固相萃取-高效液相色譜法測定水中3種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留

鄭遠(yuǎn)利, 馬莉莉, 吳曉波, 譚 偉, 楊 敏, 王紅斌*

(1. 云南民族大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境學(xué)院, 昆明 650500; 2. 云南省植保植檢站, 昆明 650034)

固相萃取-高效液相色譜法測定水中3種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留

鄭遠(yuǎn)利1,2, 馬莉莉2, 吳曉波2, 譚 偉1, 楊 敏1, 王紅斌1*

(1. 云南民族大學(xué) 化學(xué)與環(huán)境學(xué)院, 昆明 650500; 2. 云南省植保植檢站, 昆明 650034)

丙溴磷、三唑磷和毒死蜱是3種高效殺蟲劑。丙溴磷是一種分子內(nèi)含有正丙硫基的硫代磷酸酯類中等毒性殺蟲劑,作用迅速,藥劑吸著力強(qiáng),對產(chǎn)生抗性的害蟲有殺滅的效果[1]。三唑磷是高效的有機(jī)磷殺蟲、殺螨劑[2],對危害糧食、果蔬等農(nóng)作物的害蟲有良好的防治效果。毒死蜱是乙酰膽堿酯酶抑制劑,屬硫逐磷酸酯類中等毒性殺蟲劑,對棉鈴蟲有預(yù)防效果[3-4]。在甲胺磷、對硫磷等有機(jī)磷殺蟲劑被禁止使用之后,這3種農(nóng)藥的使用量增加,大量殘留在水環(huán)境中,嚴(yán)重污染了水環(huán)境[5-6]。而現(xiàn)行水質(zhì)國家標(biāo)準(zhǔn)方法中還未對丙溴磷、三唑磷、毒死蜱這3種農(nóng)藥的殘留量做出明確規(guī)定。目前報(bào)道的文獻(xiàn)中大多是針對單一或兩種農(nóng)藥進(jìn)行殘留檢測[7],應(yīng)用液相色譜法同時檢測這3種農(nóng)藥還尚未報(bào)道。本工作利用高效液相色譜法建立同時對丙溴磷、三唑磷、毒死蜱有效分離的測定方法。

1 試驗(yàn)部分

1.1 儀器與試劑

島津LC-20A型液相色譜儀;萃取小柱為C18固相萃取小柱(ODS)、氨基固相萃取小柱(NH2)、親水憎水平衡極性高分子柱(TPS)、弗羅里硅土固相萃取小柱(Florisil)。

丙溴磷(純度為95.8%)、三唑磷(純度為96.5%)、毒死蜱(純度為98.9%)標(biāo)準(zhǔn)品;甲醇、乙腈為色譜純;丙酮、正己烷、乙酸乙酯為分析純;試驗(yàn)用水為超純水。

1.2 色譜條件

ODS-C18色譜柱(150 mm×4.6 mm,50 μm),流動相為乙腈(13+7)溶液,進(jìn)樣體積5 μL,流量1.5 mL·min-1,測定波長為230 nm,柱溫40 ℃。

1.3 試驗(yàn)方法

將采集到的水樣過濾去除懸浮雜質(zhì)后,用甲醇(1+1)溶液2 mL活化C18固相萃取小柱,將200 mL待測水樣流過C18小柱,待水樣流盡后,用10 mL乙酸乙酯洗脫小柱,用氮吹儀在40 ℃下濃縮近干,用甲醇定容至2 mL,再用0.22 μm濾膜過濾,待分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜條件的優(yōu)化

2.1.1 波長的選擇

掃描并確定最大紫外吸收波長,毒死蜱、三唑磷在230 nm附近有較大吸收,丙溴磷在230 nm附近干擾較小吸收較大,考慮3種農(nóng)藥的基線噪聲、響應(yīng)值及雜質(zhì)的吸收值,試驗(yàn)選擇測定波長為230 nm。

2.1.2 流動相的選擇

分別選用甲醇、甲醇(7+3)溶液、乙腈(13+7)溶液、乙腈(3+7)溶液作為流動相,考察其對3種農(nóng)藥分離的影響,結(jié)果表明:以甲醇、甲醇(7+3)溶液、乙腈(3+7)溶液作為流動相時,分離度不好;以乙腈(13+7)溶液為流動相時,3種農(nóng)藥得到了很好的分離,峰形對稱。試驗(yàn)選擇乙腈(13+7)溶液為流動相。

2.1.3 流量的選擇

試驗(yàn)通過選取0.8,1.5,2.0 mL·min-1的流量進(jìn)行色譜條件優(yōu)化,結(jié)果表明:在0.8 mL·min-1流量時,3種農(nóng)藥出峰時間太晚;而在2.0 mL·min-1流量時,出峰太快,不利于實(shí)際分析;在1.5 mL·min-1流量時,能夠很好地分離3種農(nóng)藥,且出峰時間也較為合適。因此,試驗(yàn)選擇流量為1.5 mL·min-1。

2.1.4 標(biāo)準(zhǔn)樣品液相色譜圖

在優(yōu)化的色譜條件下,3種農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)品的色譜圖見圖1。由于3種農(nóng)藥極性差異較大,為了避免樣品中雜質(zhì)干擾檢測,保證有較好的分離度,在確定色譜條件時,選擇3種農(nóng)藥的保留時間在10 min以內(nèi)。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)樣品的色譜圖Fig. 1 Chromatogram of standard samples

2.2 樣品前處理?xiàng)l件的優(yōu)化

2.2.1 固相萃取小柱的選擇

試驗(yàn)選取了C18、NH2、TPS、Florisil等4種常用固相萃取柱進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)[8],結(jié)果表明:NH2柱、TPS柱對丙溴磷、毒死蜱幾乎沒有富集作用,對三唑磷的富集作用也較差;Florisil柱對丙溴磷、三唑磷、毒死蜱的回收率分別為68.1%,45.5%,34.7%;C18小柱對丙溴磷、三唑磷、毒死蜱的回收率分別為84.7%,79.4%,85.7%,這是由于C18小柱是長鏈烷基鍵合相,有較高的碳含量和更好的疏水性,對丙溴磷、三唑磷、毒死蜱的保留能力更強(qiáng)。因此,試驗(yàn)選擇C18小柱作為固相萃取小柱。

2.2.2 洗脫劑的選擇

根據(jù)3種農(nóng)藥極性的強(qiáng)弱以及C18固相萃取小柱的性質(zhì),試驗(yàn)選取了甲醇、乙腈、丙酮、乙酸乙酯、正己烷、丙酮-正己烷(1+1)混合液等6種洗脫劑對3種農(nóng)藥進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn)。結(jié)果表明:以甲醇、乙腈為洗脫劑,丙溴磷、三唑磷和毒死蜱幾乎不能被洗脫下來;用丙酮洗脫時,丙溴磷、三唑磷、毒死蜱的回收率分別為74.0%,44.4%,62.7%;采用正己烷洗脫時,丙溴磷、三唑磷、毒死蜱的回收率分別為78.6%,65.8%,64.9%;采用丙酮-正己烷(1+1)混合液洗脫時,丙溴磷、三唑磷、毒死蜱的回收率分別為56.7%,34.1%,33.6%,洗脫率均不符合農(nóng)藥殘留分析要求;采用乙酸乙酯洗脫時,丙溴磷、三唑磷、毒死蜱的回收率分別為72.6%,91.5%,73.8%,符合農(nóng)藥殘留分析要求。因此,試驗(yàn)選擇乙酸乙酯作為洗脫劑。

2.2.3 洗脫劑用量的選擇

以乙酸乙酯為洗脫劑,探討其用量分別為5,8,10 mL時對3種農(nóng)藥回收率的影響。結(jié)果表明:當(dāng)洗脫劑用量為10 mL時,3種農(nóng)藥的回收率達(dá)到最大,分別為88.6%,86.4%,86.6%,達(dá)到農(nóng)藥殘留分析要求[9-10]。因此,試驗(yàn)選擇乙酸乙酯用量為10 mL。

2.3 方法的檢出限和測定下限

配制質(zhì)量濃度為0.05,0.1,0.5,1.0,2.0 mg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,按色譜條件進(jìn)行測定,3種農(nóng)藥的質(zhì)量濃度在0.05～2.0 mg·L-1內(nèi)呈線性,線性回歸程和相關(guān)系數(shù)見表1。

分別以空白樣3倍信噪比計(jì)算3種農(nóng)藥的檢出限(3S/N),以10倍信噪比計(jì)算3種農(nóng)藥的測定下限(10S/N),結(jié)果見表1。

表1 線性參數(shù)、檢出限與測定下限Tab. 1 Linearity parameters, detection limits and the lower limits of determination

由表1可知,該方法可用于測定水樣中的丙溴磷、三唑磷、毒死蜱殘留量。

2.4 方法的準(zhǔn)確度和精密度

為考察本方法的準(zhǔn)確度和精密度,在實(shí)際空白水樣中分別添加0.05,0.10,0.50 mg·L-1的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行加標(biāo)回收試驗(yàn),平行測定7次,得到的加標(biāo)回收率和測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)見表2。

表2 精密度與回收試驗(yàn)結(jié)果(n=7)Tab. 2 Results of tests for precision and recovery

由表2可知:加標(biāo)回收率在73.4%～89.1%之間,RSD在0.41%～9.2%之間,方法的準(zhǔn)確度、精密度較高,可以較為精確地進(jìn)行農(nóng)藥殘留分析。

2.5 實(shí)際水樣的測定

采集了云南省某縣6個采樣點(diǎn)的水樣,對3種農(nóng)藥殘留進(jìn)行測定,并做加標(biāo)回收試驗(yàn)(3種農(nóng)藥的添加水平為0.1 mg·L-1),測定結(jié)果見表3。所測6個水樣中,4號水樣中檢出三唑磷,其他農(nóng)藥未檢出。

由表3可知:加標(biāo)回收率在83.1%～100%之間,符合農(nóng)藥殘留分析要求,說明該方法適用于檢測水樣中丙溴磷、三唑磷、毒死蜱農(nóng)藥殘留[11-13]。

表3 樣品分析結(jié)果(n=5)Tab. 3 Analytical results of samples

本工作建立了固相萃取-高效液相色譜法測定水中丙溴磷、三唑磷、毒死蜱等3種農(nóng)藥殘留的分析方法,通過對試驗(yàn)條件進(jìn)行優(yōu)化,最終選擇水樣過C18固相萃取小柱富集濃縮,經(jīng)10 mL乙酸乙酯洗脫后,采用C18反相色譜柱進(jìn)行高效液相色譜分析,該方法能夠較好測定出水樣中有機(jī)磷類農(nóng)藥殘留量。對比現(xiàn)行的測定這3種農(nóng)藥原藥的國家標(biāo)準(zhǔn)方法[14-16],本方法減少了繁瑣的操作過程,不需要逐個樣品進(jìn)行測定,在同一條件下可以測定3種有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量,并且所得數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度、精密度較高,具有簡單、高效等優(yōu)點(diǎn),能夠很好地滿足環(huán)境水質(zhì)監(jiān)測要求。

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2016-02-11

國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目 (201410691001)

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