離子色譜-質譜法測定生活飲用水中草甘膦和氨甲基磷酸

霍宗利，曹 猛，張 鋒，楊 紅?

(1.江蘇省疾病預防控制中心，南京210009； 2.東南大學，南京210009)

草甘膦(GLY)是一種廣泛使用的除草劑[1-2]，生活飲用水國家標準GB 5749－2006中規定，草甘膦的限值為0.7 mg·L－1。草甘膦的主要代謝產物為氨甲基磷酸(AMPA)[3]，因為草甘膦和氨甲基磷酸親水性極強，不易揮發，所以采用氣相色譜-串聯質譜法(GC-MS/MS)[4-5]進行測定時，必須進行衍生，但是衍生法操作條件苛刻、重現性差。另外，草甘膦和氨甲基磷酸在C18柱上沒有保留，采用高效液相色譜-質譜法進行測定時，極易受到干擾[6-11]。文獻[12]利用固相萃取-超高效液相色譜-高分辨質譜法測定尿液中草甘膦，采用NH2柱實現了草甘膦的分離，但NH2柱耐用性差，比較容易受到干擾。文獻[13-14]采用離子色譜法對草甘膦進行分離，以氫氧化鈉溶液為流動相，通過抑制器除鹽后，再進行質譜測定，實現了水果和蔬菜中草甘膦的快速測定，檢出限為0.03 mg·kg－1，但離子色譜-質譜法常用的流動相為非揮發性的鹽，需要增加抑制器進行除鹽。

本工作采用具有揮發性的甲胺溶液為流動相，代替離子色譜法中常用的非揮發性流動相氫氧化鈉溶液和碳酸鈉溶液，在液相色譜-質譜聯用儀上實現了離子色譜-質譜聯用儀的功能，草甘膦和氨甲基磷酸在6 min內實現基線分離。本方法簡單、快速，適合在大多數檢測單位進行推廣和應用。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

Acquity UPLC型超高效液相色譜儀；QTRAP 5500型質譜儀。

草甘膦和氨甲基磷酸混合標準儲備溶液:1.00 mg·L－1，使用時用水稀釋成所需質量濃度的混合標準溶液。

同位素內標溶液:含50μg·L－1的草甘膦同位素內標(13C2-15N-GLY)和氨甲基膦酸同位素內標(13C-15N-AMPA)。

甲胺、乙腈均為色譜純；試驗用水為超純水。

1.2 儀器工作條件

1)色譜條件 Dionex IonPac AS11 色譜柱(2 mm×250 mm)；流量300μL·min－1；進樣量10μL；流動相為0.4 mol·L－1甲胺溶液；等度洗脫8 min。

2)質譜條件 電噴霧離子源(ESI)，負離子掃描模式；多反應監測模式(MRM)；噴霧電壓－4 500 V；離子源溫度550 ℃；氣簾氣壓力260 k Pa，霧化氣壓力420 k Pa，輔助氣壓力420 k Pa。其余質譜參數見表1，其中，“?”為定量離子。

表1 質譜參數Tab.1 MS parameters

1.3 試驗方法

采集的生活飲用水樣品過0.22μm 濾膜后，按儀器工作條件進行測定。

2 結果與討論

2.1 色譜行為

按儀器工作條件對20.0μg·L－1的草甘膦和氨甲基磷酸混合標準溶液(含內標)進行測定，提取離子流色譜圖見圖1。

由圖1 可知:草甘膦和氨甲基磷酸可以在6 min內得到基線分離。

圖1 提取離子流色譜圖Fig.1 Extraction ion flow chromatograms

2.2 色譜條件的選擇

試驗分別嘗試用氨基柱和離子色譜柱進行測定，結果表明:在氨基柱上，草甘膦和氨甲基磷酸的保留比較弱，易受到水中雜質的干擾；在離子色譜柱上，草甘膦和氨甲基磷酸的保留比較強，抗干擾能力好。甲胺作為一種揮發性試劑，相對分子質量為31.10，是一種強堿，適合作為離子色譜-質譜法的流動相。

試驗考察了在相同的酸度下，甲胺和氨水作為流動相時的效果。結果顯示，兩者作為流動相時，草甘膦和氨甲基磷酸的響應值接近，但甲胺作為流動相時，信噪比更高。隨著流動相中甲胺含量的增加，草甘膦和氨甲基磷酸的出峰時間逐漸縮短。試驗選擇流動相為0.4 mol·L－1甲胺溶液。

2.3 標準曲線和檢出限

移取適量的10.0，20.0，50.0，100.0，200.0μg·L－1的草甘膦和氨甲基磷酸混合標準溶液，添加50μg·L－1的同位素內標溶液，按儀器工作條件進行測定，并繪制標準曲線。草甘膦和氨甲基磷酸的線性范圍、線性回歸方程和相關系數見表2。

以3倍信噪比計算草甘膦和氨甲基磷酸的檢出限(3S/N)，結果見表2。

表2 線性范圍、線性回歸方程、相關系數和檢出限Tab.2 Linearity ranges，linear regression equations，correlation coefficients and detection limits

2.4 精密度和回收試驗

按試驗方法對空白自來水樣品進行加標回收試驗，平行測定5次，計算回收率和測定值的相對標準偏差(RSD)，并對同位素內標校正的結果和無同位素內標校正的結果進行對比，結果見表3。

由表3可知:不用同位素內標校正時，自來水樣品中草甘膦和氨甲基磷酸的回收率普遍偏低，說明自來水基質對待測樣品具有很強的基質抑制效應；同位素內標校正后，回收率為102%～122%，RSD為1.5%～4.1%。

表3 精密度和回收試驗結果(n＝5)Tab.3 Results of tests for precision and recovery(n＝5)

2.5 樣品分析

分別取3份不同地區的自來水樣品和1份山泉水樣品，按試驗方法進行分析，自來水樣品中均未檢出草甘膦和氨甲基磷酸，山泉水樣品中檢出10.6μg·L－1草甘膦，未檢出氨甲基磷酸。