫劑體積大于10mL時,回收率沒有顯著提高,為縮短濃縮時間,該實驗選擇10mL洗脫液體積洗脫。
在最佳實驗條件下,高濃度水樣直接進樣測定,涕滅威、克百威、甲萘威的檢出限分別為0.25μg/L、0.25μg/L、0.11μg/L;低濃度水樣經固相萃取濃縮后進樣測定,涕滅威、克百威、甲萘威的檢出限分別為0.005μg/L、0.005μg/L、0.002μg/L。
分別配制高濃度、低濃度的混標水溶液各6組,高濃度溶液采用直接進樣法平行測定,涕滅威、克百威和甲萘威的相對標準偏差分別為6.84%、5.03%和4.14%;低濃度溶液經固相萃取濃縮后平行測定,涕滅威、克百威和甲萘威的相對標準偏差分別為12.7%、10.7%和11.2%。
實驗室分別對淮河流域地表水、地下水和飲用水樣品進行低、中、高三種濃度(分別為0.100μg/L、1.00μg/L和10.0μg/L)的加標回收率測定,三種水樣本底濃度均低于檢出限,回收率如表2所示。結果表明,地表水中涕滅威、克百威和甲萘威的加標回收率范圍分別為72.0%~91.1%、91.0%~103.0%、78.0%~109.0%,地下水中涕滅威、克百威和甲萘威的加標回收率范圍分別為76.0%~94.5%、83.0%~96.4%、84.0%~103.0%,飲用水中涕滅威、克百威和甲萘威的加標回收率范圍分別為74.0%~101.0%、79.0%~102.0%、96.0%~111.0%。
根據本文建立的方法,高濃度水樣可加入基體改進劑后直接進樣,精密度為4.14%~6.84%,檢出限為0.25μg/L;低濃度水樣采用固相萃取法濃縮后測定,精密度為10.7%~12.7%,檢出限為0.005μg/L。實際水樣的測定,地表水、地下水和飲用水的加標回收率分別為72.0%~109.0%、76.0%~103.0%和74.0%~111.0%。本方法精密度好、準確度高、檢出限低,可用于地表水、地下水和飲用水水體中痕量涕滅威、克百威和甲萘威的測定。
2017年發布的《地下水質量標準》(GB/T 14848-2017)新增了涕滅威和克百威毒理學有機物指標,其Ⅰ類水質標準限值均為0.05μg/L,目前尚無適用于地下水中測定涕滅威的標準方法。本方法用于地下水中涕滅威的測定回收率高,精密度好,檢出限低,滿足《地下水質量標準》對涕滅威的限值要求,且該方法要求的儀器簡單易得,可大規模推廣應用,建議相關部門采納■