UPLC-MS/MS法測定水中3-羥基呋喃丹的含量

于 愛 鑫

(煙臺(tái)大學(xué)土木工程學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264005)

0 引言

呋喃丹是一種用于農(nóng)作物，殺蟲效果非常好，但是毒性極強(qiáng)的氨基甲酸酯類有機(jī)農(nóng)藥[1]，被我國列為高毒性農(nóng)藥，屬于規(guī)定不得使用和限制使用的農(nóng)藥品種，對環(huán)境生物毒性很強(qiáng)[2]，它的廣泛使用，會(huì)污染地表水和其他飲用水源[3,4]，具有致癌、致畸、致突變效應(yīng)。這種農(nóng)藥在水環(huán)境中殘留期較長，易揮發(fā)，能通過大氣運(yùn)動(dòng)在環(huán)境中長距離遷移。我國GB 5749—2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)將呋喃丹規(guī)定為非常規(guī)指標(biāo)，限制為0.007 mg/L[5]。人類通過飲用水長期攝入殘留的呋喃丹農(nóng)藥，則會(huì)影響人體健康[6]，3-羥基呋喃丹是其一種代謝產(chǎn)物。目前，國內(nèi)開展的對3-羥基呋喃丹測定方法的研究多為氣相色譜法[7-9]，而沒有研究運(yùn)用超高效液相色譜質(zhì)譜法對其測定。本文采用超高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用對水體中的3-羥基呋喃丹進(jìn)行檢測，無需前處理，快速簡便，準(zhǔn)確度高，優(yōu)化質(zhì)譜條件并對比了不同的液相條件對響應(yīng)強(qiáng)度的影響。

1 材料與方法

1.1 儀器設(shè)備與試劑

Waters超高效液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀(UPLC-MS/MS)(Waters,USA)；ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm×1.7 mm)；MassLynx 4.1軟件(Waters)用于控制儀器、采集數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析；0.22 μm一次性濾膜。

標(biāo)準(zhǔn)溶液：3-羥基呋喃丹(100 μg/mL，P-186S)；甲酸(色譜純)；甲醇(色譜純)；超純水。

1.2 方法

1.2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液配置

標(biāo)準(zhǔn)貯備液:吸取1 mL的3-羥基呋喃丹標(biāo)準(zhǔn)品，加水稀釋至100 mL，即得1 mg/L的呋喃丹標(biāo)準(zhǔn)貯備液。

標(biāo)準(zhǔn)工作液:分別吸取1 mg/L的呋喃丹標(biāo)準(zhǔn)貯備液0 μL,10 μL,30 μL,50 μL,100 μL,150 μL,200 μL，加水稀釋至10 mL，得到0 μg/L,1 μg/L,3 μg/L,5 μg/L,10 μg/L,15 μg/L,20 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液。

1.2.2樣品前處理

水樣經(jīng)過0.22 μm水系微孔濾膜過濾后用于UPLC-MS/MS的測定。

1.2.3液相色譜儀器條件

色譜柱：ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm×1.7 mm)；流速：5.0 μL/min；流量：0.2 mL/min；柱溫：35 ℃；樣品室溫度：15 ℃；進(jìn)樣量：5 μL；流動(dòng)相A為甲醇，流動(dòng)相B為0.1%甲酸水溶液，流動(dòng)梯度見表1。

表1 超高效液相色譜分離梯度條件

1.2.4質(zhì)譜儀器條件

離子源：電噴霧正離子(Electronic Spray Iom, ESI+)，正離子掃描方式，離子源溫度120 ℃；多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)方式采集數(shù)據(jù)對該物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析，MRM參數(shù)見表2；使用高純氮?dú)?純度99.999%，Air Liquide)作為碰撞氣，氮?dú)獍l(fā)生器(純度99.9%，Peak)提供霧化氣和脫溶劑氣，脫溶劑氣溫度350 ℃，脫溶劑氣流量350 L/Hr，錐孔氣流量50 L/Hr，毛細(xì)管電壓2.8 kV；質(zhì)量分析器LM Resdution 1：13.0，HM Resdution 1：15.0，Ion Energy 1:0.5；LM Resdution 2：13.0，HM Resdution 2：15.0，Ion Energy 2:0.5。

表2 3-羥基呋喃丹MRM參數(shù)

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜條件的選擇

通過比較水和甲酸—水作為流動(dòng)相，發(fā)現(xiàn)加入甲酸后鋒形有了明顯的改善，鋒形窄而對稱，并且質(zhì)譜圖的響應(yīng)值也有所提高，查閱文獻(xiàn)得知，3-羥基呋喃丹在正離子掃描模式下有較好的響應(yīng)，因?yàn)樵谒屑尤爰姿嵩黾与婋x效率，對試樣正離子的產(chǎn)生起到了促進(jìn)和穩(wěn)定的作用[10]。

2.2 質(zhì)譜條件優(yōu)化

分別對3-羥基呋喃丹標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行母離子掃描(如圖1所示)和子離子碎片掃描(見圖2)，圖1中基峰質(zhì)荷比(m/z)為259.98，推斷為[M+Na]+峰，而其[M+H]+峰相應(yīng)相對較低。由于[M+Na]+峰在質(zhì)譜中響應(yīng)不穩(wěn)定，如果用它作為監(jiān)測離子，會(huì)影響3-羥基呋喃丹定量的平行性和穩(wěn)定性，所以選擇為[M+H]監(jiān)測離子，響應(yīng)較穩(wěn)定，選擇[M+H]+m/z238.03為母離子。

調(diào)試時(shí)用針泵直接進(jìn)樣，分別對離子源溫度、碰撞能量、錐孔電壓、毛細(xì)管電壓等條件進(jìn)行了優(yōu)化，以確定3-羥基呋喃丹的母離子和子離子，以強(qiáng)度較大的子離子作為定量離子，強(qiáng)度稍小的子離子作為定性離子，詳見表2。

2.3 線性范圍和最低檢出限

按照建好的方法對濃度分別為1 μg/L,3 μg/L,5 μg/L,10 μg/L,15 μg/L,20 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行測定，以質(zhì)量濃度ρ(μg/L)為橫坐標(biāo)，峰面積A為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，線性回歸方程為A=114.73ρ+14.203，相關(guān)系數(shù)為0.999 4，在1 μg/L～20 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。按3倍信噪比計(jì)算檢出限，10倍信噪比計(jì)算定量限，檢出限為0.1 μg/L，定量限為0.5 μg/L。

2.4 精密度實(shí)驗(yàn)

分別對低、中、高3種濃度水平進(jìn)行檢測，選取濃度分別為2.5 μg/L,10 μg/L,25 μg/L的3-羥基呋喃丹進(jìn)行日內(nèi)連續(xù)進(jìn)樣3次，日間連續(xù)進(jìn)樣3次，計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。結(jié)果見表3。

表3 三羥基呋喃丹精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果

2.5 回收率實(shí)驗(yàn)

取空白自來水樣品3份，每份100 mL，分別加入標(biāo)準(zhǔn)貯備液0.25 μL,1 mL,2.5 mL，按實(shí)驗(yàn)方法處理。回收率結(jié)果見表4。

表4 三羥基呋喃丹回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=3)

3 結(jié)語

本文使用UPLC-MS/MS在MRM模式下確定了3-羥基呋喃丹的最優(yōu)碰撞能量。通過探討得出了流動(dòng)相對檢測強(qiáng)度的影響，最終以甲醇和甲酸—水(0.1+99.9)為最優(yōu)流動(dòng)相。與現(xiàn)有的3-羥基呋喃丹檢測方法相比，本方法處理樣品具有處理簡單，準(zhǔn)確可靠，檢出限低，定性能力強(qiáng)和線性關(guān)系好的優(yōu)點(diǎn)，為水環(huán)境的3-羥基呋喃丹的監(jiān)測和管理工作提供數(shù)據(jù)支撐。