高效液相色譜法測(cè)定水中滅草松和2，4-滴

陳加娜

(國(guó)家城市供水水質(zhì)監(jiān)測(cè)網(wǎng)長(zhǎng)沙監(jiān)測(cè)站，湖南 長(zhǎng)沙 410015)

滅草松(又名排草丹［1-2］)是一種觸殺型具選擇性的苗后除草劑，2，4-滴屬于內(nèi)吸性除草劑，兩者都具有高效和殺草廣譜等優(yōu)點(diǎn)，廣泛用來(lái)防除大多數(shù)禾本科作物以及許多大粒種子作物中的闊葉雜草。滅草松和2，4-滴在土壤中殘留期較長(zhǎng)，移動(dòng)性能較大，可隨著降水量的增大引起地下水的污染。

國(guó)家《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》［3］中規(guī)定滅草松和2，4-滴的限值分別為0.3，0.03 mg/L，推薦的檢測(cè)方法為液液萃取氣相色譜法。該法前處理采用液液萃取，萃取溶劑用量大，對(duì)環(huán)境不利;萃取后還需進(jìn)行衍生操作，使用的衍生試劑毒性較強(qiáng)，且反應(yīng)條件十分苛刻，操作繁瑣，重現(xiàn)性不好。此外，文獻(xiàn)報(bào)道滅草松和2，4-滴的檢測(cè)方法還有離子色譜法［4］、高效液相色譜質(zhì)譜串聯(lián)法［5-6］等。離子色譜法應(yīng)用少且色譜柱AS19 選擇性不強(qiáng)，干擾大;高效液相色譜質(zhì)譜串聯(lián)法操作簡(jiǎn)單，但儀器價(jià)格昂貴，檢測(cè)成本高，難以廣泛推廣。

本文采用自動(dòng)固相萃取對(duì)水樣進(jìn)行前處理，操作簡(jiǎn)單，有機(jī)溶劑用量少，且回收率好、干擾少;液相色譜采用酸性流動(dòng)相條件下進(jìn)行梯度洗脫，分離效果好，選擇性強(qiáng)，靈敏度高，定性定量準(zhǔn)確可靠，滿足地表水和生活飲用水的檢測(cè)要求，實(shí)際應(yīng)用價(jià)值高。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

甲醇、磷酸、四氫呋喃均為色譜純(經(jīng)0.22 μm濾膜過(guò)濾);硫酸，分析純;滅草松、2，4-滴標(biāo)準(zhǔn)品由環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所提供(均為100 mg/L);氮?dú)?純度99.999%，用5A 分子篩凈化管凈化)。

Waters 2695 型高效液相色譜儀(帶2489 型雙波長(zhǎng)紫外檢測(cè)器);Aspec XL4 型自動(dòng)固相萃取儀;TurboVap II 型濃縮儀;Milli-Q Gradient A10 型超純水系統(tǒng);Cleanert PEP 固相萃取小柱。

1.2 水樣的保存及預(yù)處理

水樣用2 L 棕色磨口玻璃瓶采集，注滿于4 ℃下冷藏保存。水樣的富集濃縮須在24 h 內(nèi)完成，濃縮液在7 d 內(nèi)進(jìn)行測(cè)定。

取1 000 mL 水樣，用0.5 mol/L 的硫酸溶液調(diào)節(jié)pH ＜2，采用Cleanert PEP 固相萃取(SPE)小柱進(jìn)行萃取。首先，分別用5 mL 甲醇和5 mL 超純水活化SPE 小柱，再以4 ～5 mL/min 的速度上樣，然后用高純氮?dú)鈱PE 小柱吹干，接著用5 mL 四氫呋喃以1 mL/min 的速度分2 次進(jìn)行洗脫，最后，洗脫液用濃縮儀濃縮至1 mL，供色譜分析用。

1.3 色譜條件

Agilent ZORBAX SB C18 色譜柱，流動(dòng)相:A 甲醇+0.15%磷酸，B 超純水+0.15%磷酸;梯度洗脫，總流速為0.6 mL/min，先以A∶B 為20∶80 保持2 min，再改變至A∶B 為70∶30，保持25 min;檢測(cè)波長(zhǎng)230 nm，柱溫35 ℃，進(jìn)樣量10 μL。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的選擇

2.1.1 檢測(cè)波長(zhǎng)的選擇 滅草松在215 nm 處有強(qiáng)吸收峰，在230 nm 有較強(qiáng)吸收峰，而2，4-滴在205 nm 處有強(qiáng)吸收，在230 nm 也有較強(qiáng)吸收峰［7］，結(jié)合滅草松和2，4-滴紫外吸收光譜，本方法選擇230 nm 作為檢測(cè)波長(zhǎng)。

2.1.2 流動(dòng)相的選擇 滅草松屬于一種有機(jī)酸，極性較強(qiáng)，在反相色譜中保留值較小，而且由于其離解，常有雙峰出現(xiàn)，因而需采用酸性流動(dòng)相抑制其離解。2，4-滴也是一種有機(jī)酸，化學(xué)性質(zhì)與滅草松相似。實(shí)驗(yàn)中，以在出廠水中加入一定量滅草松、2，4-滴標(biāo)樣來(lái)作為水樣分析對(duì)象，考察了檸檬酸、冰乙酸、磷酸三種酸溶液分別與甲醇溶液以一定的體積比為流動(dòng)相的色譜分離效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)使用檸檬酸時(shí)，雜質(zhì)峰與滅草松峰基本重疊，改變酸與甲醇的體積比，仍不能使雜峰與滅草松峰完全分離，效果不理想;當(dāng)使用冰乙酸時(shí)，滅草松的保留時(shí)間較短，難以消除干擾物質(zhì)的影響，分離效果也不理想;使用磷酸時(shí)，調(diào)節(jié)好流動(dòng)相的配比，選擇恰當(dāng)?shù)南疵撃Ｊ?，能使滅草松峰與雜峰完全分開(kāi)，分離效果較好。2.1.3 洗脫模式的選擇 液相色譜分析的洗脫模式一般分為等度洗脫和梯度洗脫兩種。采用流動(dòng)相V(A)∶V(B)為60∶40，流速為0.6 mL/min 的等度洗脫模式時(shí)，滅草松和2，4-滴保留時(shí)間相近，分離度不高，2，4-滴峰形不好且有拖尾現(xiàn)象(見(jiàn)圖1)。采用梯度洗脫模式時(shí)(見(jiàn)表1)，先增大水相的比例，保持一定的時(shí)間，再提高有機(jī)相的比例，效果明顯改善，可使滅草松和2，4-滴完全分離，且峰形尖銳，無(wú)拖尾現(xiàn)象(見(jiàn)圖2)，故本實(shí)驗(yàn)采用梯度洗脫模式。

圖1 滅草松和2，4-滴色譜圖(等度洗脫)Fig.1 Chromatograms of bentazone and 2，4-D(isocratic elution)

圖2 滅草松和2，4-滴色譜圖(梯度洗脫)Fig.2 Chromatograms of bentazone and 2，4-D(gradient elution)

表1 梯度洗脫方式Table 1 Mode of gradient elution

2.1.4 固相萃取小柱的選擇 考察了Cleanert C8、Cleanert C18 及Cleanert PEP 三種固相萃取小柱對(duì)水樣中滅草松和2，4-滴富集的效果，結(jié)果見(jiàn)表2。

表2 不同型號(hào)固相萃取小柱對(duì)滅草松和2，4-滴的富集效果Table 2 Enrichment effect of different types of solid phase extraction column for bentazone and 2，4-D

由表2 可知，C8 和C18 柱對(duì)滅草松和2，4-滴的富集效果都不理想，這兩種小柱屬于弱極性柱，而滅草松和2，4-滴都為極性較強(qiáng)的物質(zhì)，故吸附效果不好，回收率低。PEP 柱為官能化聚苯乙烯/二乙烯苯萃取柱，表面同時(shí)具有親水性和憎水性基團(tuán)，對(duì)極性物質(zhì)也具有較均衡的吸附作用，因而對(duì)滅草松和2，4-滴有良好的富集效果，回收率較好。

2.2 線性范圍和測(cè)定下限

本實(shí)驗(yàn)以目標(biāo)物在色譜圖中的保留時(shí)間定性，采用外標(biāo)法依據(jù)峰面積大小來(lái)定量。將滅草松和2，4-滴標(biāo)準(zhǔn)溶液用甲醇配制成系列復(fù)合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，滅草松和2，4-滴的濃度均為0，0.1，0.5，1.0，2.0，5.0，10.0 mg/L，分別抽取10 μL 進(jìn)樣分析。以標(biāo)準(zhǔn)品含量為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，進(jìn)行回歸處理，滅草松和2，4-滴的回歸方程及相關(guān)系數(shù)見(jiàn)表3。

本實(shí)驗(yàn)的檢出限依據(jù)美國(guó)EPA 的規(guī)定來(lái)確定，配制相當(dāng)于檢出限濃度1 ～3 倍的標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)測(cè)定7 次，MDL(檢出限)=3.14 ×SD(7 次測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差)。規(guī)定以4 倍檢出限濃度作為測(cè)定下限，RQL(測(cè)定下限)=4 ×MDL，本方法中水樣的濃縮倍數(shù)為1 000，故實(shí)際水樣的測(cè)定下限RQL =4 ×3.14×SD/1 000。滅草松和2，4-滴的測(cè)定下限見(jiàn)表3。

表3 滅草松和2，4-滴分析方法的回歸方程及測(cè)定下限Table 3 The regression equation and minimum detection concentration of bentazone and 2，4-D

2.3 回收率和精密度

對(duì)純水、湘江源水和出廠水進(jìn)行實(shí)際樣品測(cè)定和加標(biāo)回收實(shí)驗(yàn)，重復(fù)測(cè)定7 次，計(jì)算其相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差及回收率，結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 滅草松和2，4-滴分析方法的回收率、精密度及實(shí)際樣品測(cè)定Table 4 The percent recovery and relative standard deviation of bentazone and 2，4-D and actual water samples’determination

由表4 可知，純水、出廠水及湘江源水均未檢出滅草松和2，4-滴，在這三種水中分別加入低濃度和高濃度的滅草松和2，4-滴的標(biāo)準(zhǔn)樣品，其中滅草松的回收率在85. 2% ～95. 9%，2，4-滴的回收率91.4% ～103.1%，兩種物質(zhì)的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均為0.6% ～2.0%。證明用本方法測(cè)定水中滅草松和2，4-滴具有較好的回收率和精密度。

3 結(jié)論

采用Cleanert PEP 型固相萃取小柱對(duì)水樣中的滅草松和2，4-滴進(jìn)行富集，洗脫液經(jīng)濃縮儀進(jìn)行濃縮后，在酸性流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫的液相色譜條件下檢測(cè)，可獲得良好的效果。本方法操作簡(jiǎn)單，適用性強(qiáng)，靈敏度及分離度高，精密度及回收率好，滿足水質(zhì)檢測(cè)的要求。

［1］ 郭治安，趙景蟬，陳衛(wèi)，等.用HPLC 法同時(shí)測(cè)定混合乳油“草敵”中的滅草松和2，4-滴丁酯［J］.色譜，1999，17(6):105-106.

［2］ 韓見(jiàn)龍，湯均.氣相色譜法測(cè)定水中滅草松［J］.中國(guó)衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2003，13(3):308-310.

［3］ 中華人民共和國(guó)衛(wèi)生部. GB/T 5750.9—2006 生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法之農(nóng)藥指標(biāo)［S］.北京:中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)出版社，2006:354-356.

［4］ 蘇宇亮，吳杰，方黎.離子色譜法同時(shí)分析水中2，4-滴、草甘膦和滅草松［J］.凈水技術(shù)，2008，27(3):51-53.

［5］ 鄭和輝，李潔，魏建榮，等. 液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法直接進(jìn)樣測(cè)定水中呋喃丹、草甘膦、滅草松和2，4-滴［J］.衛(wèi)生研究，2009，38(3):302-303.

［6］ 張艷.液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜分析生活飲用水中滅草松和2，4-滴［J］.實(shí)用預(yù)防醫(yī)學(xué)，2011，18(9):1766-1768.

［7］ 張涇凱，鄢姝愷，顧俊，等.液液萃取/高效液相色譜法測(cè)定水中滅草松和2，4-滴［J］. 中國(guó)給水排水，2013，29(6):100-101.