高效液相色譜與質(zhì)譜聯(lián)用法測定飲用水中的乙草胺

王霄 馬清書 李宗坪 王蘭 宋長遠(yuǎn) 王研

乙草胺是一類氯乙酰苯胺類除草劑（化學(xué)結(jié)構(gòu)如圖1所示），由美國孟山都公司于1971年開發(fā)，被廣泛應(yīng)用于闊葉雜草和禾本科雜草。由于除草效果良好，幾十年間乙草胺的使用面積不斷擴(kuò)大，自20世紀(jì)70年代開始年使用量就超過10000t，目前仍是我國生產(chǎn)量和使用量最多的除草劑之一。但是乙草胺在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)使用過程中只有不足20%發(fā)揮除草活性，剩余的80%會(huì)殘留在植物葉片、根莖或土壤中，并隨著降雨過程和地表徑流遷移到地表水、地下水，進(jìn)而隨著水循環(huán)遷移到各個(gè)環(huán)境介質(zhì)中。已有研究表明，松花江一帶的沉積物中乙草胺含量可達(dá)0.47-11.76 ?μg/kg、土壤中含量可達(dá)0.03-709.37μg/kg，淮河流域的沉積物中乙草胺含量高達(dá)3900-6600μg/kg。

乙草胺的較大環(huán)境存量會(huì)對(duì)人體健康及生態(tài)環(huán)境造成危害。毒理學(xué)研究表明，存在于環(huán)境中的乙草胺能夠引起人體的生殖系統(tǒng)、循環(huán)系統(tǒng)以及內(nèi)分泌系統(tǒng)的毒性效應(yīng)。一項(xiàng)針對(duì)鯉魚、白鰱和虹鱒等水產(chǎn)品的研究發(fā)現(xiàn)，這些生物體內(nèi)已殘留乙草胺，說明該種農(nóng)藥可以通過生物鏈的富集作用產(chǎn)生生態(tài)毒性。同時(shí)，乙草胺的廣泛使用和環(huán)境遷移已經(jīng)對(duì)飲用水安全造成威脅，2020年國家衛(wèi)生健康委員會(huì)對(duì)《生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)》（20201948-Q-361）進(jìn)行了修訂，在飲用水標(biāo)準(zhǔn)中增加了乙草胺的檢驗(yàn)項(xiàng)目。

目前針對(duì)乙草胺的檢測方法較為復(fù)雜，主要表現(xiàn)在萃取及富集等繁瑣的前處理過程，相應(yīng)的前處理技術(shù)包括液液微萃取、固相萃取、固相膜萃取等，處理時(shí)間長，操作難度大，不利于實(shí)際的檢測需要。為此，本文建立了過聚醚砜PES濾膜的前處理方式，運(yùn)用液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用法直接測定飲用水中的乙草胺。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，在0.5-50μg/L的線性范圍內(nèi)，測得的乙草胺相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9990，說明該檢測方法線性良好;該方法的檢出限為1.10μg/L，也低于國標(biāo)方法提供的4.74μg/L。實(shí)驗(yàn)證明，本文構(gòu)建的飲用水中乙草胺的高效液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用測定方法，不僅簡化了操作流程，大大減少了操作時(shí)間，檢測結(jié)果也很準(zhǔn)確，非常適用于日常飲用水的檢測工作。

一、材料與方法

1.儀器與試劑。液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀，規(guī)格型號(hào)：API3200，儀器出廠編號(hào)：AA29381405;乙草胺標(biāo)準(zhǔn)品，濃度為1000mg/L，農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護(hù)科研檢測所;甲醇，長春金泰;聚醚砜PES濾膜，0.22μm，φ13mm，天津津騰公司。

2.色譜條件。色譜柱是kinetex 2.6u C18 100A（New Column 100mm×2.1mm），柱溫為40℃，進(jìn)樣量為10μL，流速為0.4mL/min，流動(dòng)相A為純水，流動(dòng)相B為甲醇，梯度洗脫程序如表1所示。

3.質(zhì)譜條件。離子源：電噴霧離子源（ESI+）;電離源極性：正模式;離子噴霧電壓：5500V;掃描方式：多反應(yīng)離子檢測（MRM）。表2為乙草胺的MRM參數(shù)。

4.標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制。（1）吸取乙草胺標(biāo)準(zhǔn)溶液0.1mL至100mL容量瓶中，用純水稀釋并定容至刻度，混合均勻，配制成濃度為0.1mg/L的標(biāo)準(zhǔn)使用液。（2）分別吸取標(biāo)準(zhǔn)使用液0.05mL、0.10mL、0.20mL、0.50mL、1.00mL、2.00mL、5.00mL至10mL容量瓶中，用丙酮稀釋并定容至刻度，配制成濃度分別為0.5μg/L、1.0μg/L、2.0μg/L、5.0μg/L、10.0μg/L、20.0μg/L、50.0μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列。

5.水樣前處理。水樣中的乙草胺過聚醚砜PES濾膜后，直接經(jīng)液相色譜質(zhì)譜聯(lián)用儀檢測，外標(biāo)法定量。

二、結(jié)果與討論

1.色譜及質(zhì)譜條件的優(yōu)化。將乙草胺標(biāo)準(zhǔn)使用液注入儀器中，在ESI正離子模式下對(duì)母離子進(jìn)行全掃描，調(diào)節(jié)母離子m/z至270.2并使得該信號(hào)穩(wěn)定，然后經(jīng)過碰撞得到豐度最高、干擾最小的子離子，分別為270.2>224.3和270.2>148.3，其中224.3為定量離子，148.3為定性離子。在該方法條件下，乙草胺的保留時(shí)間為1.07min，其特征離子色譜圖如圖2所示。

2.線性范圍、回歸方程。為了精準(zhǔn)測定樣品中目標(biāo)化學(xué)品的濃度，本實(shí)驗(yàn)首先進(jìn)行了標(biāo)準(zhǔn)曲線的測定，用以擬合回歸方程、相關(guān)系數(shù)。運(yùn)用高效液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀對(duì)標(biāo)準(zhǔn)序列進(jìn)行測定，以目標(biāo)化合物濃度為橫坐標(biāo)，以相應(yīng)的峰面積為縱坐標(biāo)，在0.5-50μg/L的線性范圍內(nèi)擬合線性回歸方程及相關(guān)系數(shù)，結(jié)果如表3所示。

3.方法檢出限、測定下限。按照《環(huán)境監(jiān)測分析方法標(biāo)準(zhǔn)制訂技術(shù)導(dǎo)則》HJ168-2020，以7組平行樣品的平行實(shí)驗(yàn)進(jìn)行檢出限、測定下限的測定，結(jié)果如表4所示，乙草胺的檢出限（MDL）為1.10μg/L，測定下限為4.40μg/L（以4倍的檢出限作為該方法的測定下限）。相關(guān)計(jì)算公式如下所示：

MDL=T（VA+VB，0.99）×SP=2.681×0.41≈1.10μg/L

在上述公式中，VA是方差較大批次的自由度nA-1，VB是方差較小批次的自由度nB-1，SP是組合標(biāo)準(zhǔn)偏差，T是自由度為VA+VB、置信度為99%時(shí)的t分布。

4.方法精密度、準(zhǔn)確度實(shí)驗(yàn)。為了驗(yàn)證方法的精密度和準(zhǔn)確度，對(duì)10μg/L、20μg/L和30μg/L這3個(gè)不同濃度的乙草胺標(biāo)準(zhǔn)樣品進(jìn)行測定，同時(shí)也對(duì)實(shí)驗(yàn)樣品進(jìn)行測定。分別選取原料水、成品水及生活水進(jìn)行加標(biāo)回收的測試，加標(biāo)量控制在7μg/L，在同等條件下進(jìn)行6次處理，通過統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出精密度數(shù)據(jù)，結(jié)果詳見表5。在該實(shí)驗(yàn)條件下，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)精密度（RSD）的范圍為-0.64%--6.2%，試樣精密度（RSD）范圍為5.4%-7.4%，樣品的加標(biāo)回收范圍為92.5%-105%，證明該方法精密可靠。

本研究對(duì)乙草胺的檢測方法進(jìn)行了驗(yàn)證，系統(tǒng)性地對(duì)檢出限、測定下限、精密度與準(zhǔn)確度進(jìn)行了考察，在0.5-50μg/L的線性范圍內(nèi)，測得的乙草胺的相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.9990，線性良好，檢出限為1.10μg/L，檢測下限為4.40μg/L，標(biāo)準(zhǔn)偏差為4.1%-4.6%，標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)精密度（RSD）的范圍為-0.64%--6.2%，加標(biāo)回收范圍為92.5%-105%，最終結(jié)果表明各性能指標(biāo)均達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)檢測方法要求。

作者簡介：王霄（1990-），女，實(shí)驗(yàn)員，研究方向?yàn)槔砘瘷z驗(yàn)。