直接進樣-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水中乙草胺

黃允河，吳春玲，張立亞

(杭州市水務(wù)集團有限公司，浙江杭州 310014)

乙草胺是一種酰胺類農(nóng)藥，是我國使用量最大的除草劑之一，廣泛應(yīng)用于玉米、棉花、豆類等多種農(nóng)作物。乙草胺不僅具有直接毒性，還具有不易光解、易殘留等特點[1]。殘留于土壤的乙草胺則通過降雨、徑流等方式進入地表水、地下水等水體中，造成水源污染，并對飲用水安全造成威脅[2]。在全國重點城市水源水和出廠水乙草胺殘留調(diào)查中，水源水中檢出率達66.9%，而水廠處理對乙草胺的去除效果有限[3]。國家衛(wèi)生健康委員會20201948-Q-361項目中對《生活飲用水衛(wèi)生標準》進行了修訂，在飲用水標準中增加了乙草胺指標[4]。

目前，水中乙草胺的檢測方法主要有液液微萃取-氣相色譜法、固相萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、固相膜萃取-氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法、固相萃取-液相色譜法等[5-8]。這些檢測方法均需進行萃取富集后才能達到較高的靈敏度，前處理過程復(fù)雜，處理時間長。

本文建立了直接進樣-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水源水和生活飲用水中乙草胺。該方法前處理簡單，具有快速、簡便、穩(wěn)定等特點，為生活飲用水的安全把關(guān)提供技術(shù)保障。

1 試驗部分

1.1 儀器與試劑

ACQUITY UPLC H Class/XEVO TQ-Smicro 超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國Waters公司)；Milli-Q超純水儀(美國Millipore公司)；0.22 μm針式聚偏氟乙烯(PVDF)濾膜(天津津騰公司)。

乙草胺標準溶液，1 000 mg/L(北京壇墨質(zhì)檢)；乙腈，色譜純(Fisher Scientific)；甲醇，色譜純(Fisher Scientific)；甲酸，LC-MS級(Fisher Scientific)；次氯酸鈉(寧波萬華化學(xué)有限公司)；抗壞血酸(國藥)。

1.2 色譜條件

色譜柱：ACQUITY UPLC BEH C18 (2.1 mm × 50 mm, 1.7 μm)；柱溫為30 ℃；進樣量為5 μL；流速為0.25 mL/min；流動相A 0.05%甲酸水溶液，流動相B乙腈，梯度洗脫程序如表1所示。

表1 梯度洗脫程序Tab.1 Gradient Elution Program

1.3 質(zhì)譜條件

離子源：電噴霧離子源(ESI+)；離子源溫度為120 ℃；毛細管電壓為3.5 kV；脫溶劑氣溫度為350 ℃；脫溶劑氣流量為400 L/h。掃描方式：多反應(yīng)離子檢測(MRM)。表2為乙草胺的MRM參數(shù)。

表2 乙草胺的MRM參數(shù)Tab.2 MRM Conditions of Acetochlor

1.4 標準溶液的配制

將1 000 mg/L的乙草胺標準溶液用甲醇稀釋至1.0 mg/L的標準使用溶液。然后，將此標準使用溶液用甲醇水溶液(1+1)逐級稀釋成濃度分別為0.10、0.20、0.50、1.00、2.00、5.00 μg/L的標準系列溶液。

1.5 水樣前處理

水樣經(jīng)0.22 μm 針式PVDF濾膜過濾后，加入等體積的甲醇，直接進超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜儀進行測定。

2 結(jié)果與討論

2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

用乙腈水溶液(1+1)配制100 μg/L的乙草胺標準溶液，直接灌注于質(zhì)譜，在ESI正離子模式下，進行母離子全掃描，調(diào)節(jié)灌注流速、毛細管電壓使母離子m/z 270信號穩(wěn)定。然后進行系統(tǒng)調(diào)諧，優(yōu)化錐孔電壓、碰撞能量等質(zhì)譜參數(shù)，找到豐度最高、干擾最小的兩個子離子，分別為270>224和270>148，將其作為多反應(yīng)離子檢測的監(jiān)測離子。

2.2 色譜條件的優(yōu)化

比較了乙腈和甲醇兩種有機相與水溶液組成的流動相體系對樣品的分離效果。結(jié)果顯示，在相同條件下，以乙腈-水體系為流動相時，保留時間較短，峰型較好，且靈敏度較甲醇-水體系高。因此，有機相選擇乙腈作為流動相。

在液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜分析中，流動相常加入適量的添加劑提高離子化效率。正離子模式檢測時，以甲酸為常用添加劑，考察了純水、0.05%甲酸水(V/V)、0.1%甲酸水(V/V)作為流動相時對乙草胺檢測的影響。結(jié)果表明，在純水中加入適量甲酸后，乙草胺靈敏度明顯增強，隨著甲酸濃度的加大，0.1%甲酸水流動相的乙草胺響應(yīng)信號較0.05%甲酸水流動相已有所下降。因此，選擇在水相中加入0.05%甲酸。

在最優(yōu)試驗條件下，乙草胺的色譜圖如圖1所示，保留時間在2.50 min。

圖1 乙草胺特征離子質(zhì)量色譜圖(270>224)Fig.1 Characteristic Ion Mass Chromatogram of Acetochlor

2.3 方法線性關(guān)系和檢出限

取1.4中配制的標準系列溶液，在最優(yōu)試驗條件下對其進行測定，并以峰面積和濃度繪制標準曲線。結(jié)果顯示，乙草胺的質(zhì)量濃度在0.10～5.00 μg/L時呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)為0.999 8。

依據(jù)《環(huán)境監(jiān)測分析方法標準制修技術(shù)導(dǎo)則》(HJ 168—2010)中方法檢出限指標的確定方法[9]，當空白試驗中未檢測出目標物質(zhì)時，對濃度值為估計方法檢出限2～5倍的樣品進行7次平行測定后，計算方法檢出限(LOD)，以4倍檢出限作為方法定量限(LOQ)，結(jié)果如表4所示。乙草胺檢出限為0.02 μg/L，定量限為0.08 μg/L。

2.4 干擾

飲用水在生產(chǎn)過程中常添加次氯酸鈉等消毒劑對水樣進行消毒，這些消毒劑可氧化水中痕量的有機物?？疾炝怂杏嗦葘Ρ痉椒y定水中乙草胺的影響，通過在實際水樣中添加不同體積的次氯酸鈉溶液，配制成總氯分別為0.30、1.20、3.00 mg/L的水樣，取一份實際水樣加入抗壞血酸進行脫氯。在水樣中加入0.20 μg/L乙草胺，不同時間后進行測定。分析結(jié)果表明，在24 h檢測時間內(nèi)，飲用水中余氯未對乙草胺的測定產(chǎn)生影響。

表3 乙草胺的回歸方程Tab.3 Regression Equations of Acetochlor

表4 乙草胺的檢出限和定量限Tab.4 Limit of Detection (LOD) and Limit of Quantitative (LOQ) of Acetochlor

表5 不同濃度余氯水樣的乙草胺測定結(jié)果Tab.5 Results of Acetochlor with Different Concentration of Residual Chlorine in Water

2.5 方法準確度

為驗證方法準確度，進行了實際樣品加標試驗。在地下水、地表水、出廠水、管網(wǎng)水、樣品中分別添加了低(0.20 μg/L)、中(1.00 μg/L)、高(4.00 μg/L)3種濃度的標準物質(zhì)，每個濃度水平平行測定6次，加標回收率及相對標準偏差(RSD)結(jié)果如表6所示。分析結(jié)果表明，本方法平均加標回收率為93.8%～105%，相對標準偏差在1.6%～5.9%，可滿足實際檢測要求。

2.6 實際水樣測定

采用本文建立的方法，對錢塘江、千島湖、苕溪3個地表水、杭州市不同區(qū)域內(nèi)各2個地下水、出廠水、管網(wǎng)水共9個水樣進行了分析，均未有乙草胺的檢出。

3 結(jié)論

本試驗建立了直接進樣-超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定水源水和生活飲用水中乙草胺的檢測方法。水樣經(jīng)過濾后可直接進樣，操作簡便，5 min內(nèi)可完成測定，分析速度快，方法檢出限為0.02 μg/L，加標回收率在93.8%～105%，靈敏度和準確度均可滿足水中痕量乙草胺的分析測定，適用于水源水和生活飲用水中乙草胺的常規(guī)檢測。

表6 不同水樣的加標回收率和精密度 (n=6)Tab.6 Recovery and Precision of Different Water Samples (n=6)