高效液相色譜質(zhì)譜法測(cè)定水中7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑殘留

文鳳偉，楊 燕，陳 靜

（1.臨沂市生態(tài)環(huán)境監(jiān)察支隊(duì) 蘭山大隊(duì)，山東 臨沂 276000；2.山東省臨沂生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)中心，山東 臨沂 276000）

苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑是20 世紀(jì)70 年代開(kāi)發(fā)的一種新型昆蟲(chóng)控制劑，因具有殺蟲(chóng)機(jī)制特殊、低毒、低殘留和廣譜高效等特點(diǎn)而廣泛應(yīng)用于蚊、蠅、螨、蜱等害蟲(chóng)的防治。苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中發(fā)揮了重要作用，但在農(nóng)業(yè)施用過(guò)程中大部分殺蟲(chóng)劑會(huì)通過(guò)沉降、降雨等方式進(jìn)入水環(huán)境中，尤其是過(guò)量使用時(shí)對(duì)水生生物的危害更為顯著[1，2]。苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑雖然有較高的環(huán)境安全性，但可通過(guò)食物鏈進(jìn)入人體，累積到一定濃度時(shí)會(huì)對(duì)人體健康產(chǎn)生慢性毒性作用，導(dǎo)致神經(jīng)系統(tǒng)、內(nèi)分泌系統(tǒng)等方面的損害。因此，開(kāi)發(fā)水中苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑分析方法對(duì)保護(hù)人們生存環(huán)境和人體健康具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。目前，水樣中苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑的檢測(cè)一般采用高效液相色譜質(zhì)譜法或高效液相紫外檢測(cè)法，其中高效液相色譜質(zhì)譜法因具有選擇性好,分離效率高,檢測(cè)靈敏度高和可同時(shí)對(duì)多種殺蟲(chóng)劑進(jìn)行檢測(cè)等優(yōu)點(diǎn)而成為檢測(cè)方法的首選[3，4]。實(shí)際水樣中苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑常處于痕量水平，因此，選擇一種快速、有效的水樣富集前處理技術(shù)成為分析方法是否準(zhǔn)確可靠的關(guān)鍵要素之一[5-7]。本文采用固相萃取技術(shù)對(duì)水樣中的氟幼脲、雙苯氟脲、氟鈴脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲進(jìn)行富集前處理，建立了一種高效液相色譜質(zhì)譜法測(cè)定水中7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑殘留的分析方法。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 主要儀器與試劑

1290 型液相色譜-串聯(lián)6490 型三重四級(jí)桿質(zhì)譜儀（美國(guó)安捷倫）；FY-CQ24Y 型固相萃取裝置（杭州菲躍）；MTN-5800 型氮吹濃縮儀（天津奧特賽恩斯）；HLB 固相萃取柱（200mg/6mL 美國(guó)沃特世）；XKC-10TJ 型純水機(jī)（南京軒科）。

氟幼脲、雙苯氟脲、氟鈴脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲標(biāo)準(zhǔn)樣品,質(zhì)量濃度均為100μg·mL-1，購(gòu)自北京壇墨標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)中心；甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、正己烷，均為色譜純，購(gòu)自美國(guó)默克公司。

1.2 儀器條件

1.2.1 色譜參數(shù) 色譜柱為EC-C18（150mm×4.6mm，4μm 美國(guó)安捷倫）；流動(dòng)相A 為0.1%甲酸-0.02mol·L-1NH4Ac 溶液，流動(dòng)相B 為甲醇；流速：0.20mL·min-1；進(jìn)樣體積10μL；柱溫為室溫；梯度洗脫程序見(jiàn)表1。

表1 梯度洗脫程序Tab.1 Gradient elution procedure

1.2.2 質(zhì)譜條件 離子源電噴霧，噴霧氣壓力：380kPa；溫度：500℃；離子化電壓：5500V；氣簾氣壓力：210kPa；輔助加熱氣壓力：380kPa；碰撞氣（N2）壓力：50kPa；檢測(cè)模式采用多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式（MRM）[8]。

1.3 樣品前處理

按HJ 91.2-2022《地表水環(huán)境質(zhì)量監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》和HJ 164-2020《地下水環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》相關(guān)規(guī)定采集待測(cè)水樣，水樣采集后在4℃條件下避光保存并盡快分析。

將HLB 固相萃取小柱置于固相萃取的真空抽濾裝置上，用10mL 超純水、5mL 丙酮和5mL 正己烷淋洗活化固相萃取柱。將1L 待測(cè)水樣以10mL·min-1的流速過(guò)HLB 柱，棄去流出液。用10mL 正己烷-丙酮（體積比為1∶1）以0.5mL·min-1的流速洗脫HLB柱，將收集的洗脫液于40℃下氮吹至近干，再用丙酮定容至1mL 后進(jìn)行高效液相色譜質(zhì)譜分析[ 9 ]。

1.4 標(biāo)準(zhǔn)溶液配制

標(biāo)準(zhǔn)中間溶液 準(zhǔn)確移取100μg·mL-1的氟幼脲、雙苯氟脲、氟鈴脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲標(biāo)準(zhǔn)樣品各1.0mL 至50mL 棕色量瓶中，加丙酮定容，配制濃度均為2μg·mL-1的7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑標(biāo)準(zhǔn)中間液。

標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液 準(zhǔn)確移取適量的7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑標(biāo)準(zhǔn)中間液置于6 個(gè)50mL 棕色量瓶中，用丙酮稀釋成濃度分別為5.00、15.0、40.0、80.0、200、400μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)系列工作溶液。

2 結(jié)果與討論

2.1 固相萃取柱的確定

固相萃取法是水中有機(jī)物殘留分析的常用前處理技術(shù)，在分析過(guò)程中，適合的固相萃取柱可以有效降低基質(zhì)干擾，提高測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確度。在超純水中分別加入適量的氟幼脲、雙苯氟脲、氟鈴脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制濃度為50.0μg·L-1的7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑樣品溶液。本實(shí)驗(yàn)選擇HLB 固相萃取柱、C18固相萃取柱、NH2固相萃取柱和Florisil 固相萃取柱，在1.3 其他條件不變的情況下，分別對(duì)上述7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑樣品溶液富集處理后進(jìn)行高效液相色譜質(zhì)譜分析，比較4 種固相萃取柱對(duì)樣品測(cè)試結(jié)果的影響，結(jié)果見(jiàn)圖1。

圖1 不同固相萃取柱的回收率比較Fig.1 Comparison of recovery rates of different solid-phase extraction columns

由圖1 可見(jiàn)，C18固相萃取柱和NH2固相萃取柱對(duì)部分苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑的測(cè)試回收率結(jié)果較低，HLB 固相萃取柱的測(cè)試回收率最高。因此，本實(shí)驗(yàn)固相萃取柱確定為HLB 柱。

2.2 洗脫劑的確定

采用HLB 固相萃取柱對(duì)濃度為50.0μg·L-1的7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑樣品溶液進(jìn)行固相萃取，比較二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮和正己烷-丙酮（體積比為1∶1）4 種有機(jī)溶劑對(duì)待測(cè)化合物的洗脫能力，結(jié)果見(jiàn)圖2。

圖2 不同洗脫溶劑的回收率比較Fig.2 Comparison of recovery rates of different elution solvents

由圖2 可見(jiàn)，洗脫劑選用正己烷-丙酮（體積比為1∶1）時(shí)，7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑測(cè)試回收率最佳。

2.3 質(zhì)譜方法的優(yōu)化

采用濃度為400μg·L-1的氟幼脲標(biāo)準(zhǔn)溶液在負(fù)離子模式下進(jìn)行母離子全掃描，確定氟幼脲分子離子，再以產(chǎn)物離子掃描模式找到氟幼脲分子離子對(duì)應(yīng)的碎片離子，選擇豐度較高的2 個(gè)碎片離子分別作為定量離子和定性離子。在上述液相色譜質(zhì)譜條件下對(duì)氟幼脲進(jìn)行去簇電壓和碰撞能量的優(yōu)化，建立最佳的氟幼脲儀器檢測(cè)模式。采取同一方法建立雙苯氟脲、氟鈴脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲的檢測(cè)模式，7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑的質(zhì)譜分析參數(shù)見(jiàn)表2。

表2 7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑的質(zhì)譜參數(shù)Tab.2 Mass spectrometry parameters of seven benzoylurea insecticides

2.4 線性范圍及檢出限

采用1.2 節(jié)中的色譜和質(zhì)譜儀器工作條件設(shè)定儀器，待儀器穩(wěn)定后對(duì)7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑標(biāo)準(zhǔn)系列溶液進(jìn)行測(cè)試，以各待測(cè)化合物的質(zhì)量濃度對(duì)應(yīng)其儀器響應(yīng)值峰面積繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，標(biāo)準(zhǔn)樣品色譜圖見(jiàn)圖3。

圖3 7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑的典型譜圖Fig.3 Typical spectra of seven benzoylurea insecticides

在空白水樣中分別加入氟幼脲、雙苯氟脲、氟鈴脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲標(biāo)準(zhǔn)溶液，配制濃度為1.0μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)樣品，按照樣品分析的全部步驟對(duì)該樣品平行測(cè)定7 次，計(jì)算7 次測(cè)定結(jié)果的標(biāo)準(zhǔn)偏差S。按照HJ 168-2020 規(guī)定，方法檢出限采用公式MDL=t(n-1,0.99)×S=3.143×S 進(jìn)行計(jì)算，檢出限結(jié)果見(jiàn)表3[10]。

表3 7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑的線性方程、相關(guān)系數(shù)與檢出限Tab.3 Linear equations,correlation coefficients,and detection limits of seven benzoylurea insecticides

由表3 可見(jiàn)，7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑在5.00～400μg·L-1質(zhì)量濃度范圍內(nèi)線性良好，相關(guān)系數(shù)在0.9990～0.9998 之間，方法檢出限在0.03～0.08μg·L-1之間，可以滿足水中痕量苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑的定量分析要求。

2.5 加標(biāo)回收率和精密度

采集本地區(qū)某點(diǎn)位地表水、某生活飲用水源地和某地下水各1 份，按1.4 步驟富集處理后進(jìn)行高效液相色譜質(zhì)譜分析，3 份水樣中均未檢出氟幼脲、雙苯氟脲、氟鈴脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲。在上述水樣中添加適量氟幼脲、雙苯氟脲、氟鈴脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲的標(biāo)準(zhǔn)液，制備含上述7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑化合物濃度分別為5.00μg·L-1、30.0μg·L-1和100μg·L-1的加標(biāo)樣品溶液，按本實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行測(cè)試，每個(gè)濃度點(diǎn)平行分析6 次，加標(biāo)回收率和精密度結(jié)果見(jiàn)表4。

表4 方法加標(biāo)回收和精密度實(shí)驗(yàn)（%）Tab.4 Method spiking recovery and precision test（%）

由表4 可見(jiàn)，7 種苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑的樣品加標(biāo)回收率為88.0%～103.4%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍為1.3%～4.2%，表明本方法重復(fù)性良好。

3 結(jié)論

本文建立了一種固相萃取結(jié)合高效液相色譜質(zhì)譜法同時(shí)測(cè)定水中氟幼脲、雙苯氟脲、氟鈴脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲殘留的方法。本方法對(duì)高效液相色譜質(zhì)譜儀的質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，并考察了方法的線性、檢出限、加樣回收率和精密度等參數(shù)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，方法具有操作簡(jiǎn)便快速、檢出限低、準(zhǔn)確度高和重現(xiàn)性好等優(yōu)點(diǎn)，可用于水中氟幼脲、雙苯氟脲、氟鈴脲等苯甲酰脲類殺蟲(chóng)劑的殘留量的分析。