超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定生活飲用水中10種農(nóng)藥殘留

朱建豐，陳軍，繆英

（江陰市疾病預(yù)防控制中心，江蘇江陰 214400）

超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定生活飲用水中10種農(nóng)藥殘留

朱建豐，陳軍，繆英

（江陰市疾病預(yù)防控制中心，江蘇江陰 214400）

采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定生活飲用水中10種農(nóng)藥殘留。水樣直接進(jìn)樣，選用Waters ACQUITY UPLC?BEH C18柱分離，以乙腈-0.1%甲酸溶液為流動(dòng)相進(jìn)行梯度洗脫，質(zhì)譜選用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式分析，10種農(nóng)藥的質(zhì)量濃度在0.5～50 μg/L 范圍內(nèi)與色譜峰面積呈線性相關(guān)，檢出限（3S/N）在0.03～0.50 μg/L之間，測(cè)定值的相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.14%～9.91%之間，加標(biāo)回收率在91.6%～107.1%之間。該法簡便準(zhǔn)確，適用于生活飲用水中農(nóng)藥殘留的檢測(cè)。

超高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜法；生活飲用水；農(nóng)藥殘留

莠去津、毒死蜱、樂果、敵敵畏、滅草松、呋喃丹、對(duì)硫磷、甲基對(duì)硫磷、馬拉硫磷和2，4-滴是《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（GB 5749-2006）要求檢測(cè)的項(xiàng)目指標(biāo)［1］。這10種目標(biāo)物在GB 5750.9-2006 《生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法》中規(guī)定的檢測(cè)方法分別為（1）莠去津，水樣經(jīng)二氯甲烷萃取、濃縮、揮干和定容之后，用高效液相色譜紫外檢測(cè)器（HPLC-UV）檢測(cè)；（2）毒死蜱、樂果、敵敵畏、對(duì)硫磷、甲基對(duì)硫磷和馬拉硫磷，水樣經(jīng)二氯甲烷萃取、濃縮后，用氣相色譜火焰光度檢測(cè)器（GC-FPD）檢測(cè)；（3）滅草松和2，4-滴，水在酸性條件下經(jīng)乙酸乙酯萃取，然后在堿性條件下用碘甲烷溶液酯化，生成較易揮發(fā)的甲基化衍生物，用毛細(xì)管柱氣相色譜-電子捕獲器（GC-ECD）分別測(cè)定；（4）呋喃丹，水樣過濾后注入HPLC，經(jīng)柱后衍生反應(yīng)，用熒光檢測(cè)器（FLR）測(cè)定。目前，國內(nèi)實(shí)驗(yàn)室普遍參考GB 5750.9-2006檢測(cè)水中的10種目標(biāo)物。水樣都需要進(jìn)行萃取、濃縮或者衍生化處理，然后再用氣相色譜法或液相色譜法［2］進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)步驟繁瑣，回收率低，耗時(shí)長［3］。國內(nèi)相關(guān)研究主要集中于水中有機(jī)氯、有機(jī)磷［4］、三嗪類［5］等單一農(nóng)藥監(jiān)測(cè)及調(diào)查方面，近年來，農(nóng)藥多殘留檢測(cè)主要采用氣相色譜-質(zhì)譜［6-8］和液相色譜-質(zhì)譜［9-17］聯(lián)用技術(shù)，這些方法大多需提前對(duì)水樣進(jìn)行提取和凈化處理。運(yùn)用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜技術(shù)，樣品無需預(yù)處理，直接測(cè)定水樣中莠去津等10種農(nóng)藥殘留的相關(guān)報(bào)道較少。

筆者建立了利用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定生活飲用水莠去津等10種農(nóng)藥殘留的檢測(cè)方法，該法靈敏度高，直接進(jìn)樣測(cè)定，大幅提高了工作效率，檢測(cè)結(jié)果更為快速準(zhǔn)確。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

超高效液相色譜儀：Waters I-Class型，美國Waters 公司；

三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀：Waters TQ-S型，配有電噴霧離子源（ESI）和Masslynx數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，美國Waters 公司；

樂果，敵敵畏，呋喃丹，滅草松，莠去津，2，4-滴，甲基對(duì)硫磷，馬拉硫磷，對(duì)硫磷，毒死蜱標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：質(zhì)量濃度均為100 mg/L，以甲醇為溶劑，農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科研檢測(cè)所；

混合標(biāo)準(zhǔn)溶液：1 000 μg/L，吸取10種標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液各100 μL，均加入到預(yù)先裝有甲醇的10 mL A級(jí)容量瓶中，用甲醇定容至標(biāo)線，于4℃冰箱內(nèi)保存，臨用前用乙腈-水（3∶7）溶液稀釋至所需質(zhì)量濃度；

甲酸：純度≥98.0%，德國默克公司；

乙腈、甲醇：色譜純，純度≥99.9%，德國默克公司；

微孔濾膜：0.22 μm有機(jī)相濾膜；

實(shí)驗(yàn)用水為超純水。

1.2 儀器工作條件

1.2.1 色譜條件

色譜柱：Waters ACQUITY UPLC?BEH C柱

18（2.1 mm×50 mm，1.7μm）；柱溫：10℃；進(jìn)樣體積：10 μL；流動(dòng)相：A為乙腈，B為0.1%甲酸水溶液；梯度洗程序見表1。

表1 梯度洗脫條件

1.2.2 質(zhì)譜條件

電噴霧離子源（ESI）；采集方式：多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（MRM）；毛細(xì)管電壓：3.50 kV；離子源溫度：150℃；霧化溫度：500℃；霧化氣流量：700 L/h；二級(jí)碰撞氣：氬氣，流量為0.15 mL/min；其它質(zhì)譜參數(shù)見表2。

1.3 實(shí)驗(yàn)方法

直接取約2 mL水樣，通過0.22 μm微孔濾膜導(dǎo)入進(jìn)樣瓶中上機(jī)測(cè)定，在1.2儀器工作條件下測(cè)定。

表2 質(zhì)譜參數(shù)

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件優(yōu)化

首先對(duì)Waters ACQUITY UPLC?RBEH系列C18柱、C8柱、Phenyl柱和Shield RP18柱進(jìn)行了比較，其中C18柱對(duì)10種目標(biāo)物的分離和保留效果最好，且大部分目標(biāo)物都獲得了最高響應(yīng)值，因此實(shí)驗(yàn)選擇C18柱。

分別選擇乙腈和甲醇作為流動(dòng)相A，對(duì)10種目標(biāo)物的混合溶液洗脫情況進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)用乙腈時(shí)洗脫速度快，分離情況良好，其響應(yīng)值大于甲醇作為流動(dòng)相時(shí)的響應(yīng)值，因此選擇乙腈為流動(dòng)相。

采用正離子電離模式進(jìn)行質(zhì)譜檢測(cè)時(shí)，為提高離子化效率，使目標(biāo)物容易質(zhì)子化而帶正電荷，需在流動(dòng)相中加入一定量的甲酸。分別選擇含0，0.01%，0.05%，0.1%，0.5%甲酸水溶液為流動(dòng)相。試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著甲酸濃度增加，目標(biāo)物的響應(yīng)值也增加，但隨著甲酸濃度的進(jìn)一步增加，目標(biāo)物的響應(yīng)趨于穩(wěn)定。考慮分離度、峰形和響應(yīng)強(qiáng)度，選擇0.1%甲酸水溶液為流動(dòng)相。

選擇初始流動(dòng)相乙腈的體積分?jǐn)?shù)分別為10%、30%和50%，查看10種目標(biāo)物的分離度、洗脫速度和峰形等情況，結(jié)果表明選擇以初始乙腈體積分?jǐn)?shù)為30%最為合適。

分別選擇純水、乙腈-純水（1∶1）作為樣品定容液，對(duì)同一樣品2倍稀釋后進(jìn)行對(duì)比測(cè)試。結(jié)果表明，用純水和乙腈-純水（1∶1）時(shí)10種目標(biāo)物的保留時(shí)間和靈敏度的重現(xiàn)性都很好，純水做定容液時(shí)響應(yīng)值略低，但能完全滿足檢測(cè)要求，因此選擇純水作為樣品定容液。生活飲用水較為干凈，樣品經(jīng)0.22 μm濾膜可以直接進(jìn)樣測(cè)定，無需有機(jī)溶液稀釋，這樣預(yù)處理方式最為簡便高效。

綜合考慮本次試驗(yàn)：以甲酸-水（0.1∶99.9）溶液和乙腈作為流動(dòng)相，采用梯度洗脫程序；水相比例由高到低，使目標(biāo)物充分保留。能夠使10種農(nóng)藥最大程度地分離，同時(shí)，含有低濃度甲酸的溶劑對(duì)電噴霧離子化較為有利，通過多反應(yīng)監(jiān)測(cè)色譜圖能較好定性、定量分析10種農(nóng)藥。10種目標(biāo)物在0～4 min內(nèi)較快出峰且有效分離，峰形尖銳、對(duì)稱性好，各峰附近無雜峰。梯度洗脫程序見表1。

2.2 質(zhì)譜條件優(yōu)化

采用儀器自帶軟件IntelliStart?和Quanpedia?功能，將農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行調(diào)諧和進(jìn)樣分析，對(duì)錐孔電壓、碰撞氣能量、碰撞氣流量等進(jìn)行優(yōu)化，使分子離子與特征碎片離子對(duì)信號(hào)強(qiáng)度的響應(yīng)值達(dá)到最佳，質(zhì)譜條件見表2。50 μg/L的10種農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的提取離子流色譜圖見圖1。

圖1 10種農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液提取離子流色譜圖

2.3 線性方程和檢出限

將混合標(biāo)準(zhǔn)溶液稀釋至質(zhì)量濃度分別為0.5，2.5，5，10，25，50 μg/L，以各目標(biāo)化合物的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，以定量離子對(duì)應(yīng)的色譜峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)工作曲線，10種化合物的質(zhì)量濃度在0.5～50 μg/L范圍內(nèi)呈線性關(guān)系，計(jì)算各化合物的線性回歸方程和相關(guān)系數(shù)，以3倍信噪比（3S/N）計(jì)算方法的檢出限。線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限數(shù)據(jù)見表3。由表3可知，10種農(nóng)藥檢出限均滿足GB 5749-2006 《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》的限值要求。

表3 線性方程、相關(guān)系數(shù)和檢出限

2.4 加標(biāo)回收試驗(yàn)

向純水基質(zhì)中分別加入2.5，10，50 μg/L 3個(gè)濃度水平的10種農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別測(cè)定6次計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差和回收率，結(jié)果見表4。

表4 精密度和回收試驗(yàn)結(jié)果（n=6）

續(xù)表4

3 結(jié)語

采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定生活飲用水中10種農(nóng)藥殘留量，可快速有效地分離待測(cè)目標(biāo)物。該法前處理簡單，靈敏度高、精密度和準(zhǔn)確度好，滿足生活飲用水全分析的實(shí)際檢測(cè)需要。

［1］ GB 5749-2006 生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)［S］.

［2］ 胡曉科，馮波，楊曉松.固相萃取-高效液相色譜法同時(shí)檢測(cè)生活飲用水中的呋喃丹、莠去津、微囊藻毒素-LR［J］.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2015（11）： 1 699-1 702.

［3］ 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)［S］.

［4］ 王雷，張艷霞.水體中有機(jī)磷殘留的分析檢測(cè)進(jìn)展［J］.環(huán)境研究與監(jiān)測(cè)，2014（3）： 70-74.

［5］ 王正芳，宋維濤，宋曉娟，等.分散液液微萃取-高效液相色譜法測(cè)定環(huán)境水樣中三嗪類農(nóng)藥［J］.污染防治技術(shù)，2014，27（3）：72-75.

［6］ 李凌，張付剛，李建，等.固相萃取-氣質(zhì)聯(lián)用測(cè)定水中23種有機(jī)氯有機(jī)磷農(nóng)藥污染物［J］.環(huán)境衛(wèi)生學(xué)雜志，2014，4（3）：305-309.

［7］ 高玲，羅曉飛，盧丹，等.圓盤膜萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法快速測(cè)定水中40種有機(jī)磷農(nóng)藥［J］.衛(wèi)生研究，2013，42（6）：1 062-1 066.

［8］ 宋偉，林姍姍，孫廣大，等.固相萃取-氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用同時(shí)測(cè)定河水和海水中87種農(nóng)藥［J］.色譜，2012，3（3）： 318-326.

［9］ 鄭磊，胡小鍵，張海婧，等.飲用水中痕量滅草松和2，4-滴的固相萃取-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定法［J］.環(huán)境與健康雜志，2015，32（3）： 246-2485.

［10］ 趙慧琴，劉斌.水中莠去津等11種農(nóng)藥殘留的超高效液相色譜/串聯(lián)質(zhì)譜分析法［J］.職業(yè)與健康，2015，31（9）：1 179-1 181.

［11］ 郭忠，段江平，王妍妍，等.液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法直接進(jìn)樣測(cè)定生活飲用水中呋喃丹、莠去津、滅草松和2，4-滴［J］.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2013，23（5）： 1 132-1 134.

［12］ 康莉，劉紅河，劉桂華，等.LC/MS/MS測(cè)定飲用水和水源水中五氯酚、滅草松、草甘膦和2，4-滴［J］.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2013，23（14）： 2 871-2 873.

［13］ 單曉梅，謝繼安，沈登輝，等.水中滅草松、莠去津、2，4-滴、呋喃丹和微囊藻毒素UPLC-MS-MS快速測(cè)定方法［J］ .環(huán)境衛(wèi)生學(xué)雜志，2015，4（2）： 178-182.

［14］ 付慧，張海婧，胡小建，等.水中呋喃丹及5種有機(jī)磷農(nóng)藥的超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜測(cè)定法［J］.環(huán)境與健康雜志，2015，32（3）： 243-245.

［15］ 吳春英，谷風(fēng)，白鷺，等.固相萃取-超高效液相色譜-三重四級(jí) 桿質(zhì)譜聯(lián)用儀同時(shí)測(cè)定水中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留［J］.中國衛(wèi)生檢驗(yàn)雜志，2013，23（5）： 1 132-1 134.

［16］ 朱月芳，尹燕敏，秦宏兵.直接進(jìn)樣-超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定水源水中9種農(nóng)藥［J］.化學(xué)分析計(jì)量，2016，25（1）： 19-21.

［17］ 孟凡飛，田葆萍，張光友，等.液質(zhì)聯(lián)用技術(shù)在水質(zhì)檢測(cè)中的應(yīng)用研究進(jìn)展［J］.職業(yè)與健康，2014（16）：2 344-2 346.

Determination of 10 Pesticide Residues in Drinking Water by UHPLC-MS

Zhu Jianfeng， Chen Jun， Miu Ying
（Jiangyin Center for Disease Control and Prevention， Jiangyin 214400， China）

A method of UHPLC-MS/MS was used for the determination of 10 pesticide residues in drinking water. The water samples were directly injected，then separated on a Waters ACQUITY UPLC?BEH C18column with the mixture of acetonitrile-0.1% formic acid solution as mobile phase for gradient elution. MRM was adopted for analysis in MS detection. The linear relationship was found between the peak area and the mass concentration of 10 pesticide was in the range of 0.5-50 μg/L with detection limit （3S/N）of 0.03-0.50 μg/L， the recovery rates were in the range of 91.6%-107.1% with RSD in the range of 1.14%-9.91%. This method is simple and accurate， and it can be applied to the determination of pesticide residues in drinking water.

UHPLC-MS/MS； drinking water； pesticide residues

0657.63

1008-6145（2016）05-0095-04

10.3969/j.issn.1008-6145.2016.05.025

聯(lián)系人：朱建豐；E-mail： 1036005831@qq.com

2016-07-12