超高效液相色譜-質(zhì)譜法檢測(cè)水中微量馬拉硫磷

趙萬里(煙臺(tái)大學(xué)土木工程學(xué)院，山東 煙臺(tái) 264005)

0 引言

馬拉硫磷是(Malathion)是我國(guó)乃至世界目前主要生產(chǎn)銷售的有機(jī)磷農(nóng)藥(OPPs)之一，屬于低毒性有機(jī)磷殺蟲劑，具有良好的觸殺，胃毒和熏蒸作用[1]。US EPA統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，馬拉硫磷每年的使用量約為1.36萬t[2]，由于其用量大，且具有水溶性強(qiáng)的特性，所以其易隨降水、淋溶、徑流、滲透等作用由土壤遷移至水體中，導(dǎo)致天然水體中的馬拉硫磷檢出率較高[3]。2017年，世界衛(wèi)生組織國(guó)際癌癥研究機(jī)構(gòu)發(fā)布的致癌物清單中，馬拉硫磷位列2A類致癌物，并且對(duì)心臟、腎臟等脊椎動(dòng)物器官有特異性毒性[4]。GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》中集中式生活飲用水地表水水源地特定項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)和GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》水質(zhì)非常規(guī)標(biāo)準(zhǔn)分別規(guī)定，Malathion濃度不得超過0.05 mg/L和 0.25 mg/L，而有機(jī)磷農(nóng)藥在混凝—沉淀—過濾工藝的常規(guī)水處理工藝中的去除效率通常不足20%[5]，水體中殘余的微量馬拉硫磷農(nóng)藥的含量檢測(cè)需引起人們的重視。

水中馬拉硫磷的測(cè)定多采用高效液相色譜法、氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜法等，因其在地表水中以痕量、微量存在，在測(cè)定前需進(jìn)行富集前處理[6]。地表水中農(nóng)藥的測(cè)定一般通過吹掃捕集法、固相萃取法、液液萃取法等方法進(jìn)行樣品前處理，其中液液萃取法處理操作繁瑣，有機(jī)試劑用量大。因此，急需一種精準(zhǔn)高效且快速的馬拉硫磷檢測(cè)法來完成對(duì)水中微量馬拉硫磷的檢測(cè)。

本研究目的建立一種基于超高效液相-質(zhì)譜聯(lián)用儀(UPLCMS/MS)的微量馬拉硫磷檢測(cè)方法。與傳統(tǒng)的高效液相色譜(HPLC)相比，UPLC的速度、靈敏度和分離度是HPLC的9倍、3倍和1.7倍，具有精確高效快速的特點(diǎn)，可以達(dá)到檢測(cè)水體中微量痕量馬拉硫磷的要求。

1 材料與方法

1.1 材料與儀器

主要藥劑：馬拉硫磷(Malathion)，產(chǎn)自AccuStandard，純度≥97.9%，制備成100 mg/L標(biāo)準(zhǔn)貯備液備用；甲醇(Methanol)，產(chǎn)自J&K，HPLC級(jí)，純度≥99.9%；乙腈(Acetonitrile)，產(chǎn)自J&K，HPLC級(jí)，純度≥99.9%。

主要儀器：超高效液相色譜-電噴霧-三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(UPLC-MS/MS，Waters美國(guó))，MS型號(hào)為TQD，采用ACQUITYTM UPLC BEN C8色譜柱(2.1 mm×50 mm×1.7 μm)；氮?dú)獍l(fā)生器(Peak氣體)，制備純度≥99.9%。

1.2 儀器工作參數(shù)

質(zhì)譜條件：采用電噴霧離子源(ESI+)；多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)模式；碰撞氣為氬氣；脫溶劑氣為氮?dú)?；離子源溫度120 ℃；脫溶劑氣溫度350 ℃；脫溶劑氣流量300 L/h；錐孔氣流量50 L/h。

色譜條件：流動(dòng)相為甲醇和超純水；柱溫：35 ℃；樣品室溫度：20 ℃；多元泵總流量為0.2 mL/min。

2 結(jié)果與分析

2.1 參數(shù)優(yōu)化

質(zhì)譜參數(shù)優(yōu)化：通過MS Scan模式確定母離子質(zhì)荷比為330.96；通過MS/MS模式調(diào)整碰撞能量，獲得三個(gè)特征子離子參數(shù)如表1所示。當(dāng)毛細(xì)管電壓為2.70 kV，錐孔電壓為17.00 V時(shí)峰面積信號(hào)值強(qiáng)，靈敏度高。

表1 質(zhì)譜MRM檢測(cè)方式參數(shù)

色譜參數(shù)優(yōu)化：通過改變流動(dòng)相的比例及各時(shí)段A、B兩相梯度關(guān)系，最終確定如表2的液相色譜流動(dòng)相參數(shù)，使出峰時(shí)間保持在甲醇比例增長(zhǎng)的時(shí)間段內(nèi)，且初始比例設(shè)為60%甲醇40%水時(shí)可以使出峰時(shí)間適中，峰型對(duì)稱，檢測(cè)時(shí)間為6.5 min，簡(jiǎn)潔快速。

表2 液相色譜流動(dòng)相參數(shù)

2.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線

將100 mg/L標(biāo)準(zhǔn)貯備液配置成0.1 μg/L、1 μg/L、5 μg/L、10 μg/L、30 μg/L、50 μg/L、70 μg/L、100 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)試劑，其中以標(biāo)準(zhǔn)液濃度為x軸，峰面積為y軸，分別測(cè)定各濃度對(duì)應(yīng)峰面積繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到曲線如圖1所示。結(jié)果表明，在0.100～150.000 μg/L范圍內(nèi)，馬拉硫磷的方法響應(yīng)值與質(zhì)量濃度線性良好，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為：y=593.05x+773.6，相關(guān)系數(shù)R2為0.9951，該方法線性良好。

圖1 標(biāo)準(zhǔn)曲線

2.3 精密度驗(yàn)證

為檢驗(yàn)方法的精密度，配置10 μg/L、50 μg/L、100 μg/L的低、中、高三個(gè)代表性濃度分別進(jìn)行日內(nèi)與日間的標(biāo)準(zhǔn)回收測(cè)定。在一日內(nèi)將10 μg/L、50 μg/L、100 μg/L濃度3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)液連續(xù)測(cè)定5次完成日內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)回收。如表3所示，三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品日內(nèi)相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD在0.5%～3.12%之間。在連續(xù)的五日內(nèi)將10 μg/L、50 μg/L、100 μg/L濃度3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)液每日測(cè)定完成日內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)回收。如表4所示，三個(gè)標(biāo)準(zhǔn)品日間相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD在2.41%～6.09%之間。日內(nèi)日間加標(biāo)回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差RSD都小于10%，標(biāo)準(zhǔn)回收表現(xiàn)良好，該方法準(zhǔn)確精度高。

表3 日內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)回收率及RSD

表4 日間標(biāo)準(zhǔn)回收率及RSD

2.4 檢出限與定量限

以3倍信噪比(S/N)作為檢出限，以10倍信噪比(S/N)作為定量限。以0.1 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)液為信噪比測(cè)定樣本連續(xù)測(cè)定3次，信噪比模式為PTP，測(cè)量并計(jì)算的該方法檢出限為0.028 μg/L，定量限為0.091 μg/L。本方法遠(yuǎn)低于GB 3838—2002《地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》與GB 5749—2006《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定的0.05 mg/L和0.25 mg/L限值。本方法檢出限與定量限低，適合測(cè)定馬拉硫磷微量與痕量污染的水體。

2.5 實(shí)際樣品分析

2020年11月2號(hào)，采用本方法檢測(cè)山東省煙臺(tái)市煙臺(tái)大學(xué)三元湖湖水，峰面積低于檢出限，未在湖水中檢測(cè)出馬拉硫磷。

3 結(jié)語

通過進(jìn)行質(zhì)譜與液相色譜參數(shù)的優(yōu)化和精密度試驗(yàn)驗(yàn)證，建立了一種簡(jiǎn)單快速且高效的水體中微量痕量的馬拉硫磷檢測(cè)方法。該方法具有在0.100～150.000 μg/L范圍內(nèi)，馬拉硫磷的方法響應(yīng)值與質(zhì)量濃度線性良好檢測(cè)精準(zhǔn)，精確性高，檢出限與定量限低且簡(jiǎn)便快速的特點(diǎn)，適用于馬拉硫磷痕量微量污染的水體。