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含量研究

張文麗等

摘要

[目的]建立同時(shí)測(cè)定水中甲萘威和阿特拉津的固相萃取-高效液相色譜法。[方法]利用固相萃取富集濃縮、高效液相色譜柱實(shí)現(xiàn)分離、紫外檢測(cè)器定量檢測(cè)的方法，同時(shí)測(cè)定水中甲萘威和阿特拉津含量。[結(jié)果]在試驗(yàn)條件下，甲萘威和阿特拉津在0.1～10.0 mg/L濃度范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)曲線線性相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.999 9和0.999 0，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD）分別為0.3%～0.5%和1.0%～3.7%，檢出限分別為0.003和0.010 μg/L。[結(jié)論]該方法具有操作簡(jiǎn)便、分析結(jié)果準(zhǔn)確、檢出限低等優(yōu)點(diǎn)，適用于同時(shí)測(cè)定水中甲萘威和阿特拉津含量。

關(guān)鍵詞固相萃??；高效液相色譜；甲萘威；阿特拉津

中圖分類號(hào)S181.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0517-6611（2015）24-097-02

甲萘威，又名西維因，是氨基甲酸酯類殺蟲劑中第1個(gè)大量生產(chǎn)的品種，具有觸殺及胃毒作用，能抑制害蟲神經(jīng)系統(tǒng)的膽堿酯酶使其致死。莠去津，也叫阿特拉津，是一種廣譜除草劑，主要通過(guò)抑制植物的光合作用使其枯死，可防除多種1年生禾本科和闊葉雜草。甲萘威和阿特拉津的過(guò)量使用會(huì)造成水體污染進(jìn)而影響人體健康。甲萘威和阿特拉津含量的測(cè)定被列入地表水環(huán)境質(zhì)量80個(gè)特定項(xiàng)目。《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）中規(guī)定甲萘威和阿特拉津的限值分別為0.050和0.003 mg/L。

目前，水中甲萘威和阿特拉津大多采用不同的方法分別測(cè)定。測(cè)定甲萘威的方法主要有氣相色譜-質(zhì)譜法、液相色譜法、柱后衍生法等。測(cè)定阿特拉津的方法主要有酶法、液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜法等。甲萘威受熱易分解，采用氣相色譜或者氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用分析時(shí)穩(wěn)定性較差，而液相色譜在分析熱不穩(wěn)定性物質(zhì)時(shí)具有明顯優(yōu)勢(shì)。筆者采用固相萃取富集、高效液相色譜分離的技術(shù)同時(shí)測(cè)定了水中甲萘威和阿特拉津的含量，以期為同時(shí)測(cè)定甲萘威和阿特拉津方法的建立提供參考。

1材料與方法

1.1材料

1.1.1

儀器。高效液相色譜儀（Waters e2695，Waters公司）， 色譜柱[Waters PAH C18 （4.6 mm×150.0 mm，5 μm，Worters公司）]，紫外檢測(cè)器（Waters 2489，Waters公司）； AutoTrace280型固相萃取儀（Dionex公司），CNWBOND LCC18（1 g/6 ml）固相萃取柱（CNW Technologles GmbH公司）； TurboVap Ⅱ氮吹濃縮儀（Biotage公司）；有機(jī)相針式濾器（上海安譜科學(xué)儀器有限公司），規(guī)格為13 mm，孔徑為0.45 μm。

1.1.2

試劑。甲醇：色譜純級(jí)。二氯甲烷：色譜純級(jí)。去離子水：超純水儀制備。標(biāo)準(zhǔn)樣品儲(chǔ)備溶液：甲萘威標(biāo)樣（100 mg/L）、阿特拉津標(biāo)樣（100 mg/L），均溶于甲醇。4 ℃冰箱中避光保存。

1.2方法

1.2.1

樣品采集與保存。水樣的采集方法參照GB/T 5750.9-2006 《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法農(nóng)藥指標(biāo)》。水樣應(yīng)充滿磨口玻璃瓶，滴加磷酸（ρ20=1.69 g/ml）調(diào)節(jié)水樣的pH為3。采樣后盡快分析，否則應(yīng)在4 ℃冰箱中保存，保存時(shí)間不超過(guò)7 d。

1.2.2

樣品預(yù)處理。取水樣500 ml，經(jīng)0.45 μm濾膜減壓過(guò)濾。濾液過(guò)C18固相萃取柱。C18固相萃取柱用前先以10 ml二氯甲烷、10 ml甲醇和10 ml去離子水活化，然后將水樣以10 ml/min的流速流過(guò)固相萃取柱進(jìn)行富集濃縮。上樣完畢后，用氮?dú)獯蹈晒滔噍腿≈儆?0 ml二氯甲烷以2 ml/min的流速將固相萃取柱中的組分洗脫，洗脫液收集于濃縮瓶中，用氮吹濃縮儀吹干，用甲醇定容至1.0 ml，經(jīng)針式濾器過(guò)濾保存待測(cè)。

1.2.3

液相色譜分析條件。流動(dòng)相為水-甲醇（40∶60，V/V），流速為1.0 ml/min，進(jìn)樣量為10.0 μl，色譜柱溫為35 ℃，紫外檢測(cè)波長(zhǎng)為222 nm，外標(biāo)法定量。

2 結(jié)果與分析

2.1固相萃取條件優(yōu)化

分別將上樣速率設(shè)置為2、5、8、10、15 ml/min，在“1.2.3”條件下測(cè)定甲萘威和阿特拉津的回收率，考察固相萃取中的上樣速率對(duì)不同質(zhì)量濃度混合標(biāo)準(zhǔn)溶液回收率的影響，平行測(cè)定2次。

由表1可知，相同上樣速率條件下，高質(zhì)量濃度混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的回收率要明顯高于低質(zhì)量濃度標(biāo)準(zhǔn)溶液。這是由于水樣在經(jīng)過(guò)0.45 μm微孔濾膜減壓過(guò)濾以及固相萃取過(guò)程中，目標(biāo)化合物有不同程度的損失所致。

對(duì)比同一質(zhì)量濃度、不同上樣速率條件下目標(biāo)化合物的回收率，可見隨著上樣速率的增加，目標(biāo)化合物的回收率有所下降。其中上樣速率在2～10 ml/min時(shí)，回收率的變化并不顯著。當(dāng)上樣速率超過(guò)10 ml/min后，目標(biāo)化合物的回收率明顯降低。這是由于上樣速率增加后，目標(biāo)化合物與固相萃取柱的接觸時(shí)間變短，固相萃取柱對(duì)目標(biāo)化合物的富集效果不充分所致。而隨著上樣速率降低，固相萃取所需的時(shí)間必然增加。綜合考慮目標(biāo)化合物的回收率以及樣品處理的時(shí)間效率，在實(shí)際分析中上樣速率設(shè)為10 ml/min。

2.2液相色譜條件優(yōu)化

分別將甲醇-水體系和乙腈-水體系作為流動(dòng)相進(jìn)行試驗(yàn)，甲萘威和阿特拉津都可以達(dá)到基線分離?？紤]到乙腈作為流動(dòng)相成本高、毒性強(qiáng)，故選擇甲醇-水體系作為流動(dòng)相。

分別考察20、30和40 ℃柱溫對(duì)測(cè)定的影響，結(jié)果表明，等度洗脫時(shí)，在20～40 ℃范圍內(nèi)柱溫對(duì)峰形和峰面積影響較小。為了減小柱溫的波動(dòng)，柱溫設(shè)定值要高于環(huán)境溫度5 ℃以上，故柱溫設(shè)定為35 ℃。

2.3甲萘威和阿特拉津的色譜圖及標(biāo)準(zhǔn)曲線

配制10.0 mg/L甲萘威和阿特拉津混合標(biāo)準(zhǔn)使用液，按“1.2.3”液相色譜條件進(jìn)樣分析。由圖1可知，甲萘威和阿特拉津的保留時(shí)間分別為3.00和3.54 min，兩物質(zhì)可實(shí)現(xiàn)基線分離。

分別配制0.1、0.2、0.5、1.0、5.0和10.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)使用液，按“1.2.3”液相色譜條件進(jìn)樣分析，以濃度為橫坐標(biāo)，相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。甲萘威標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程：Y=211 447.1X+4 193.0，相關(guān)系數(shù)：r=0.999 9；阿特拉津標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程：Y=100 150.7X-2 141.7，相關(guān)系數(shù)：r=0.999 0。標(biāo)準(zhǔn)曲線和相關(guān)系數(shù)均能滿足試驗(yàn)要求。

2.4方法的準(zhǔn)確度及精密度

對(duì)0.3和8.0 mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行分析，按“1.2.3”條件平行測(cè)定5次。由表2可知，該方法測(cè)定甲萘威的相對(duì)誤差為0.7%～4.3%，RSD為0.3%～0.5%；阿特拉津的相對(duì)誤差為1.0%～3.7%，RSD為0.3%～0.9%，說(shuō)明該方法的準(zhǔn)確度和精密度均很高，可以滿足分析要求。

2.5方法的檢出限

采用標(biāo)準(zhǔn)偏差法對(duì)樣品進(jìn)行7次平行測(cè)定，計(jì)算其標(biāo)準(zhǔn)偏差（s），然后通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算獲得方法檢出限，連續(xù)分析7個(gè)實(shí)驗(yàn)室空白加標(biāo)樣品，方法檢出限按下式計(jì)算：MDL=st（n-1.0.99）。式中，t（n-1.0.99）為置信度為99%、自由度為n-1時(shí)的t值；n為重復(fù)分析的樣品數(shù)（樣品數(shù)為7，在99%的置信度時(shí)t6，0.99=3.143）。

試驗(yàn)對(duì)標(biāo)準(zhǔn)曲線最低點(diǎn)，濃度為0.1 mg/L的甲萘威和阿特拉津混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測(cè)定。計(jì)算甲萘威和阿特拉津7次測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為0.500和1.600 μg/L，得到2個(gè)目標(biāo)物的最低檢出濃度分別為1.570和5.030 μg/L。預(yù)處理水樣體積為500 ml，經(jīng)固相萃取洗脫濃縮后體積為1 ml，萃取比例為500∶1。因此，甲萘威和阿特拉津的最低檢出濃度分別為0.003和0.010 μg/L（表3）。《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》（GB 3838-2002）中規(guī)定甲萘威和阿特拉津的限值分別為0.050和0.003 mg/L。由此可見，該方法的檢出限遠(yuǎn)低于《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中規(guī)定的限值，滿足水質(zhì)監(jiān)測(cè)要求。

2.6 實(shí)際水樣的測(cè)定

采用該研究方法測(cè)定江陰市飲用水源地肖山灣以及瓶裝娃哈哈純凈水中甲萘威和阿特拉津的含量。結(jié)果表明，2個(gè)實(shí)際水樣中均未檢出甲萘威和阿特拉津。

3 結(jié)論

采用固相萃取-高效液相色譜法同時(shí)測(cè)定水中的甲萘

威和阿特拉津，操作方法簡(jiǎn)便，自動(dòng)化程度高，靈敏度高，定性、定量準(zhǔn)確，方法檢出限等均能滿足水質(zhì)監(jiān)測(cè)要求。

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