UPLC-MS/MS檢測(cè)水中敵草快的殘留

林 琎， 高 云， 慕 衛(wèi)， 王開運(yùn)

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué) a. 植物保護(hù)學(xué)院；b. 農(nóng)藥環(huán)境毒理研究中心；c. 山東省高校農(nóng)藥毒理與應(yīng)用技術(shù)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 泰安 271018)

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UPLC-MS/MS檢測(cè)水中敵草快的殘留

林 琎a，b， 高 云a，c， 慕 衛(wèi)a，c， 王開運(yùn)a，b

(山東農(nóng)業(yè)大學(xué) a. 植物保護(hù)學(xué)院；b. 農(nóng)藥環(huán)境毒理研究中心；c. 山東省高校農(nóng)藥毒理與應(yīng)用技術(shù)省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，山東 泰安 271018)

由于除草劑敵草快易溶于水，造成水資源的污染，為快速檢測(cè)該除草劑在水中的殘留量，建立了超高效液相色譜(UPLC)-串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS)法測(cè)定敵草快在水中殘留量的方法。首先將水樣過水系濾膜除去不溶性雜質(zhì)，再用乙腈定容后直接進(jìn)樣。采用ESI正離子模式測(cè)定，多離子反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式掃描，外標(biāo)法定量。該方法在0.005～5 mg/L，范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，線性相關(guān)系數(shù)為0.999 1，添加回收率在91.10%～96.58%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.41%～5.95%，檢出限為0.005 mg/kg，保留時(shí)間0.8 min左右。該方法前處理操作簡便，可用于飲用水和環(huán)境水體中痕量敵草快的測(cè)定。

液質(zhì)聯(lián)用； 敵草快； 殘留

0 引 言

敵草快(diquat dibromide，CAS:85-00-7)是一種季胺鹽類廣譜性除草劑，廣泛應(yīng)用于水生雜草的防除，其對(duì)闊葉雜草也有很強(qiáng)的防除能力，還可作為種子植物的干燥劑，大豆、玉米、水稻等的催枯劑，甘蔗花序的抑制劑[1-3]。根據(jù)EPA網(wǎng)站數(shù)據(jù)，敵草快對(duì)哺乳動(dòng)物急性經(jīng)口毒性大于300 mg/kg，屬中等毒性，對(duì)哺乳動(dòng)物眼睛和皮膚有中等刺激性，攝入后對(duì)生物體的還原-氧化活性影響很大，對(duì)肺、心、肝、腎等器官也有一定的毒傷作用。敵草快分子結(jié)構(gòu)式為C12H10Br2N2，相對(duì)分子質(zhì)量為342[4]。由于敵草快的強(qiáng)水溶性，目前大多數(shù)研究集中于對(duì)水資源的污染分析，采用的分析方法有高效液相色譜法(HPLC)、核磁共振(CE)、毛細(xì)管電色譜、分光光度法、電位法、生物傳感器法等[5-9]，這些方法大多費(fèi)工費(fèi)時(shí)，且浪費(fèi)大量溶劑。本文采用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法檢測(cè)了水樣中敵草快的含量，建立的分析方法簡單可行，適宜科研單位對(duì)飲用水和環(huán)境水體中痕量敵草快的測(cè)定。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

安捷倫1290超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀6460(UPLC-MS/MS)；水由Millipore純水機(jī)制備；乙腈和甲酸為色譜純；甲酸銨為優(yōu)級(jí)純；98.0%敵草快標(biāo)準(zhǔn)樣品，由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)藥環(huán)境毒理研究中心提供。

1.2 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液和標(biāo)準(zhǔn)工作溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液：準(zhǔn)確稱取98.0%敵草快標(biāo)準(zhǔn)樣品0.025 51 g于小燒杯中，加入乙腈，定容至50 mL，得到500 mg/L敵草快標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液，用乙腈稀釋成濃度為 5、0.5、0.1、0.05和0.005 mg /L 的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液。所有容量瓶和樣品瓶在使用前均采用乙腈和二甲基二氯硅烷試劑(9∶1，體積比)混合溶液浸泡8 h以上，以消除玻璃內(nèi)壁殘余的硅醇基對(duì)敵草快的吸附。

1.3 分析方法

1.3.1 水樣前處理

水樣用0.45 μm水系濾膜過濾除雜，取過膜后水樣5 mL，用乙腈定容至10 mL，過0.22 μm有機(jī)濾膜，待分析。

1.3.2 方法的添加回收率測(cè)定及標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制

在水空白樣品中，分別添加敵草快的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，設(shè)3個(gè)添加水平，每個(gè)水平重復(fù)5次，進(jìn)行添加回收試驗(yàn)。

1.3.3 超高效液相色譜條件

色譜柱：安捷倫Eclipse plus C18柱(100 mm×5.5 mm，1.8 μm)，流動(dòng)相A：0.2%甲酸水溶液；流動(dòng)相B：乙腈，梯度洗脫程序見表1。柱溫30 ℃，進(jìn)樣體積5 μL。

1.3.4 質(zhì)譜條件

ESI電離源，采用正離子電離模式測(cè)定，多離子反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)模式掃描，外標(biāo)法定量。母離子特征峰(m/z=183.00)，子離子特征峰127.03和155.02，以183.06/127.03為定量離子對(duì)；錐孔電壓vDP=80 V，碰撞池能量CE=8 eV，保留時(shí)間0.8 min左右。

表1 梯度洗脫程序

2 結(jié)果與分析

2.1 方法可靠性檢驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)期間，空白對(duì)照中未檢測(cè)出待測(cè)樣品。配制3個(gè)試驗(yàn)濃度的水樣，根據(jù)上述方法進(jìn)行添加回收率測(cè)定，添加回收率均在91.10%～96.58%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.41%～5.95%(見表2)。標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性范圍為0.005～5 mg/L，線性相關(guān)系數(shù)為0.999 1(見圖1)。

表2 方法的添加回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差

圖1 敵草快標(biāo)準(zhǔn)樣品標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.2 方法性能

在前述分析條件下，敵草快的母離子特征峰為183.00，子離子特征峰為127.03和155.02，以183.06/127.03為定量離子對(duì)；錐孔電壓vDP=80 V，碰撞池能量CE=8 eV，保留時(shí)間0.8 min左右，該方法可對(duì)水樣品中敵草快進(jìn)行痕量測(cè)定，實(shí)際相關(guān)質(zhì)譜圖見圖2。

2.3 檢測(cè)限

配制系列濃度實(shí)際水樣，經(jīng)過前處理后測(cè)定其濃度，根據(jù)《國家環(huán)境污染物監(jiān)測(cè)方法標(biāo)準(zhǔn)制備修訂技術(shù)導(dǎo)則》計(jì)算敵草快方法檢出限0.005 mg/kg，定量限0.016 mg/kg。該方法的定量限低于EPA中的規(guī)定(敵草快為0.4 μg/L)[10]，能滿足實(shí)際工作需求。

(b) 母離子圖

(c) 子離子圖

(d) 標(biāo)準(zhǔn)乙腈樣(含量0.5 mg/L)

(e) 水樣添加回收(濃度0.005 mg/kg)

(f) 水樣添加回收(濃度50 mg/kg，稀釋10倍)

3 結(jié)論與討論

采用超高效液相色譜(UPLC)-串聯(lián)質(zhì)譜(MS/MS)法，測(cè)定了敵草快在水中的殘留量，水樣前處理僅需用水系濾膜除雜，乙腈定容。該方法添加回收率在91.10%～96.58%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在3.41%～5.95%，檢出限為0.005 mg/kg，系列濃度標(biāo)準(zhǔn)樣品在0.005～5 mg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，線性相關(guān)系數(shù)為0.999 1，該方法前處理簡單、快速，可用于飲用水和環(huán)境水體中痕量敵草快的測(cè)定。

由于敵草快見光易降解，在7 d內(nèi)，水樣中敵草快有明顯的衰減趨勢(shì)，因此須避光保存，可在冰箱里冷藏，但必須在7 d內(nèi)完成前處理[11-13]。

美國環(huán)保署(EPA)規(guī)定飲用水中允許的敵草快的最大污染質(zhì)量濃度為20 μg/L[14]，而歐盟的飲用水農(nóng)藥殘留通則更為嚴(yán)格，單個(gè)農(nóng)藥組分的最大允許質(zhì)量濃度為0.1 μg/L，殘留總量不得超過0.5 μg/L[15]。因此，有必要建立一個(gè)前處理過程簡單、檢測(cè)靈敏度高的方法來測(cè)定水體中痕量的敵草快。

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Determination of Diquat Dibromide in Water by UPLC-MS/MS

LINJina,b,GAOYuna,c,MUWeia,c,WANGKai-yuna,b

(a.College of Plant Protection; b. Center of Pesticide Environmental Toxicology; c. Key Laboratory of Pesticide Toxicology & Application Technique, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China)

Because diquat dibromide is easy to dissolve in water, it may cause water pollution. In order to detect the residue of the herbicide in water quickly，a rapid and sensitive method has been developed for determination of diquat dibromide in water samples by ultra performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry. The samples were filtered by the filter membrane to remove the insoluble impurities, and then fixed with acetonitrile. ESI positive ion mode，multi ion reaction monitoring mode scanning and external standard method were used for the determination. The linear relationship is good in the range of 0.005-5 mg/L with a correlation coefficient of 0.999 1, The method detection limit for target compound was 0.005 mg/kg. Retention time is about 0.8min.The recovery for the samples is between 91.10% and 96.58% with the relative standard deviation of 3.41%-5.95%. Pre-treatment of this method is simple and easy to operate, so it can be used for the determination of trace amounts of diquat dibromide in drinking water and environmental water.

UPLC-MS/MS; diquat dibromide; residue

2016-12-01

國家十二五科技支撐計(jì)劃(2011BAE06B02)

林 琎(1978-)，女，四川三臺(tái)人，博士，實(shí)驗(yàn)師，現(xiàn)主要從事農(nóng)藥環(huán)境毒理及安全性評(píng)價(jià)研究。

Tel.:0538-8245796；E-mail: linjin@sdau.edu.cn

王開運(yùn)(1954-)，男，山東滕州人，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事農(nóng)藥學(xué)及植物化學(xué)保護(hù)研究。E-mail: kywang@sdau.edu.cn

O 658

A

1006-7167(2016)08-0037-03