UPLC-MS/MS法測定水中3-羥基呋喃丹的含量

于 愛 鑫

(煙臺大學土木工程學院，山東 煙臺 264005)

0 引言

呋喃丹是一種用于農作物，殺蟲效果非常好，但是毒性極強的氨基甲酸酯類有機農藥[1]，被我國列為高毒性農藥，屬于規定不得使用和限制使用的農藥品種，對環境生物毒性很強[2]，它的廣泛使用，會污染地表水和其他飲用水源[3,4]，具有致癌、致畸、致突變效應。這種農藥在水環境中殘留期較長，易揮發，能通過大氣運動在環境中長距離遷移。我國GB 5749—2006生活飲用水衛生標準將呋喃丹規定為非常規指標，限制為0.007 mg/L[5]。人類通過飲用水長期攝入殘留的呋喃丹農藥，則會影響人體健康[6]，3-羥基呋喃丹是其一種代謝產物。目前，國內開展的對3-羥基呋喃丹測定方法的研究多為氣相色譜法[7-9]，而沒有研究運用超高效液相色譜質譜法對其測定。本文采用超高效液相色譜—串聯質譜聯用對水體中的3-羥基呋喃丹進行檢測，無需前處理，快速簡便，準確度高，優化質譜條件并對比了不同的液相條件對響應強度的影響。

1 材料與方法

1.1 儀器設備與試劑

Waters超高效液相色譜—質譜聯用儀(UPLC-MS/MS)(Waters,USA)；ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm×1.7 mm)；MassLynx 4.1軟件(Waters)用于控制儀器、采集數據和數據分析；0.22 μm一次性濾膜。

標準溶液：3-羥基呋喃丹(100 μg/mL，P-186S)；甲酸(色譜純)；甲醇(色譜純)；超純水。

1.2 方法

1.2.1標準溶液配置

標準貯備液:吸取1 mL的3-羥基呋喃丹標準品，加水稀釋至100 mL，即得1 mg/L的呋喃丹標準貯備液。

標準工作液:分別吸取1 mg/L的呋喃丹標準貯備液0 μL,10 μL,30 μL,50 μL,100 μL,150 μL,200 μL，加水稀釋至10 mL，得到0 μg/L,1 μg/L,3 μg/L,5 μg/L,10 μg/L,15 μg/L,20 μg/L的標準工作液。

1.2.2樣品前處理

水樣經過0.22 μm水系微孔濾膜過濾后用于UPLC-MS/MS的測定。

1.2.3液相色譜儀器條件

色譜柱：ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm×1.7 mm)；流速：5.0 μL/min；流量：0.2 mL/min；柱溫：35 ℃；樣品室溫度：15 ℃；進樣量：5 μL；流動相A為甲醇，流動相B為0.1%甲酸水溶液，流動梯度見表1。

表1 超高效液相色譜分離梯度條件

1.2.4質譜儀器條件

離子源：電噴霧正離子(Electronic Spray Iom, ESI+)，正離子掃描方式，離子源溫度120 ℃；多反應監測(MRM)方式采集數據對該物質進行定性、定量分析，MRM參數見表2；使用高純氮氣(純度99.999%，Air Liquide)作為碰撞氣，氮氣發生器(純度99.9%，Peak)提供霧化氣和脫溶劑氣，脫溶劑氣溫度350 ℃，脫溶劑氣流量350 L/Hr，錐孔氣流量50 L/Hr，毛細管電壓2.8 kV；質量分析器LM Resdution 1：13.0，HM Resdution 1：15.0，Ion Energy 1:0.5；LM Resdution 2：13.0，HM Resdution 2：15.0，Ion Energy 2:0.5。

表2 3-羥基呋喃丹MRM參數

2 結果與分析

2.1 色譜條件的選擇

通過比較水和甲酸—水作為流動相，發現加入甲酸后鋒形有了明顯的改善，鋒形窄而對稱，并且質譜圖的響應值也有所提高，查閱文獻得知，3-羥基呋喃丹在正離子掃描模式下有較好的響應，因為在水中加入甲酸增加電離效率，對試樣正離子的產生起到了促進和穩定的作用[10]。

2.2 質譜條件優化

分別對3-羥基呋喃丹標準品進行母離子掃描(如圖1所示)和子離子碎片掃描(見圖2)，圖1中基峰質荷比(m/z)為259.98，推斷為[M+Na]+峰，而其[M+H]+峰相應相對較低。由于[M+Na]+峰在質譜中響應不穩定，如果用它作為監測離子，會影響3-羥基呋喃丹定量的平行性和穩定性，所以選擇為[M+H]監測離子，響應較穩定，選擇[M+H]+m/z238.03為母離子。

調試時用針泵直接進樣，分別對離子源溫度、碰撞能量、錐孔電壓、毛細管電壓等條件進行了優化，以確定3-羥基呋喃丹的母離子和子離子，以強度較大的子離子作為定量離子，強度稍小的子離子作為定性離子，詳見表2。

2.3 線性范圍和最低檢出限

按照建好的方法對濃度分別為1 μg/L,3 μg/L,5 μg/L,10 μg/L,15 μg/L,20 μg/L的標準工作液進行測定，以質量濃度ρ(μg/L)為橫坐標，峰面積A為縱坐標繪制標準曲線，線性回歸方程為A=114.73ρ+14.203，相關系數為0.999 4，在1 μg/L～20 μg/L范圍內線性關系良好。按3倍信噪比計算檢出限，10倍信噪比計算定量限，檢出限為0.1 μg/L，定量限為0.5 μg/L。

2.4 精密度實驗

分別對低、中、高3種濃度水平進行檢測，選取濃度分別為2.5 μg/L,10 μg/L,25 μg/L的3-羥基呋喃丹進行日內連續進樣3次，日間連續進樣3次，計算相對標準偏差(RSD)。結果見表3。

表3 三羥基呋喃丹精密度實驗結果

2.5 回收率實驗

取空白自來水樣品3份，每份100 mL，分別加入標準貯備液0.25 μL,1 mL,2.5 mL，按實驗方法處理。回收率結果見表4。

表4 三羥基呋喃丹回收率實驗結果(n=3)

3 結語

本文使用UPLC-MS/MS在MRM模式下確定了3-羥基呋喃丹的最優碰撞能量。通過探討得出了流動相對檢測強度的影響，最終以甲醇和甲酸—水(0.1+99.9)為最優流動相。與現有的3-羥基呋喃丹檢測方法相比，本方法處理樣品具有處理簡單，準確可靠，檢出限低，定性能力強和線性關系好的優點，為水環境的3-羥基呋喃丹的監測和管理工作提供數據支撐。