核殼型色譜柱-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法快速測(cè)定環(huán)境水樣中的克百威

高研芬 鄭淏 王斐

摘 要：目的：建立利用核殼型色譜柱和高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法快速測(cè)定環(huán)境水樣中克百威的分析方法。方法：水樣經(jīng)過(guò)0.45μm微孔濾膜過(guò)濾，采用核殼型Waters Cortecs C18色譜柱（100×2.1mm，2.7μm）分離，以甲醇-水（0.1%甲酸）為流動(dòng)相，在加熱電噴霧電離源、正離子模式下，采用選擇反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式采集數(shù)據(jù)。結(jié)果：在0.2～100μg/L的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，相關(guān)系數(shù)>0.999。方法的檢出限為0.02μg/L。在2.0和20.0μg/L2個(gè)添加水平下，方法的回收率在84.9%～89.8%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.3%～3.3%。結(jié)論：該方法簡(jiǎn)單、快速、靈敏度高，適合于環(huán)境水樣中克百威的測(cè)定。

關(guān)鍵詞：克百威;核殼型填料;水樣;高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜

中圖分類號(hào) X832文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A文章編號(hào) 1007-7731（2020）14-0142-02

Abstract： Purpose：A rapid method for the determination of carbofuran inenvironmentalwaters using a core-shell column and high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry was established. Method：The water samples filtered with 0.45μ mmillipore filter were analyzed by core-shellWaters Cortecs C18 column （100×2.1mm， 2.7μm） using methanol and 0.1% （v/v） formic acid aqueous solution as mobile phases. The analytes were detected using a heated electrospary ionization （HESI） source under the SRM mode. Result： The calibration curve for carbofuran was linear in the range of 0.2～10.0μg/L， with correlation coefficient greater than 0.999. The limit of detection was 0.02μg/L.The recoveries ranged from 86.0% to 94.7% and the relative standarddeviations （ RSDs） ranged from 1.4% to 2.9% when spiked levels were at 2.0， and 20.0μg/L. Conclusion：This method can be applied to the determination of carbofuranin environmental water samples with the advantage of simplicity， rapidity， and high sensitivity.

Key words： Carbofuran; Core-shell stationary phase; Water samples; High performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry （LC-MS/MS）

克百威，也稱呋喃丹，是一種氨基甲酸酯農(nóng)藥，為高毒殺蟲劑，廣泛使用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。據(jù)研究，25℃時(shí)克百威在水中溶解度為0.7g/L，溶解度較大，易污染土壤和水體，具有潛在的污染環(huán)境水體的可能。當(dāng)前，克百威的測(cè)定方法有氣相色譜法，液相色譜-柱后衍生法[1-2]、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[3-4]。由于克百威熱穩(wěn)定性差，遇高溫易分解，因此不宜用氣相色譜分析。液相色譜-柱后衍生法需要額外的衍生裝置，前處理過(guò)程也比較花費(fèi)時(shí)間，精密度和準(zhǔn)確度都較差。而液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法具有定性準(zhǔn)確、靈敏度高的優(yōu)點(diǎn)，適合于水體中克百威的測(cè)定。

受到系統(tǒng)壓力的限制，高效液相色譜多使用直徑為5μm或3μm的全多孔硅膠填料，不能通過(guò)使用更小粒徑的填料進(jìn)來(lái)一步提高柱效。而核殼型填料[5-6]具有特殊的結(jié)構(gòu)，由1個(gè)實(shí)心核和包裹實(shí)心核的多孔殼層組成。與全多孔硅膠相比，溶質(zhì)在核殼型固定相的擴(kuò)散路徑更短，因而填料柱效更高，檢出限更低。

本研究建立了用直徑2.7μm的核殼型填料填充的色譜柱和高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜快速測(cè)定環(huán)境水樣中克百威的分析方法，優(yōu)化了固定相、流動(dòng)相等參數(shù)，考察了方法的線性范圍、檢出限、精密度和準(zhǔn)確度。該方法具有簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，適合于分析環(huán)境水樣中的克百威。

1 材料與方法

1.1 儀器和試劑 Thermo TSQ Quantum Access高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀?？税偻ㄟ秽ぃ?biāo)準(zhǔn)貯備液：ρ=100μg/mL（農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研監(jiān)測(cè)所），貯備液于4℃以下冷藏密封避光保存;色譜純甲酸;色譜純甲醇;試驗(yàn)用水為超純水;0.45μm孔徑的玻璃纖維濾膜。

1.2 儀器條件

1.2.1 色譜條件 液相色譜柱：Waters Cortecs C18column（100×2.1mm，2.7μm）;流動(dòng)相：流動(dòng)相A：甲酸溶液（1‰），流動(dòng)相B：甲醇;流速：300μL/min;柱溫：35℃;進(jìn)樣體積：5.0μL;梯度洗脫程序：5%B保持1min，2～6min線性增加到90%B，90%B保持1min。

1.2.2 質(zhì)譜條件 加熱電噴霧離子源（H-ESI）：正離子掃描;多反應(yīng)監(jiān)測(cè)（SRM）;噴霧電壓3000V;毛細(xì)管溫度320℃;蒸發(fā)器溫度300℃;鞘氣35arb;輔助氣5arb;碰撞氣1.5mTorr;掃描時(shí)間0.4s;管透鏡電壓86V;碰撞能量22V（123.2），6V（165.1）;克百威定性離子對(duì)為m/z222.1/123.2，定量離子對(duì)為222.1/165.1。

1.3 樣品采集和處理 用干凈磨口棕色玻璃瓶（100 mL）采集水樣，采樣瓶要完全注滿不留氣泡。調(diào)節(jié)其為中性，4℃以下冷藏避光保存，3d內(nèi)完成分析。待水樣恢復(fù)至室溫，過(guò)孔徑為0.45μm濾膜過(guò)濾，上機(jī)測(cè)定。

2 結(jié)果與分析

2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化 對(duì)克百威標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行母離子掃描，確定母離子質(zhì)荷比（m/z）為221.1，優(yōu)化管透鏡電壓后繼續(xù)進(jìn)行子離子掃描，根據(jù)特征離子的豐度確定子離子m/z分別165.1、123.2。對(duì)選定離子對(duì)的碰撞能量進(jìn)行優(yōu)化，使質(zhì)譜性能達(dá)到最佳。

2.2 色譜條件優(yōu)化 首先，考察Kromasil Eternity-5-C18柱（10×2.1mm，5μm）、HypersilGOLDC18柱（10×2.1mm，3μm）和Waters Cortecs C18柱（10×2.1mm，2.7μm）3種色譜柱的性能。用這3種色譜柱分別分析了10μg/L克百威標(biāo)準(zhǔn)溶液，Waters Cortecs C18柱產(chǎn)生的色譜峰峰高最高、Hypersil GOLD C18柱次之、Kromasil Eternity-5-C18柱最低。原因是Waters Cortecs C18柱的填料的粒徑最小，更重要的是核殼填料的特殊結(jié)構(gòu)，極大地增強(qiáng)了色譜柱的柱效。色譜峰越高，方法的檢出限就越低，因此，選擇Waters Cortecs C18柱進(jìn)行下一步的優(yōu)化。同時(shí)，優(yōu)化流動(dòng)相?？疾霤H3OH-H2O、CH3OH-0.1% HCOOH、CH3OH-10mmol/L HCOONH4流動(dòng)相體系對(duì)克百威色譜峰的影響。在CH3OH-0.1% HCOOH體系中，峰形對(duì)稱，峰高也明顯高于另外2個(gè)流動(dòng)相體系。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限 對(duì)0.2、2.0、5.0、10.0、20.0、100μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)行測(cè)定，線性相關(guān)系數(shù)大于0.999。方法的檢出限按照公式MDL=t（n-1，0.99）×S計(jì)算，MDL是方法檢出限，t為統(tǒng)計(jì)值，S是n次平行測(cè)定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。分別測(cè)定濃度為0.1μg/L的11份自制水樣，計(jì)算出克百威的檢出限是0.02μg/L。

2.4 精密度和回收率試驗(yàn) 通過(guò)給地下水和地表水水樣中加入低、高2個(gè)濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液，考察方法的精密度和回收率，每份樣品測(cè)5次，結(jié)果如表1所示。由表1可知，該方法的精密度在1.3%～3.3%，準(zhǔn)確度在84.9%～89.8%。說(shuō)明該方法適合于測(cè)定環(huán)境水樣中的克百威。

3 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，利用核殼型色譜柱-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定環(huán)境水樣中的克百威，具有簡(jiǎn)單、快速、準(zhǔn)確的特點(diǎn)，適合于分析環(huán)境水樣中的克百威。

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（責(zé)編：張宏民）