高效液相色譜法快速測定生活飲用水中7種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥

蔡 靈，文 強(qiáng)，許述松，龔 喜，詹志菲

（云陽縣疾病預(yù)防控制中心，重慶 404500）

擬除蟲菊酯類農(nóng)藥因其高效、廣譜、低毒、低殘留和生物降解快等特點廣泛用于害蟲防治、水產(chǎn)養(yǎng)殖。它是由人工合成的一類殺蟲劑，在我國農(nóng)業(yè)、漁業(yè)領(lǐng)域應(yīng)用范圍廣。在施用過程中，一部分會轉(zhuǎn)移至環(huán)境中，對地表水生環(huán)境造成一定損害，間接影響人們的生活飲水安全，水環(huán)境中的擬除蟲菊酯類農(nóng)藥也會在水生生物體內(nèi)富集，通過食物鏈進(jìn)入人體，干擾和損害人的神經(jīng)系統(tǒng)和免疫系統(tǒng)，危害人類的健康[1-3]。目前，檢測擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留量的氣相色譜、高效液相色譜、氣質(zhì)聯(lián)用和高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法均有報 告[4-8]。氣質(zhì)聯(lián)用和高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法多用于多組分、較為復(fù)雜基質(zhì)的樣品檢測，但基層實驗室條件限制，難以普及；氣相色譜法因需要較高的氣化溫度，擬除蟲菊酯類農(nóng)藥熱穩(wěn)定差，會導(dǎo)致其檢測時損失一部分；本實驗選擇用高效液相色譜法對生活飲用水中多種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥進(jìn)行檢測。擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的前處理方法有液液萃取法和固相萃取法[8-10]，液液萃取相較于固相萃取，耗時更短，簡單易操作，經(jīng)濟(jì)實惠，且萃取富集效果良好。因此，本試驗選擇用液液萃取-液相色譜法檢測生活飲用水中7種擬除蟲菊酯農(nóng)藥，此方法簡單快速、靈敏度高、測試結(jié)果準(zhǔn)確，適用于基層實驗室對生活飲水中擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的快速檢測、定性定量分析。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)備

1.1.1 標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)

甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、順-氯菊酯、反-氯菊酯和聯(lián)苯菊酯標(biāo)準(zhǔn)：上海市農(nóng)藥研究所有限公司，純度大于98.5%。

1.1.2 試劑

乙腈、正己烷：色譜純，默克化工技術(shù)（上海）有限公司；無水硫酸鈉、氯化鈉：優(yōu)級純，成都科隆化學(xué)品有限公司。

1.1.3 儀器

高效液相色譜儀：Aglient 1260a，附帶二極管陣列檢測器（DAD），美國安捷倫科技有限公司；純水儀：IQ7005，Milli-Q純水機(jī)，默克化工技術(shù)上海有限公司；氮氣濃縮儀：Auto EVA-20plus，廈門?？萍瘓F(tuán)股份有限公司；分析天平：ME204E/2，梅特勒-托利多儀器上海有限公司；渦旋混合器：WH-3，IKA上海滬西分析儀器有限公司。

1.2 液相色譜條件

檢測器：二極管陣列檢測器（DAD），美國安捷倫科技有限公司；色譜柱：Agilent ZORBAX SBC18（250 mm×4.6 mm，5 μm），美國安捷倫科技有限公司；流動相：乙腈+水=78+22（V/V）；流速： 1.0 mL·min-1；進(jìn)樣量：20 μL；柱溫：30 ℃；檢測波長：聯(lián)苯菊酯205 nm，其他6種擬除蟲菊酯195 nm。

1.3 樣品處理

1.3.1 樣品制備

選取實驗室超純水作為方法測試用樣品，考察方法的檢出限、回收率和精密度。此外，選取縣城內(nèi)4個街道的生活飲用水作為實際樣品分析，采樣使用4 L硬質(zhì)玻璃瓶（襯聚四氟乙烯蓋），并加入抗壞血酸0.01 g除去殘留的余氯，水樣充盈樣品瓶，避光低溫保存，盡快分析。

1.3.2 樣品前處理

取200 mL均勻水樣于250 mL分液漏斗中，加入5 g NaCl，10 mL正己烷作為提取液，劇烈振搖萃取2 min，待分層后，收集下層水相至燒杯中備用，取上層有機(jī)相于氮吹管中；下層水樣再用正己烷 5 mL萃取一次，合并2次萃取的有機(jī)相，將有機(jī)相通過裝有無水硫酸鈉的玻璃漏斗過濾脫水，用少量正己烷沖洗漏斗，收集濾液于玻璃氮吹管中，氮吹濃縮至近干，用乙腈定容至1.0 mL，渦旋混勻，過 0.22 μm針式尼龍濾膜，供液相色譜分析。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線的繪制

1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制

分別取7種擬除蟲菊酯類標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)10 mg于燒杯中，用乙腈溶解并定容至100 mL的容量瓶中，配成濃度為100 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)儲備液。臨用時分別吸取各標(biāo)準(zhǔn)儲備液0 μL、5 μL、10 μL、50 μL、 100 μL、200 μL和500 μL于10 mL容 量 瓶 中，用乙腈定容 至刻度，配成0 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、 0.10 μg·mL-1、0.50 μg·mL-1、1.00 μg·mL-1、 2.00 μg·mL-1和5.00 μg·mL-1的標(biāo)準(zhǔn)系列。

1.4.2 測定

取經(jīng)處理好的樣品溶液與標(biāo)準(zhǔn)系列，在1.2色譜條件下分析，根據(jù)濃度和峰面積之間的相關(guān)性作線性回歸方程，以保留時間定性，光譜圖純度因子分析輔助定性，峰面積定量，外標(biāo)法計算各組分的含量。

2 結(jié)果與分析

2.1 色譜分離

在選定的色譜條件下，7種擬除蟲菊酯農(nóng)藥峰形良好，全部待測物在30 min內(nèi)出峰。7種擬除蟲菊酯農(nóng)藥的色譜圖見圖1。

圖1 7種擬除蟲菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液（1.0 μg·mL-1）

2.2 進(jìn)樣量和柱溫的選擇

通過試驗發(fā)現(xiàn)，當(dāng)進(jìn)樣量在30 μL以上時，由于溶劑效應(yīng)，導(dǎo)致待測物峰形變寬分叉，分不開，進(jìn)樣量低于10 μL時，待測物信號響應(yīng)值低，不利于分析；柱溫在20～30 ℃均不會對擬除蟲菊酯的檢測造成影響，故本試驗選擇進(jìn)樣量為20 μL，柱溫設(shè)定為30 ℃。

2.3 流動相的選擇

本試驗比較了甲醇和水，乙腈和水兩種流動相，兩種流動相均能洗脫出待測物。但采用乙腈和水作為流動相，保留時間更短，干擾更小，基線更平滑。主要是由于擬除蟲菊酯類農(nóng)藥易溶于非極性較強(qiáng)的溶液，乙腈的極性弱于甲醇，相較甲醇更低的粘度和紫外吸收，故選擇乙腈和水作為流動相更 合適。

2.4 流動相的流速及配比的選擇

實驗中發(fā)現(xiàn)當(dāng)流動相中水占比過高時，峰分離得較開，分離度較好，但保留時間會延長，峰形會變寬拖尾；當(dāng)水占比較低時，保留時間會縮短，但峰不能完全分開，分離度不夠好。本文選用250 mm的長色譜柱作為分析柱，為防止樣品溶劑的強(qiáng)度大于流動相而可能引發(fā)的溶劑效應(yīng)，將乙腈和水的比值控制在78+22（V/V）時，能獲得很好的分離度，峰形較好。在此條件下逐漸加大流速，發(fā)現(xiàn)流速對分離度、峰形影響甚微，但可使出峰時間提前，縮短分析時間。故選擇流動相配比為乙腈+水=78+22（V/V），流速為1.0 mL·min-1，以達(dá)到最佳實驗條件。

2.5 檢測時間和檢測波長的選擇

通過DAD檢測器的光譜掃描功能，發(fā)現(xiàn)菊酯類農(nóng)藥的最大吸收波長都較短，除聯(lián)苯菊酯最大吸收波長在205 nm外，其余幾種均在195 nm。根據(jù)待測物出峰的時間，確定檢測時長為25 min，在保留時間18 min前選擇檢測波長為195 nm，18 min后選擇205 nm作為聯(lián)苯菊酯的檢測波長。

2.6 萃取溶劑的選擇

由于測定的7種擬除蟲菊酯農(nóng)藥的油水分配系數(shù)值較低，易溶于非極性較強(qiáng)的溶劑，故本試驗選擇非極性較強(qiáng)的環(huán)己烷、正己烷、乙腈作為萃取溶劑，選擇加標(biāo)后濃度為5 μg·L-1的模擬水樣，萃取溶劑體積為20 mL，進(jìn)行6次萃取，通過6次平均加標(biāo)回收率對萃取效果進(jìn)行比較，結(jié)果見表1。

表1 不同萃取溶劑對7種擬除蟲菊酯農(nóng)藥的平均回收率（n=6）

通過比對發(fā)現(xiàn)以上3種萃取劑都能獲得不錯的回收率，正己烷作為萃取劑時平均回收率為91.4%～103.3%，環(huán)己烷作為萃取劑時平均回收率為80.7%～88.6%，乙腈作為萃取劑時平均回收率為78.7%～86.2%。正己烷的萃取效果優(yōu)于其他2種，故本試驗選擇正己烷作為萃取 溶劑。

2.7 萃取劑體積和萃取次數(shù)的選擇

本實驗考察了不同體積的正己烷對萃取效果的影響，分別取10 mL、20 mL正己烷對200 mL加標(biāo)水樣進(jìn)行萃取。試驗表明，隨著正己烷萃取體積的增大，回收率有所增加，但萃取溶劑達(dá)到20 mL以上時，回收率增加不明顯。此外，不同的萃取次數(shù)對回收率也有影響，試驗表明分2次萃取的效果優(yōu)于1次。結(jié)果見表2。

表2 萃取劑體積及次數(shù)對7種擬除蟲菊酯農(nóng)藥回收率的影響（n=6）

2.8 線性范圍和檢出限

按1.4.2對標(biāo)準(zhǔn)系列進(jìn)樣測定，作標(biāo)準(zhǔn)曲線回歸方程，在0.05～5.00 μg·L-1具有良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)均大于0.999。采用逐級稀釋法，通過對加標(biāo)后濃度為0.5 μg·L-1的模擬水樣萃取后進(jìn)行測定，以3倍信噪比對應(yīng)的濃度作為各擬除蟲菊酯農(nóng)藥的方法檢出限。結(jié)果見表3。

表3 保留時間、線性參數(shù)和檢出限

2.9 加標(biāo)回收率與精密度

取純水，在水樣中加入混合標(biāo)準(zhǔn)溶液，制成相當(dāng)于0.5 μg·L-1、1.0 μg·L-1、5.0 μg·L-1的模擬水樣，進(jìn)行加標(biāo)回收試驗，取200 mL水樣進(jìn)行萃取，計算各組分農(nóng)藥的回收率及測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，每個濃度進(jìn)行6次平行試驗，測定結(jié)果見表4。由表4可知，7種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的加標(biāo)回收率在84.98%～110.67%，測定值的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.02%～8.81%，本方法測量的準(zhǔn)確度、精密度較好，可滿足分析測試要求。

表4 7種擬除蟲菊酯農(nóng)藥加標(biāo)回收率和相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（n=6）

2.10 實際樣品分析

按1.4.2要求對縣城內(nèi)4個街道生活飲水進(jìn)行了檢測和加標(biāo)分析。經(jīng)檢測，城區(qū)4個街道生活飲水中7種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥均未檢出。

3 結(jié)語

目前，擬除蟲菊酯類農(nóng)藥采用高效液相色譜法測試的方法較少，本文建立了生活飲用水中多種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥殘留的液液萃取-高效液相色譜法。采用乙腈和水作為流動相，通過光譜掃描獲得了最佳檢測波長，對不同萃取溶劑、體積和萃取次數(shù)進(jìn)行了試驗并確定。在該試驗條件下，考察了方法的線性范圍和檢出限、準(zhǔn)確度及精密度，并對實際樣品進(jìn)行了測試分析。試驗結(jié)果表明，本方法簡單、快速且精密度和準(zhǔn)確度良好，檢出限滿足測試要求，適用于生活飲用水中7種擬除蟲菊酯類農(nóng)藥的快速檢測工作，并為采用高效液相色譜檢測方法檢測生活飲用水中其他擬除蟲菊酯類農(nóng)藥提供技術(shù) 參考。