高效液相色譜法快速測定生活飲用水中7種擬除蟲菊酯類農藥

蔡 靈，文 強，許述松，龔 喜，詹志菲

（云陽縣疾病預防控制中心，重慶 404500）

擬除蟲菊酯類農藥因其高效、廣譜、低毒、低殘留和生物降解快等特點廣泛用于害蟲防治、水產養殖。它是由人工合成的一類殺蟲劑，在我國農業、漁業領域應用范圍廣。在施用過程中，一部分會轉移至環境中，對地表水生環境造成一定損害，間接影響人們的生活飲水安全，水環境中的擬除蟲菊酯類農藥也會在水生生物體內富集，通過食物鏈進入人體，干擾和損害人的神經系統和免疫系統，危害人類的健康[1-3]。目前，檢測擬除蟲菊酯類農藥殘留量的氣相色譜、高效液相色譜、氣質聯用和高效液相色譜串聯質譜法均有報 告[4-8]。氣質聯用和高效液相色譜串聯質譜法多用于多組分、較為復雜基質的樣品檢測，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，擬除蟲菊酯類農藥熱穩定差，會導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藥進行檢測。擬除蟲菊酯類農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，經濟實惠，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種擬除蟲菊酯農藥，此方法簡單快速、靈敏度高、測試結果準確，適用于基層實驗室對生活飲水中擬除蟲菊酯類農藥的快速檢測、定性定量分析。

1 材料與方法

1.1 材料與設備

1.1.1 標準物質

甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、順-氯菊酯、反-氯菊酯和聯苯菊酯標準：上海市農藥研究所有限公司，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（上海）有限公司；無水硫酸鈉、氯化鈉：優級純，成都科隆化學品有限公司。

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，默克化工技術上海有限公司；氮氣濃縮儀：Auto EVA-20plus，廈門睿科集團股份有限公司；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；進樣量：20 μL；柱溫：30 ℃；檢測波長：聯苯菊酯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次萃取的有機相，將有機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 標準曲線的繪制

1.4.1 標準溶液的配制

分別取7種擬除蟲菊酯類標準物質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的標準儲備液。臨用時分別吸取各標準儲備液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的標準系列。

1.4.2 測定

取經處理好的樣品溶液與標準系列，在1.2色譜條件下分析，根據濃度和峰面積之間的相關性作線性回歸方程，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，外標法計算各組分的含量。

2 結果與分析

2.1 色譜分離

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

圖1 7種擬除蟲菊酯標準溶液（1.0 μg·mL-1）

2.2 進樣量和柱溫的選擇

通過試驗發現，當進樣量在30 μL以上時，由于溶劑效應，導致待測物峰形變寬分叉，分不開，進樣量低于10 μL時，待測物信號響應值低，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，故本試驗選擇進樣量為20 μL，柱溫設定為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藥易溶于非極性較強的溶液，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

實驗中發現當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度大于流動相而可能引發的溶劑效應，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，發現流速對分離度、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，發現菊酯類農藥的最大吸收波長都較短，除聯苯菊酯最大吸收波長在205 nm外，其余幾種均在195 nm。根據待測物出峰的時間，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種擬除蟲菊酯農藥的油水分配系數值較低，易溶于非極性較強的溶劑，故本試驗選擇非極性較強的環己烷、正己烷、乙腈作為萃取溶劑，選擇加標后濃度為5 μg·L-1的模擬水樣，萃取溶劑體積為20 mL，進行6次萃取，通過6次平均加標回收率對萃取效果進行比較，結果見表1。

表1 不同萃取溶劑對7種擬除蟲菊酯農藥的平均回收率（n=6）

通過比對發現以上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加標水樣進行萃取。試驗表明，隨著正己烷萃取體積的增大，回收率有所增加，但萃取溶劑達到20 mL以上時，回收率增加不明顯。此外，不同的萃取次數對回收率也有影響，試驗表明分2次萃取的效果優于1次。結果見表2。

表2 萃取劑體積及次數對7種擬除蟲菊酯農藥回收率的影響（n=6）

2.8 線性范圍和檢出限

按1.4.2對標準系列進樣測定，作標準曲線回歸方程，在0.05～5.00 μg·L-1具有良好的線性關系，相關系數均大于0.999。采用逐級稀釋法，通過對加標后濃度為0.5 μg·L-1的模擬水樣萃取后進行測定，以3倍信噪比對應的濃度作為各擬除蟲菊酯農藥的方法檢出限。結果見表3。

表3 保留時間、線性參數和檢出限

2.9 加標回收率與精密度

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

表4 7種擬除蟲菊酯農藥加標回收率和相對標準偏差（n=6）

2.10 實際樣品分析

按1.4.2要求對縣城內4個街道生活飲水進行了檢測和加標分析。經檢測，城區4個街道生活飲水中7種擬除蟲菊酯類農藥均未檢出。

3 結語

目前，擬除蟲菊酯類農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、體積和萃取次數進行了試驗并確定。在該試驗條件下，考察了方法的線性范圍和檢出限、準確度及精密度，并對實際樣品進行了測試分析。試驗結果表明，本方法簡單、快速且精密度和準確度良好，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藥提供技術 參考。