液液萃?。瓪庀嗌V－三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用檢測水體中阿特拉津的方法研究

施艷峰，李國文，邵應(yīng)春，普學(xué)偉

(玉溪市環(huán)境監(jiān)測站，云南玉溪653100)

阿特拉津 (英文名Atrazine)又名莠去津，為三氮苯類除草劑，化學(xué)名稱為:2－氯－4－乙胺基－6－異丙氨基－1，3，5－三氮苯，分子式C8H14ClN5，分子量為215.69，是一種適用于旱地的廣泛除草劑，可防除一年生禾本科雜草和闊葉雜草，對某些多年生雜草也有一定的抑制作用，我國目前已大量采用［1］。相關(guān)毒理學(xué)研究發(fā)現(xiàn)，阿特拉津是一種環(huán)境雌激素，對皮膚和眼睛有刺激作用，動物實驗致癌、致畸為陽性，對人有致突變作用。阿特拉津水溶性強(qiáng)，不易降解，施用后容易通過土壤或沉積物向環(huán)境遷移，對土壤和水體造成污染，其殘留物在世界許多國家和地區(qū)的地表水和地下水中已有檢出，我國已將阿特拉津列為水中優(yōu)先控制的污染物［2～3］。因此，建立一種高效、靈敏、選擇性及準(zhǔn)確性較高的檢測方法，對檢測環(huán)境水體中的阿特拉津是非常必要的。

目前，阿特拉津檢測方法有氣相色譜法 (GC－ECD、GC－NPD)，液相色譜法和氣相色譜－質(zhì)譜 (GC－MS)等，樣品前處理可采用液液萃取或固相萃取。氣相色譜法和液相色譜法都基于保留時間定性，在環(huán)境樣品基質(zhì)復(fù)雜時極易受共流化合物的干擾而出現(xiàn)假陽性［4～7］。GC－MS對于基體復(fù)雜的樣品也很難進(jìn)行準(zhǔn)確的定性和定量。氣相色譜－串聯(lián)質(zhì)譜 (GC－MS/MS)是目前農(nóng)殘檢測中的先進(jìn)技術(shù)［8，9］。與單極質(zhì)譜相比，它的多重反應(yīng)監(jiān)測(MRM)模式可有效消除GC－MS－SIM中存在基體干擾大、定性不準(zhǔn)確的問題，大幅提高了檢測的準(zhǔn)確性［10］。本文以二氯甲烷萃取水樣中阿特拉津，萃取液經(jīng)定量濃縮后，通過氣相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜的多重反應(yīng)監(jiān)測模式，采用特征離子對定性和定量檢測水體中的阿特拉津，提高了分析的靈敏度、準(zhǔn)確性和可靠性。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

儀器:7890A/7000B三重串聯(lián)四級桿氣相質(zhì)譜儀 (美國安捷倫);Syncore R－12全自動定量濃縮儀 (瑞士布奇);SA400水平振蕩器 (日本YAMATO);帶聚四氟乙烯旋塞2000ml分液漏斗;5μl、10μl、100μl微量注射器。

試劑:二氯甲烷純度為農(nóng)殘級 (美國);無水硫酸鈉、氯化鈉、氫氧化鈉均為優(yōu)級純 (汕頭);無水硫酸鈉在350℃溫度下加熱4h，在干燥器內(nèi)保存?zhèn)溆?鹽酸 (優(yōu)級純);阿特拉津標(biāo)準(zhǔn)溶液 (標(biāo)樣品牌CHEMSERVICE，濃度100mg/L)。

1.2 樣品處理

取1L水樣于2L分液漏斗中，加入30g氯化鈉，振蕩使全部溶解，加60ml二氯甲烷，振蕩10min(注意及時放氣)，靜止分層，用濾紙卷成小條，擦干漏斗莖管內(nèi)水珠，放出下層二氯甲烷萃取液于三角燒瓶中，蓋塞。調(diào)節(jié)水樣pH＞11和pH＜2，往水相中加入60ml二氯甲烷，重復(fù)上述萃取過程，合并萃取液于三角燒瓶中。二氯甲烷萃取液用無水硫酸鈉脫水后，轉(zhuǎn)移至濃縮管，用定量濃縮儀濃縮至0.5ml左右，轉(zhuǎn)移濃縮液至樣品瓶中，用少量二氯甲烷多次對濃縮瓶內(nèi)壁進(jìn)行潤洗，潤洗液濃縮后轉(zhuǎn)移至樣品瓶中，最終用二氯甲烷定容至1.0ml，進(jìn)行色譜分析。

1.3 分析條件

振蕩器:振蕩次數(shù)180～200次/min。

色譜條件:HP－5MS毛細(xì)管色譜柱 (30m×0.25mm×0.25μm);載氣為高純氦氣 (2.25 ml/min);碰撞氣體為高純氮氣 (1.5 ml/min);柱流量為1.0ml/min，氣體總流速為64.00ml/min，隔墊吹掃流量3ml/min，分流出口吹掃流量60ml/min;進(jìn)樣口溫度:270℃，傳輸線溫度:280℃;采用不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣體積為1μl。色譜柱升溫程序為 80℃開始，以 15℃/min升至 250℃，保持1min;再以25℃/min升至280℃，保持1.5min。

色譜工作站:能連續(xù)記錄色譜采集數(shù)據(jù)，能通過二級質(zhì)譜圖進(jìn)行定量計算。

質(zhì)譜條件:MRM監(jiān)測模式，溶劑延遲時間6.5min。

2 結(jié)果與討論

2.1 樣品前處理選擇

目前分析水中阿特拉津的前處理技術(shù)主要有液液萃取 (如 EPA3510)、連續(xù)液液萃取 (如EPA3520)、固相萃取 (如 EPA3535)。固相萃取選擇性強(qiáng)，但需要的有機(jī)溶劑種類增多，操作不便，在同一條件下無法兼顧其它化合物的分析要求，致使分析樣品局限性較大［11］。分液漏斗液液萃取雖然比較耗費(fèi)人力、物力，但適用范圍廣，適宜推廣。因此，液液萃取仍不失為水質(zhì)分析經(jīng)典的前處理技術(shù)之一，基于此，本方法選用液液萃取，使用SA400水平振蕩器對樣品進(jìn)行前處理。

2.2 GC－MS/MS方法建立

使用MRM模式測定目標(biāo)化合物時，主要是針對特征離子和碰撞能量進(jìn)行優(yōu)化。首先是特征離子對的選擇，通過全掃描模式得到母離子，選擇質(zhì)譜圖中的基峰或較大峰，盡量選擇背景干擾少豐度高的分子離子峰。在產(chǎn)物離子模式 (Product ion)下掃描得到子離子，一個子離子和一個母離子組成一對特征離子對，以特征離子對作為MRM模式下的定性和定量離子對。特征離子對選定后，為了達(dá)到最佳靈敏度，碰撞能量是必須優(yōu)化的關(guān)鍵參數(shù)。不同的碰撞能量下掃描化合物，離子的碎裂程度不同，母離子和子離子的峰都發(fā)生變化，兼顧母離子和子離子的峰度值，確定一個最佳碰撞能量。通過方法優(yōu)化，確定阿特拉津最優(yōu)碰撞能量為25.0eV，對應(yīng)兩個監(jiān)測離子對質(zhì)荷比為200.1和94.2，215.1和199.9。MRM監(jiān)測模式下阿特拉津色譜圖保留時間為9.396min，幾乎沒有測定干擾，見圖1。

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限和精密度

使用阿特拉津標(biāo)準(zhǔn)溶液配制質(zhì)量濃度為1、2、4、8、20、40μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，考察方法的線性范圍、檢出限和精密度。結(jié)果表明峰面積與相應(yīng)質(zhì)量濃度線性關(guān)系良好，回歸方程為y=2.63164x－19.287567，相關(guān)系數(shù)0.9998。

取至少7個接近檢出限濃度的實驗室空白加標(biāo)樣品，進(jìn)行全過程的方法檢出限試樣，按MDL=t(n－1，0.99)×s計算方法檢出限。式中，n為重復(fù)樣品數(shù);t(n－1，0.99)為自由度為 (n－1)、置信度為 99%時的t值，n=7 時，t值取3.143;s為標(biāo)準(zhǔn)偏差［12～13］。根據(jù)上式計算該方法檢出限為0.05μg/L，完全可以滿足3μg/L的地表水環(huán)境質(zhì)量控制標(biāo)準(zhǔn)［14］。

對2、10、100μg/L的標(biāo)準(zhǔn)溶液，分別平行測定6次，考察方法的精密度。結(jié)果顯示，低濃度2μg/L的變異系數(shù)為5.17%，中濃度10μg/L的變異系數(shù)為3.14%，高濃度100μg/L的變異系數(shù)為2.11%，精密度好。

2.4 實際環(huán)境水樣加標(biāo)回收率和精密度

取玉溪市飲用水源地水樣1L，分別加入1mg/ml的標(biāo)準(zhǔn)儲備液 2μl、10μl、100μl，配制含量為2、10、100μg/L的環(huán)境模擬水樣，按上述方法平行測定6次，計算低、中、高濃度樣品的回收率和精密度，考察環(huán)境水樣中基體對檢測的干擾。結(jié)果表明，實際水樣加標(biāo)回收率和精密度均滿足質(zhì)控要求，方法適合水樣分析，見表1。

表1 阿特拉津地表水樣品加標(biāo)回收率和精密度實驗

3 結(jié)論

采用液液萃?。瓪庀嗌V－三重四級桿串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用建立了一種準(zhǔn)確、快速、靈敏度較高測定環(huán)境水體中阿特拉津的檢測方法。該方法以特征離子對定性和定量，在準(zhǔn)確性和靈敏度上更具優(yōu)勢，適合地表水環(huán)境中痕量阿特拉津的檢測。

［1］本書編委會．水和廢水監(jiān)測分析方法 (第四版)［M］．北京:中國環(huán)境科學(xué)出版社，2002:648．

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［13］HJ168－2010，環(huán)境監(jiān)測 分析方法標(biāo)準(zhǔn)制修訂技術(shù)導(dǎo)則［S］．

［14］GB3838－2002，地表水環(huán)境質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn) ［S］．