柱前衍生-高效液相色譜法測(cè)定淡水養(yǎng)殖水體中呋喃丹

金衍健，應(yīng)忠真，朱 劍，李子孟，王范盛

(浙江省海洋水產(chǎn)研究所 農(nóng)業(yè)部重點(diǎn)漁場(chǎng)漁業(yè)資源科學(xué)觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站 浙江省海洋漁業(yè)資源可持續(xù)利用技術(shù)研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，浙江 舟山 316021)

呋喃丹，又稱克百威、蟲(chóng)蝸威、卡巴吠喃[1]，是一種氨基甲酸酯類殺蟲(chóng)劑和殺線蟲(chóng)劑。純品為白色結(jié)晶，25℃時(shí)水中溶解度為700 ppm，在中性和酸性條件下較穩(wěn)定，在堿性介質(zhì)中不穩(wěn)定。按中國(guó)農(nóng)藥毒性分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，呋喃丹屬于高毒農(nóng)藥，在各種環(huán)境生物中，吠喃丹對(duì)鳥(niǎo)類的危害性最大，受呋喃中毒致死的小鳥(niǎo)或其它昆蟲(chóng)，被猛禽類、小型獸類或爬行類動(dòng)物覓食后，可引起二次中毒而致死。呋喃丹不能用在蔬菜和果樹(shù)上，多施于土壤防治害蟲(chóng)，通過(guò)降水沖刷等，容易進(jìn)入淡水養(yǎng)殖環(huán)境，對(duì)漁業(yè)環(huán)境生態(tài)和人類食品安全產(chǎn)生威脅。

國(guó)內(nèi)外對(duì)呋喃丹的檢測(cè)主要采用高效液相色譜紫外檢測(cè)法、柱前衍生高效液相色譜熒光檢測(cè)法[2-4]、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[5]、氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[6]。在“GB 5750-2006生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗(yàn)方法”中呋喃丹的檢測(cè)采用的是柱后衍生高效液相色譜熒光檢測(cè)法，在色譜柱后增加自動(dòng)衍生設(shè)備，操作繁瑣，不易掌握且增加昂貴的設(shè)備成本。目前對(duì)于柱前衍生高效液相色譜熒光法測(cè)定呋喃丹報(bào)道比較少，因此本文主要正針對(duì)柱前衍生測(cè)定養(yǎng)殖淡水中呋喃丹進(jìn)行探討。

1 材料與方法

1.1 儀器與試劑

WATERS(2695)高效液相色譜儀，配熒光檢測(cè)器(2475)；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀(型號(hào)補(bǔ)充)氮吹儀；色譜柱：Waters XBridge C18 3.5 μm 4.6×250 mm。

呋喃丹標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:100mg/L，以甲醇為介質(zhì)，購(gòu)于上海安普。

呋喃丹標(biāo)準(zhǔn)溶液：用甲醇(色譜純)配置0.25、0.50、1.0、2.5、5.0和10.0 mg/L的甲醇標(biāo)準(zhǔn)使用液。

二巰基乙醇：分析純，購(gòu)于上海安普。

硼酸氫鈉溶液(0.05 mol/L)：稱取十水四硼酸鈉(分析純)19.1 g，用1000 mL溶解，保存于棕色試劑瓶中。

氫氧化鈉水解溶液(2 g/L)：稱取氫氧化鈉(分析純)1.0 g，用水溶解并定容至500 mL，保存于塑料瓶中。

鄰苯二甲醛(OPA)衍生試劑: 稱取OPA 0.10 g溶于5 mL甲醇中，并加入20 mL四硼酸鈉緩沖溶液和0.2 mL二巰基乙醇，當(dāng)天有效。

1.2 樣品采集與處理

用500 mL棕色玻璃瓶采集水樣，添加(1+2)鹽酸1 mL固定，水樣采集后應(yīng)盡快分析，若不能及時(shí)分析，則于冷藏室4℃避光保存，盡快處理。

1.3 標(biāo)準(zhǔn)溶液配置與處理

依次吸取0.1 mL 0.25、0.5 0、1.0、2.5、5.0和10.0 mg/L的呋喃丹標(biāo)準(zhǔn)溶液于15 mL離心管中，添加0.2 mL氫氧化鈉水解液置于90℃左右水中水解30 s，冷卻至室溫備用。測(cè)定之前調(diào)試好儀器設(shè)備，用單針進(jìn)樣的方式，先加0.2 mL衍生試劑，再用水定容至1.0 mL，立刻上機(jī)測(cè)定，依次選取從最低濃度點(diǎn)到高濃度點(diǎn)開(kāi)始進(jìn)樣。

1.4 樣品前處理

取200 mL水樣上清液于500 mL分液漏斗中，添加15 mL二氯甲烷，震蕩萃取2 min(中間注意放氣)，靜止分層后，取下層二氯甲烷過(guò)無(wú)水硫酸鈉收集于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中，同樣再添加15 mL正己烷震蕩萃取2 min，取上層正己烷過(guò)無(wú)水硫酸鈉合并于旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶中。經(jīng)旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至1 mL左右，轉(zhuǎn)移至15 mL離心管內(nèi)，再用2 mL二氯甲烷洗脫旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)瓶，合并于15 mL離心管中，氮吹至干，加入0.1 mL甲醇和0.2 mL氫氧化鈉水解溶液，置于90℃左右水中水解30 s，冷卻至室溫備用。先加0.2 mL衍生試劑，再用水定容至1.0 mL，立刻上機(jī)測(cè)定。

1.5 高效液相色譜條件

檢測(cè)器：熒光檢測(cè)器設(shè)定的激發(fā)波長(zhǎng)Ex=339 nm，發(fā)射波長(zhǎng)Em=445 nm；柱溫：30℃。進(jìn)樣體積：10 μL。流動(dòng)相流量：0.8 mL/min；流動(dòng)相等度洗脫，見(jiàn)表1。

表1 流動(dòng)相等度洗脫條件

2 結(jié)果與討論

2.1 萃取有機(jī)溶劑的選擇

水體中呋喃丹的提取，一般大家都選擇采用二氯甲烷進(jìn)行萃取，但本人發(fā)現(xiàn)在養(yǎng)殖水體中，但存在大量藻類和其它雜質(zhì)的時(shí)候，用二氯甲烷提取后，有機(jī)相會(huì)存在乳化現(xiàn)在，而且分液漏斗壁存在掛壁現(xiàn)象，本人通過(guò)萃取體積的加合計(jì)算得出，兩次15 mL二氯甲烷提取液合并體積大概在20 mL左右，以二氯甲烷和正己烷分別提取后，體積加和在28 mL左右，通過(guò)回收率計(jì)算，兩次二氯甲烷提取回收率在50%～70%之間，以二氯甲烷+正己烷分別提取回收率在75%～86%之間，滿足分析要求。

2.2 水解溫度和時(shí)間的確定

張明月等采用柱前衍生的方式測(cè)定呋喃丹，在氮吹至干后，加水解溶液在95℃條件下水解20 s。參考此條件發(fā)現(xiàn)，在測(cè)定標(biāo)準(zhǔn)曲線的時(shí)候，氮吹吹干0.1 mL甲醇，再測(cè)定發(fā)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)曲線的線性無(wú)法滿足分析要求，可能是氮吹過(guò)程中損失了呋喃丹。本文不通過(guò)氮吹0.1 mL甲醇，直接添加0.2 mL水解溶液，在90℃水解30 s上機(jī)測(cè)定，結(jié)果線性范圍良好，重現(xiàn)性滿足分析要求。

2.3 呋喃丹衍生產(chǎn)物降解速率研究

以1000 ppb濃度的呋喃丹衍生產(chǎn)物連續(xù)進(jìn)樣五次，從衍生完畢到進(jìn)樣，中間時(shí)間大概間隔1 min，每次進(jìn)樣時(shí)間為15 min 40 s，得到五個(gè)色譜峰面積，并對(duì)色譜峰面積取log對(duì)數(shù)，保留五位有效數(shù)字，結(jié)果如表2所示。

表2 呋喃丹降解數(shù)據(jù)

以時(shí)間為橫坐標(biāo)，峰面積對(duì)數(shù)值為縱坐標(biāo)擬合曲線，如圖1所示。以時(shí)間為橫坐標(biāo)，峰面積為縱坐標(biāo)，選擇指數(shù)形式擬合曲線，結(jié)果如圖2所示。結(jié)果發(fā)現(xiàn)對(duì)數(shù)值擬合結(jié)果呈線性關(guān)系，說(shuō)明呋喃丹衍生物降解符合準(zhǔn)一級(jí)動(dòng)力學(xué)模型。

圖1 呋喃丹對(duì)數(shù)擬合降解曲線

圖2 呋喃丹指數(shù)擬合降解曲線

2.4 方法準(zhǔn)確度和精密度

采用優(yōu)化后的條件對(duì)不同濃度加標(biāo)水樣進(jìn)行6次重復(fù)測(cè)量，方法回收率在71.3%～82.5%之間，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在5.46%～7.98%之間，方法檢出限為0.125 μg/L。

3 結(jié)論

OPA與呋喃丹水解產(chǎn)物衍生后很不穩(wěn)定，衍生后需立即進(jìn)樣分析，通過(guò)衍生產(chǎn)物的降解動(dòng)力學(xué)模型，給我們提供了一個(gè)進(jìn)樣的相對(duì)有效時(shí)間。本實(shí)驗(yàn)方法為沒(méi)配備柱后衍生器的超高效液相色譜熒光法測(cè)定環(huán)境水體中呋喃丹含量提供一種方式，相比其它方法儀器靈敏度而言，熒光法靈敏度相對(duì)比較高的，可以測(cè)定水體中痕量呋喃丹殘留提供必要的技術(shù)支持。