超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定地表水的抗蚜威三唑酮?dú)⒚蛄缀弯迩杈挣?/h1>
2022-01-07 08:16:52農(nóng)時(shí)鋒義國(guó)通石杰東林躍林亮陸燕
農(nóng)業(yè)與技術(shù) 2021年24期
農(nóng)時(shí)鋒 義國(guó)通 石杰東 林躍 林亮 陸燕
(南寧市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中心，廣西 南寧 530001)
引言
抗蚜威是一種氨基甲酸酯類殺蟲劑，主要用于防治對(duì)有機(jī)磷殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性的棉鈴蚜蟲，是高效、中毒、低殘留殺蟲劑，廣泛用于蔬菜、花卉、谷物、果樹等[1]。三唑酮是一種高效、低毒、低殘留、持效期長(zhǎng)、內(nèi)吸性強(qiáng)的三唑類殺菌劑，而且還具有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的活性[2]，是市場(chǎng)上需求量很大的農(nóng)藥品種。殺螟硫磷屬于有機(jī)磷殺蟲劑，毒性中等，殺蟲譜廣，對(duì)鱗翅目幼蟲有特效，也可防治半翅目、鞘翅目等害蟲，多用于稻谷、玉米等作物害蟲防治[3]。溴氰菊酯屬于擬除蟲菊酯類殺蟲劑，對(duì)害蟲有觸殺、胃毒作用，觸殺作用迅速，擊倒力強(qiáng)。由于其價(jià)格低廉、除蟲效果好，因而被廣泛應(yīng)用于水稻、大豆、水產(chǎn)養(yǎng)殖等的害蟲防治和衛(wèi)生除蟲[4]。據(jù)調(diào)查，這4種農(nóng)藥是在南寧市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)戶常用的品種。在使用過(guò)程中，散落在田間地頭、溝渠河道、水源地的包裝物中殘留農(nóng)藥，通過(guò)降水淋洗沖刷進(jìn)入土壤和水體。使用被農(nóng)藥殘留污染的水體灌溉作物，會(huì)造成作物的農(nóng)藥殘留超標(biāo)。農(nóng)藥接觸水體隨地表徑流不斷擴(kuò)散，不斷遷移甚至滲入到地下水中，造成水環(huán)境污染。目前，具有高靈敏度和選擇性的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)越來(lái)越多地被應(yīng)用于環(huán)境痕量有機(jī)污染物的分析中，成為地表水中有機(jī)物殘留快速篩查的有效分析方法之一[5,6]。現(xiàn)階段，對(duì)抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯的單個(gè)分析方法多有報(bào)道，但對(duì)這4個(gè)化合物同時(shí)進(jìn)行分析測(cè)定的方法還未見(jiàn)有。本文利用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法可直接測(cè)定水樣的優(yōu)勢(shì)，建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定水中的抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯的分析方法，簡(jiǎn)化了前處理過(guò)程，大大提高了檢測(cè)的效率，也避免了前處理過(guò)程中大量強(qiáng)毒性溶劑的使用。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要設(shè)備
安捷倫超高壓液相1290II與6495C三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀；帶噴射流離子聚焦ESI源；C18色譜柱，2.1mm×50mm，1.8μm(美國(guó)安捷倫)；密理博Milli-Q超純水機(jī)。
1.2 主要材料和試劑
0.2μm孔徑針式濾膜(美國(guó)安捷倫)，農(nóng)殘級(jí)的甲醇(美國(guó)天地)，色譜級(jí)甲酸(上海安譜)，超純水。抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液均由天津阿爾塔科技有限公司提供，甲醇溶劑，濃度分別為100μg·mL-1、1000μg·mL-1、1000μg·mL-1、1000μg·mL-1。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
分別取抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00mL、0.10mL、1.00mL、1.00mL于5.00mL容量瓶中，用甲醇定容，制得濃度分別為20μg·mL-1、40μg·mL-1、200μg·mL-1、200μg·mL-1的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。
1.4 儀器分析條件
1.4.1 色譜條件
含0.05%甲酸的超純水為A相，甲醇為B相。初始比例A∶B=90∶10，梯度洗脫，見(jiàn)表1，流量0.2mL·min-1，柱箱恒溫30.0℃。
表1 梯度洗脫表
1.4.2 質(zhì)譜條件
Gas Temp 200℃，Gas Flow 14L·min-1，Capillary positive 3000V，正離子方式。抗蚜威離子對(duì)：239.15/182.1,碰撞能12eV，239.15/72.1，碰撞能20eV;三唑酮離子對(duì)：294.1/225.1，碰撞能20eV,294.1/197.2，碰撞能8eV；殺螟硫磷離子對(duì)：278/125，碰撞能16eV，278/108.9，碰撞能16eV；溴氰菊酯離子對(duì)：523/280.9，碰撞能15eV,523/181，碰撞能50eV。
1.5 樣品前處理
水樣經(jīng)過(guò)0.2μm針式濾膜過(guò)濾直接上機(jī)測(cè)定。
2 結(jié)果與討論
2.1 色譜條件的選擇
超高液相色譜中流動(dòng)相的選擇對(duì)目標(biāo)物離子化效率具有非常顯著的影響。從儀器廠家推薦、綜合文獻(xiàn)報(bào)道、溶劑毒性及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果，選擇甲醇、水為流動(dòng)相體系，為了改善離子化效果，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，最終選定在水相中加入0.05%甲酸作為離子化改善劑。
2.2 質(zhì)譜條件的選擇
現(xiàn)在的儀器軟硬件已經(jīng)比較完善，有很多參數(shù)已經(jīng)由程序自動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化，根據(jù)流動(dòng)相組成和流速設(shè)置好離子源參數(shù)；利用全掃描MS2SCAN方式，用10μg·mL-1單獨(dú)標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)樣，選擇1～3個(gè)豐度高的特征離子做母離子，利用Optimizer軟件進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化，先對(duì)碎裂電壓優(yōu)化，再用子離子掃描選擇2個(gè)二級(jí)離子豐度高，干擾少的構(gòu)成定量和定性離子對(duì)，再用MRM方式優(yōu)化碰撞能量Collision Energy(CE)，并把優(yōu)化結(jié)果應(yīng)用于檢測(cè)方法上，該方法下，各個(gè)目標(biāo)物的MRM圖如圖1，各組分分離相對(duì)良好，峰型也可以。
2.3 線性范圍和檢出限
將1.3混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用甲醇稀釋，分別配制成含抗蚜威0.1μg·L-1、0.2μg·L-1、0.5μg·L-1、1μg·L-1、5μg·L-1、10μg·L-1，三唑酮0.2μg·L-1、0.4μg·L-1、1μg·L-1、2μg·L-1、10μg·L-1、20μg·L-1，殺螟硫磷和溴氰菊酯1μg·L-1、2μg·L-1、5μg·L-1、10μg·L-1、50μg·L-1、100μg·L-1標(biāo)準(zhǔn)工作液，繪制質(zhì)量濃度(X軸)與目標(biāo)組分響應(yīng)值(Y軸)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，并以3倍和10倍信噪比(S/N)計(jì)算方法的檢出限(LOD)和定量限(LOQ)，結(jié)果見(jiàn)表2。抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷、溴氰菊酯的檢出限和定量值分別是1.3×10-5μg·L-1、5.8×10-4μg·L-1、0.070μg·L-1、0.050μg·L-1和4.5×10-5μg·L-1、1.9×10-4μg·L-1、0.24μg·L-1、0.17μg·L-1。以溴氰菊酯為例，檢出限遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值0.02mg·L-1[7]。因此，本方法滿足直接進(jìn)樣測(cè)定地表水中抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷、溴氰菊酯的要求。
2.4 方法的回收率和精密度
在不含這4種待測(cè)組分的水樣中添加一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成高、中、低3個(gè)添加水平的加標(biāo)水樣，分別測(cè)定6次，記錄響應(yīng)值，計(jì)算出回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，結(jié)果見(jiàn)表3。
從表3看出，3個(gè)添加水平的回收率在95.0%～106%，RSD為0.52%～5.66%，說(shuō)明該方法有較好的回收率和較高的精密度，可適用于實(shí)際樣品的檢測(cè)。
表3 4種農(nóng)藥的加標(biāo)回收率及精密度(n=6)
2.5 實(shí)際樣品檢測(cè)分析
從2021年3月起，根據(jù)這個(gè)方法，對(duì)賓陽(yáng)縣武陵鎮(zhèn)云梯村蔬菜基地的水渠的地表水進(jìn)行不定期取樣檢測(cè)，共檢測(cè)了8次，均未檢出抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯。
圖2 樣品MRM圖
3 結(jié)論
本文建立了一種可同時(shí)測(cè)定抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法方法。根據(jù)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的結(jié)果，表明該方法完全達(dá)到農(nóng)藥殘留分析的要求，并且具有前處理簡(jiǎn)單、污染少、回收率好、精確度高和效率高的優(yōu)點(diǎn)。本次研究為項(xiàng)目的實(shí)施和以后的檢測(cè)工作提供了依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。
農(nóng)時(shí)鋒 義國(guó)通 石杰東 林躍 林亮 陸燕
(南寧市農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全檢測(cè)中心，廣西 南寧 530001)
引言
抗蚜威是一種氨基甲酸酯類殺蟲劑，主要用于防治對(duì)有機(jī)磷殺蟲劑產(chǎn)生抗藥性的棉鈴蚜蟲，是高效、中毒、低殘留殺蟲劑，廣泛用于蔬菜、花卉、谷物、果樹等[1]。三唑酮是一種高效、低毒、低殘留、持效期長(zhǎng)、內(nèi)吸性強(qiáng)的三唑類殺菌劑，而且還具有植物生長(zhǎng)調(diào)節(jié)的活性[2]，是市場(chǎng)上需求量很大的農(nóng)藥品種。殺螟硫磷屬于有機(jī)磷殺蟲劑，毒性中等，殺蟲譜廣，對(duì)鱗翅目幼蟲有特效，也可防治半翅目、鞘翅目等害蟲，多用于稻谷、玉米等作物害蟲防治[3]。溴氰菊酯屬于擬除蟲菊酯類殺蟲劑，對(duì)害蟲有觸殺、胃毒作用，觸殺作用迅速，擊倒力強(qiáng)。由于其價(jià)格低廉、除蟲效果好，因而被廣泛應(yīng)用于水稻、大豆、水產(chǎn)養(yǎng)殖等的害蟲防治和衛(wèi)生除蟲[4]。據(jù)調(diào)查，這4種農(nóng)藥是在南寧市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中農(nóng)戶常用的品種。在使用過(guò)程中，散落在田間地頭、溝渠河道、水源地的包裝物中殘留農(nóng)藥，通過(guò)降水淋洗沖刷進(jìn)入土壤和水體。使用被農(nóng)藥殘留污染的水體灌溉作物，會(huì)造成作物的農(nóng)藥殘留超標(biāo)。農(nóng)藥接觸水體隨地表徑流不斷擴(kuò)散，不斷遷移甚至滲入到地下水中，造成水環(huán)境污染。目前，具有高靈敏度和選擇性的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用技術(shù)越來(lái)越多地被應(yīng)用于環(huán)境痕量有機(jī)污染物的分析中，成為地表水中有機(jī)物殘留快速篩查的有效分析方法之一[5,6]。現(xiàn)階段，對(duì)抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯的單個(gè)分析方法多有報(bào)道，但對(duì)這4個(gè)化合物同時(shí)進(jìn)行分析測(cè)定的方法還未見(jiàn)有。本文利用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法可直接測(cè)定水樣的優(yōu)勢(shì)，建立了超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定水中的抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯的分析方法，簡(jiǎn)化了前處理過(guò)程，大大提高了檢測(cè)的效率，也避免了前處理過(guò)程中大量強(qiáng)毒性溶劑的使用。
1 實(shí)驗(yàn)部分
1.1 主要設(shè)備
安捷倫超高壓液相1290II與6495C三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀；帶噴射流離子聚焦ESI源；C18色譜柱，2.1mm×50mm，1.8μm(美國(guó)安捷倫)；密理博Milli-Q超純水機(jī)。
1.2 主要材料和試劑
0.2μm孔徑針式濾膜(美國(guó)安捷倫)，農(nóng)殘級(jí)的甲醇(美國(guó)天地)，色譜級(jí)甲酸(上海安譜)，超純水。抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液均由天津阿爾塔科技有限公司提供，甲醇溶劑，濃度分別為100μg·mL-1、1000μg·mL-1、1000μg·mL-1、1000μg·mL-1。
1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制
分別取抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液1.00mL、0.10mL、1.00mL、1.00mL于5.00mL容量瓶中，用甲醇定容，制得濃度分別為20μg·mL-1、40μg·mL-1、200μg·mL-1、200μg·mL-1的混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液。
1.4 儀器分析條件
1.4.1 色譜條件
含0.05%甲酸的超純水為A相，甲醇為B相。初始比例A∶B=90∶10，梯度洗脫，見(jiàn)表1，流量0.2mL·min-1，柱箱恒溫30.0℃。
表1 梯度洗脫表
1.4.2 質(zhì)譜條件
Gas Temp 200℃，Gas Flow 14L·min-1，Capillary positive 3000V，正離子方式。抗蚜威離子對(duì)：239.15/182.1,碰撞能12eV，239.15/72.1，碰撞能20eV;三唑酮離子對(duì)：294.1/225.1，碰撞能20eV,294.1/197.2，碰撞能8eV；殺螟硫磷離子對(duì)：278/125，碰撞能16eV，278/108.9，碰撞能16eV；溴氰菊酯離子對(duì)：523/280.9，碰撞能15eV,523/181，碰撞能50eV。
1.5 樣品前處理
水樣經(jīng)過(guò)0.2μm針式濾膜過(guò)濾直接上機(jī)測(cè)定。
2 結(jié)果與討論
2.1 色譜條件的選擇
超高液相色譜中流動(dòng)相的選擇對(duì)目標(biāo)物離子化效率具有非常顯著的影響。從儀器廠家推薦、綜合文獻(xiàn)報(bào)道、溶劑毒性及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)果，選擇甲醇、水為流動(dòng)相體系，為了改善離子化效果，通過(guò)實(shí)驗(yàn)，最終選定在水相中加入0.05%甲酸作為離子化改善劑。
2.2 質(zhì)譜條件的選擇
現(xiàn)在的儀器軟硬件已經(jīng)比較完善，有很多參數(shù)已經(jīng)由程序自動(dòng)運(yùn)行優(yōu)化，根據(jù)流動(dòng)相組成和流速設(shè)置好離子源參數(shù)；利用全掃描MS2SCAN方式，用10μg·mL-1單獨(dú)標(biāo)準(zhǔn)液進(jìn)樣，選擇1～3個(gè)豐度高的特征離子做母離子，利用Optimizer軟件進(jìn)行自動(dòng)優(yōu)化，先對(duì)碎裂電壓優(yōu)化，再用子離子掃描選擇2個(gè)二級(jí)離子豐度高，干擾少的構(gòu)成定量和定性離子對(duì)，再用MRM方式優(yōu)化碰撞能量Collision Energy(CE)，并把優(yōu)化結(jié)果應(yīng)用于檢測(cè)方法上，該方法下，各個(gè)目標(biāo)物的MRM圖如圖1，各組分分離相對(duì)良好，峰型也可以。
2.3 線性范圍和檢出限
將1.3混合標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液用甲醇稀釋，分別配制成含抗蚜威0.1μg·L-1、0.2μg·L-1、0.5μg·L-1、1μg·L-1、5μg·L-1、10μg·L-1，三唑酮0.2μg·L-1、0.4μg·L-1、1μg·L-1、2μg·L-1、10μg·L-1、20μg·L-1，殺螟硫磷和溴氰菊酯1μg·L-1、2μg·L-1、5μg·L-1、10μg·L-1、50μg·L-1、100μg·L-1標(biāo)準(zhǔn)工作液，繪制質(zhì)量濃度(X軸)與目標(biāo)組分響應(yīng)值(Y軸)的標(biāo)準(zhǔn)曲線，并以3倍和10倍信噪比(S/N)計(jì)算方法的檢出限(LOD)和定量限(LOQ)，結(jié)果見(jiàn)表2。抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷、溴氰菊酯的檢出限和定量值分別是1.3×10-5μg·L-1、5.8×10-4μg·L-1、0.070μg·L-1、0.050μg·L-1和4.5×10-5μg·L-1、1.9×10-4μg·L-1、0.24μg·L-1、0.17μg·L-1。以溴氰菊酯為例，檢出限遠(yuǎn)低于國(guó)家規(guī)定的地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)限值0.02mg·L-1[7]。因此，本方法滿足直接進(jìn)樣測(cè)定地表水中抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷、溴氰菊酯的要求。
2.4 方法的回收率和精密度
在不含這4種待測(cè)組分的水樣中添加一定濃度的標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制成高、中、低3個(gè)添加水平的加標(biāo)水樣，分別測(cè)定6次，記錄響應(yīng)值，計(jì)算出回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)，結(jié)果見(jiàn)表3。
從表3看出，3個(gè)添加水平的回收率在95.0%～106%，RSD為0.52%～5.66%，說(shuō)明該方法有較好的回收率和較高的精密度，可適用于實(shí)際樣品的檢測(cè)。
表3 4種農(nóng)藥的加標(biāo)回收率及精密度(n=6)
2.5 實(shí)際樣品檢測(cè)分析
從2021年3月起，根據(jù)這個(gè)方法，對(duì)賓陽(yáng)縣武陵鎮(zhèn)云梯村蔬菜基地的水渠的地表水進(jìn)行不定期取樣檢測(cè)，共檢測(cè)了8次，均未檢出抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯。
圖2 樣品MRM圖
3 結(jié)論
本文建立了一種可同時(shí)測(cè)定抗蚜威、三唑酮、殺螟硫磷和溴氰菊酯的超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法方法。根據(jù)回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差的結(jié)果，表明該方法完全達(dá)到農(nóng)藥殘留分析的要求，并且具有前處理簡(jiǎn)單、污染少、回收率好、精確度高和效率高的優(yōu)點(diǎn)。本次研究為項(xiàng)目的實(shí)施和以后的檢測(cè)工作提供了依據(jù)和經(jīng)驗(yàn)。
