固相萃取/液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜檢測(cè)水中農(nóng)藥殘留

壽林飛，陳志民，虞 淼，梁赤周

（1.浙江省農(nóng)藥檢定管理所,浙江 杭州 310020；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所,浙江 杭州 310021）

固相萃取/液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜檢測(cè)水中農(nóng)藥殘留

壽林飛1，陳志民2，虞 淼1，梁赤周1

（1.浙江省農(nóng)藥檢定管理所,浙江 杭州 310020；2.浙江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院 農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)研究所,浙江 杭州 310021）

通過(guò)6種固相萃取小柱（ENVI-Carb-II/PSA,ENVI-Carb-II/LC-NH2,C18（Supelco）,C18（Aglient）,HLB及ENVI-Carb）對(duì)水中甲胺磷等13種農(nóng)藥的萃取效率,比較了HLB和ENVI-Carb柱在不同水樣體積時(shí)萃取13種農(nóng)藥殘留的效率,建立了HLB固相萃取/液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜快速檢測(cè)水中農(nóng)藥多殘留的方法。13種農(nóng)藥的方法檢測(cè)限在0.000 2～0.001 0 mg·L-1,添加濃度為0.002 mg·L-1時(shí),回收率為65%～97%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)差小于15%。

農(nóng)藥殘留；水；固相萃取；液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜

農(nóng)藥可經(jīng)流失、淋失、蒸發(fā)等多種途徑污染水及飲用水源,由于許多農(nóng)藥具有致癌、致畸、致突變等不良效應(yīng),對(duì)人類(lèi)健康構(gòu)成嚴(yán)重威脅,各國(guó)都制定了相應(yīng)政策監(jiān)控水中的農(nóng)藥殘留。歐盟規(guī)定,飲用水中單個(gè)農(nóng)藥的殘留量不得大于0.1μg· L-1,總的農(nóng)藥殘留量不得大于0.5μg·L-1。我國(guó)GB 5749-2006規(guī)定了多種農(nóng)藥的殘留限量,其中敵敵畏的限量為 0.001 mg·L-1,樂(lè)果為0.08 mg·L-1。建立水中簡(jiǎn)單快速、靈敏可靠的農(nóng)藥多殘留檢測(cè)方法,監(jiān)測(cè)水中農(nóng)藥殘留水平對(duì)保障人民生活健康有重大意義。羅曉燕等［1］將水樣過(guò)濾后采用液相色譜二極管陣列檢測(cè)器直接檢測(cè)甲氰菊酯等5種擬除蟲(chóng)菊酯農(nóng)藥,進(jìn)樣體積為100μL,檢測(cè)不夠靈敏。張志勇等［2］用石油醚萃取水樣中聯(lián)苯菊酯等3種擬除蟲(chóng)菊酯類(lèi)農(nóng)藥,目前國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)也多采用液-液萃取進(jìn)行前處理,由于其易乳化,提取效率偏低,且大量有機(jī)溶劑的使用易對(duì)環(huán)境造成污染,現(xiàn)在國(guó)內(nèi)外多采用固相萃取小柱進(jìn)行提取、凈化。桑向玲等［3］采用固相萃取結(jié)合氣相色譜 （GC）檢測(cè)甲拌磷等13種有機(jī)磷農(nóng)藥,劉玲等［4］采用固相萃取結(jié)合氣質(zhì)聯(lián)用 （GC-MS）檢測(cè)六六六等57種農(nóng)藥,王紅斌等［5］采用固相萃取結(jié)合高效液相色譜紫外檢測(cè)器檢測(cè)久效磷等16種農(nóng)藥,張磊等［6］采用固相萃取結(jié)合高效液相色譜紫外檢測(cè)器檢測(cè)三環(huán)唑等15種農(nóng)藥,申義珍等［7］采用固相萃取結(jié)合液相色譜-質(zhì)譜（HPLC-MS）檢測(cè)水中阿特拉津等30種農(nóng)藥。近年來(lái),由于液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜（HPLC-MS/MS）具有選擇特異性,具有高靈敏度,操作簡(jiǎn)單,正泛廣泛運(yùn)用到農(nóng)藥殘留檢測(cè)中,Belmonte Vega等［8］和Liu等［9］采用HPLC-MS檢測(cè)環(huán)境水中多種農(nóng)藥,但國(guó)內(nèi)報(bào)道較少。甲胺磷、氧化樂(lè)果等水溶性較強(qiáng)的極性農(nóng)藥,敵百蟲(chóng)、內(nèi)吸磷等易熱分解的農(nóng)藥一直是殘留分析的難點(diǎn),本文通過(guò)比較目前市場(chǎng)上主要固相萃取柱對(duì)甲胺磷、乙酰甲胺磷、樂(lè)果、氧化樂(lè)果等13種常用農(nóng)藥的萃取效果,選擇確定萃取效果最好的小柱及其水樣檢測(cè)體積,建立了快速可靠的水中農(nóng)藥多殘留的HPLC-MS/MS檢測(cè)方法。

l 材料與方法

1.1 儀器與試劑

HPLC-MS/MS聯(lián)用儀：TSQ Quantum（Thermo,美國(guó)）,配有電噴霧電離源,自動(dòng)進(jìn)樣器。固相萃取儀（Supelco,美國(guó)）。固相萃取小柱：ENVI-Carb-II/ PSA（500 mg/500 mg,supelco）,ENVI-Carb-II/NH2（500 mg/500 mg,supelco）,C18（500 mg,supelco）, C18（500 mg,Aglient）,Oasis HLB（500 mg, Waters）,ENVI-Carb（250 mg,supelco）。

標(biāo)準(zhǔn)品：甲胺磷（methamidophos）、乙酰甲胺磷（acephate）、氧化樂(lè)果（omethoate）、滅多威（methomyl）、吡蟲(chóng)啉（imidacloprid）、敵百蟲(chóng)（trichlorphon）、樂(lè)果 （dimethoate）、多菌靈（carbendazim）、敵敵畏 （dichlorphos）、克百威（carbofuran）、甲萘威 （carbaryl）、抗蚜威（pirimicarb）、內(nèi)吸磷（demeton）均購(gòu)自Dr. Ehrenstorfer（德國(guó)）,用甲醇配置單標(biāo),濃度為1 000 mg·L-1,混標(biāo)為2.0 mg·L-1。

1.2 樣品前處理

空白水樣200 m L,13種農(nóng)藥添加濃度均為0.02 mg·L-1。分別采用ENVI-Carb-II/PSA和ENVI-Carb-II/NH2復(fù)合柱進(jìn)行添加回收試驗(yàn),平行操作3份。分別用6 m L乙腈+甲苯 （3+1, V/V）,3 m L乙腈,3 m L水活化復(fù)合柱,200 m L水樣上柱后抽干 （如比較渾濁,需先過(guò)濾）,最后用80 mL乙腈+甲苯（3+1,V/V）洗脫,濃縮近干,用5 m L甲醇+水（50+50,V/V）溶解,過(guò)0.22μm濾膜,濾液供HPLC-MS/MS檢測(cè)。

空白水樣200 m L,13種農(nóng)藥添加濃度均為0.02 mg·L-1,用C18（Sulpeco）、C18（Agilent）、ENVI-Carb、HLB固相萃取柱進(jìn)行添加回收試驗(yàn),平行操作3份。該類(lèi)固相萃取柱經(jīng)5 m L乙腈、5 m L甲醇、5 m L水活化后,200 m L水樣上柱后抽干,除C18（Sulpeco）用10 mL甲醇洗脫,其余萃取柱均用5 m L甲醇洗脫,洗脫液氮吹至2.5 m L后加2.5 m L去離子水,過(guò)0.22μm濾膜后HPLCMS/MS檢測(cè)。

分別過(guò)HLB與ENVI-Carb柱,進(jìn)行水樣體積為10,25,50和100 m L的添加回收試驗(yàn),添加濃度分別為0.02 mg·L-1,平行操作2份。這2種萃取柱分別經(jīng)5 mL乙腈、5 mL甲醇、5 mL水活化,水樣全部上樣后抽干,用5 mL的甲醇洗脫,洗脫液氮吹至2.5 m L后加2.5 m L去離子水,過(guò)0.22 μm濾膜后HPLC-MS/MS檢測(cè)。

水樣體積為25 m L,添加濃度為0.002 mg· L-1和0.01 mg·L-1,過(guò)HLB柱,平行操作各5份。

1.3 儀器分析

HPLC-MS/MS條件。液相色譜柱：Luna, 150 mm×2.1 mm,3μm（Phenomenex,美國(guó)）；流動(dòng)相為甲醇和5 mmol·L-1醋酸銨,流速為0.2 m L·min-1；0～20 min,甲醇比例由10%～90%,20～35 min,甲醇比例維持90%不變,隨后變化至10%進(jìn)行柱平衡；柱溫為室溫；進(jìn)樣量為10μL。

MS/MS條件。電離方式ESI（+）,毛細(xì)管溫度350℃；噴霧電壓4 500 V；鞘氣流量0.7 L· h-1；輔助氣流量0.2 L·h-1；碰撞氣為氬氣。檢測(cè)方式以多反應(yīng)檢測(cè) （MRM）方式掃描,監(jiān)測(cè)離子對(duì)和參數(shù)見(jiàn)表1。

2 結(jié)果和分析

2.1 線性范圍與檢測(cè)限

將混合農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液 （2.0 mg·L-1）配制成0.002,0.010,0.050,0.200,0.500和1.000mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液,按選定的色譜、質(zhì)譜條件,經(jīng)選擇離子掃描,以吸收峰面積對(duì)質(zhì)量濃度作標(biāo)準(zhǔn)曲線,所得12種農(nóng)藥的線性方程和相關(guān)系數(shù)表明各農(nóng)藥在0.002～1.000 mg·L-1線性良好,克百威、甲奈威、抗蚜威和內(nèi)吸磷的檢測(cè)限為0.001 mg·L-1,甲胺磷、滅多威、吡蟲(chóng)啉、樂(lè)果、氧化樂(lè)果、多菌靈和敵敵畏的檢測(cè)限為0.002 5 mg·L-1,乙酰甲胺鱗、敵百蟲(chóng)的檢測(cè)限為0.005 mg·L-1。

表1 13種農(nóng)藥的保留時(shí)間、在多反應(yīng)監(jiān)測(cè)方式下的監(jiān)測(cè)離子對(duì)及其碰撞能量

2.2 2種復(fù)合柱效果比較

ENVI-Carb-II/PSA和ENVI-Carb-II/NH2對(duì)極性很強(qiáng)的甲胺磷、乙酰甲胺磷回收率小于5%,多菌靈和敵敵畏回收率小于50%。后續(xù)淋洗液進(jìn)樣后證明多菌靈未完全洗脫,增加淋洗體積可以提高多菌靈的回收率,而甲胺磷、乙烯甲胺磷、敵敵畏均無(wú)更多保留,說(shuō)明在該過(guò)柱體系下復(fù)合柱萃取水中這3種物質(zhì)的效果不佳 （表2）。

表2 2種復(fù)合柱對(duì)水中13種農(nóng)藥的回收率（n=3） %

2.3 4種固相萃取柱效果比較

C18（Supecol）和C18（Aglient）對(duì)甲胺磷和乙酰甲胺磷的回收率均小于5%,ENVI-Carb和HLB對(duì)甲胺磷的回收較低小于30%,但對(duì)乙酰甲胺鱗的回收率分別達(dá)到30%和87%。此外,C18（Supelco）對(duì)滅多威的回收偏低為49%,后續(xù)相同淋洗液進(jìn)樣表明無(wú)更多待測(cè)物可洗脫下來(lái)。ENVICarb對(duì)甲萘威和抗蚜威小于10%,后續(xù)相同淋洗液進(jìn)樣表明無(wú)更多待測(cè)物可洗脫下來(lái)。HLB柱雖然對(duì)甲胺磷的保留偏低,但對(duì)其他物質(zhì)的保留都在70%～120%。在試驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),C18（Supecol）在甲醇洗脫時(shí),如果洗脫體積為5 m L,多菌靈的回收約為60%,增加洗脫液體積至10 m L,其回收率可以提高至87%,但對(duì)其他12種農(nóng)藥回收率無(wú)明顯影響。相比較,HLB柱對(duì)13種農(nóng)藥的萃取效率優(yōu)于其他5種固相萃取柱 （表3）。

表3 4種固相萃取柱對(duì)13種農(nóng)藥的回收率（n=3） %

2.4 HLB與ENVI-Carb的回收試驗(yàn)比較

上樣體積過(guò)大可能影響固相小柱對(duì)極性農(nóng)藥如甲胺磷和乙酰甲胺磷的駐留效果,發(fā)生穿透現(xiàn)象［5］,因此比較分析了不同體積的水樣過(guò)柱對(duì)回收率的影響。表4中數(shù)據(jù)表明,10 m L和25 m L小體積水樣過(guò)柱可以明顯提高HLB對(duì)極性農(nóng)藥甲胺磷和乙酰甲胺磷的萃取效果,其他11種藥的回收則無(wú)明顯差異。而減少水樣體積,ENVI-Carb未能大幅提高其對(duì)甲胺磷的保留效果,對(duì)甲萘威和抗蚜威的回收仍然很低。

2.5 水樣體積為25 m L，過(guò)HLB的回收率

從表5結(jié)果可以看出,HLB萃取體積相對(duì)少的水樣,可對(duì)13種農(nóng)藥均有較理想的回收率。添加濃度為0.002 mg·L-1時(shí),13種農(nóng)藥的回收率在 65%～97%,相對(duì)偏差小于15%。

表4 不同體積的水樣分別過(guò)HLB與ENVI-Carb柱的回收率

表5 25 m L水樣過(guò)HLB柱的回收率（n=5）%

3 小結(jié)

本文分析比較6種固相萃取小柱（ENVI-Carb-II/PSA、ENVI-Carb-II/LC-NH2、C18（Supelco）, C18（Aglient）、ENVI-Carb及HLB）萃取水中農(nóng)藥的效率,建立了利用液體色譜-串聯(lián)質(zhì)譜高靈敏度與特異性,結(jié)合HLB萃取濃縮體積相對(duì)少的水樣,快速確證分析包括甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化樂(lè)果、樂(lè)果、敵敵畏、敵百蟲(chóng)、內(nèi)吸磷等7種較難檢測(cè)的有機(jī)磷,甲萘威、抗蚜威、滅多威、克百威等4種氨基甲酸酯,以及吡蟲(chóng)啉、多菌靈等共13種在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上常用農(nóng)藥在水中殘留的分析方法,方法具有高靈敏度和較好回收率,可用于環(huán)境水中這些農(nóng)藥多殘留的快速監(jiān)測(cè)。

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（責(zé)任編輯：張瑞麟）

S 481+.8

：B

：0528-9017（2014）04-0558-04

文獻(xiàn)著錄格式：壽林飛,陳志民,虞淼,等.固相萃取/高效液相色譜-質(zhì)譜/質(zhì)譜檢測(cè)水中農(nóng)藥殘留 ［J］.浙江農(nóng)業(yè)科學(xué),2014（4）：558-561.

2013-12-04

壽林飛 （1979-）,男,浙江諸暨人,農(nóng)藝師,碩士,主要從事農(nóng)藥殘留檢測(cè)與研究工作。E-mail：lfshou@163.com。