超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定底泥中三唑磷殘留量

金衍健，郭遠(yuǎn)明

(1.浙江海洋大學(xué)水產(chǎn)學(xué)院，浙江舟山 316022；2.浙江海洋大學(xué)海洋與漁業(yè)研究所，浙江省海洋水產(chǎn)研究所，浙江舟山 316021)

三唑磷是一種廣譜性的有機(jī)磷殺蟲、殺螨劑，兼有一定的殺線蟲作用。20 世紀(jì)70 年代以來，在很多國家曾被廣泛用于防治果樹及棉花、糧食等作物上的鱗翅目害蟲、害螨、蠅類幼蟲及地下害蟲等[1]。20 世紀(jì)80年代后，三唑磷在農(nóng)產(chǎn)品和環(huán)境中的殘留及其對人類健康和生態(tài)環(huán)境的影響日益受到關(guān)注。三唑磷在海洋養(yǎng)殖過程中，因其對灘涂養(yǎng)殖貝類毒性相對較小[2]，對沿海魚類和蝦蟹類等節(jié)肢動物毒性較大[3-7]，所以被廣泛用來清除灘涂，圍塘等水產(chǎn)養(yǎng)殖品種敵害生物清塘劑[7]，從而提高養(yǎng)殖產(chǎn)量。雖然三唑磷被禁止在陸地農(nóng)業(yè)中使用，但還是存在不規(guī)范使用三唑磷[8]，大量的被用于灘涂養(yǎng)殖業(yè)敵害生物的滅殺，致使三唑磷對沿海灘涂生態(tài)系統(tǒng)危害性非常嚴(yán)重。沿海灘涂環(huán)境與人類密切相關(guān)，生態(tài)環(huán)境受人類活動干擾比較大，灘涂生物通過積蓄等方式也能影響人類食品安全等，所以建立一種高靈敏度快速檢測三唑磷在海洋環(huán)境底泥中殘留量是有必要的。

海洋環(huán)境中三唑磷的殘留分析通常儀器采用氣相色譜儀[9-12]氣相色譜質(zhì)譜儀[13]，采用超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[14]較少。超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜，集UPLC 的有效分離和MS 的高靈敏度、高精確度，具有分離能力強(qiáng)、靈敏度高和識別率準(zhǔn)的特點。本文通過超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜建立一種快速準(zhǔn)確測定海洋環(huán)境底泥中三唑磷含量方法。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

1.1.1 儀器設(shè)備

超純水儀：Milli-Q，美國Millipore 公司；固定加液器：Research Plus，德國Eppendorf 公司；高速離心機(jī)：Avanti JXN-30，美國Beckman Coulter 公司；渦旋震蕩器：MS3 Digital，德國IKA 公司；旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀：RE-5250，上海亞榮公司；恒溫氮吹儀：N-EVAP-112，美國Organomation 公司；超高效液相串聯(lián)質(zhì)譜儀：ACQUITYTM I-Class，美國Waters 公司；超聲波清洗器:SK8200H，上?？茖?dǎo)超聲儀器有限公司。

1.1.2 試劑

三唑磷標(biāo)準(zhǔn)溶液：購買于環(huán)境保護(hù)部標(biāo)準(zhǔn)樣品研究所有證標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，濃度為100 mg·L-1；三唑磷標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液(乙腈，1 000 μg·L-1)：取有證標(biāo)準(zhǔn)溶液，準(zhǔn)確量取0.50 mL，以乙腈定容至50.0 mL，有效期1 個月；三唑磷標(biāo)準(zhǔn)中間溶液(乙腈水，50.0 μg·L-1)：準(zhǔn)確量取三唑磷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(乙腈，1 000 μg·L-1) 5.0 mL，以乙腈水(v/v，4:6)定容至100.0 mL，有效期7 d；三唑磷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(乙腈水，5.0 μg·L-1)：準(zhǔn)確量取三唑磷標(biāo)準(zhǔn)使用溶液(乙腈，100 μg·L-1) 5.0 mL，以乙腈水(v/v，4:6)定容至50.0 mL，有效期7 d；水：超純水儀制備的二次水；正己烷、甲酸、丙酮和乙腈均為色譜純。

1.2 樣品前處理

實驗?zāi)鄻硬勺耘c樂清灣北部貝類養(yǎng)殖灘涂。稱取1 g 左右濕樣置于50 mL 離心管內(nèi)，加入5 mL 純水，置于渦旋震蕩器2 000 r·min-1渦旋振蕩2 min 后，加入5 mL 正己烷，重新渦旋振蕩2 min，置于離心機(jī)，5 000 r·min-1，離心2 min，取上層有機(jī)相置于15 mL 離心管中，水層加入5 mL 正己烷重復(fù)提取一次；提取液置于40℃恒溫氮吹儀上氮吹至干，以乙腈水(v/v，4:6)定容至1.0 mL，過0.22 μm 有機(jī)相濾膜后供儀器分析。

1.3 儀器條件

1.3.1 色譜條件

色譜柱:ACQUITY UPLC BEH C18 柱2.1 rnm×50 mm，粒徑1.7 μm，柱溫40 ℃，樣品溫度10 ℃，進(jìn)樣量：10 μL，流速0.3 mL·min-1，流動相A 為1%甲酸水溶液，B 為乙腈(色譜純)。梯度洗脫。梯度洗脫設(shè)置詳見表1。

表1 流動相洗脫梯度Tab.1 Gadient elution of mobile phase

1.3.2 質(zhì)譜條件

離子源：ESI+；檢測方式：MRM；毛細(xì)管電壓：3.0 kV；離子源溫度：110 ℃；錐孔氣流量：45 L·h-1；脫溶劑氣流量：550 L·h-1；脫溶劑氣溫度：300 ℃。質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測(MRM)實驗條件見表2。

表2 質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測質(zhì)譜參數(shù)Tab.2 Conditions of multiple reaction monitoring (MRM)

2 結(jié)果與討論

2.1 實驗結(jié)果

2.1.1 線性范及檢出限

三唑磷MRM 標(biāo)準(zhǔn)譜圖結(jié)果如圖1 所示，三唑磷在此條件下保留時間為1.58 min。以三唑磷標(biāo)準(zhǔn)使用液配制濃度分別為0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0 μg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，外標(biāo)法定量，結(jié)果如圖2 所示，結(jié)果在0.5～50.0 μg·L-1范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，線性關(guān)系為y=500.628 8+3 170.7511，R2為0.999 1。

本次實驗取樣量為1.0 g 濕樣灘涂沉積物，再樣品中添加三唑磷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，以樣品實際檢測10 倍信噪比(S/N)為定量限，方法定量限為0.5 μg·kg-1。

圖1 三唑磷MRM 標(biāo)準(zhǔn)譜圖Fig.1 MRM standard spectra of triazophos

圖2 三唑磷線性關(guān)系Fig.2 Linear relationship of triazophos

2.1.2 精密度與回收率

底泥中選擇2.0 μg·kg-1、5.0 μg·kg-1和10.0 μg·kg-1三個添加水平，每個水平平行測定3 份，測定其回收率并計算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差，實驗結(jié)果見表3。結(jié)果加標(biāo)回收率在94.8%～98.8%之間，RSD 在0.64%～3.17%之間。

表3 底泥中添加三唑磷回收率及相對標(biāo)準(zhǔn)偏差測定結(jié)果(UPLC-MS/MS)Tab.3 Recovery rate and relative standard deviation of triazophos in sediment (UPLC-MS/MS)

2.2 結(jié)果討論

2.2.1 提取溶劑的確定

樣品的提取包括萃取和凈化等步驟。萃取劑的選擇較為重要，色譜分析中萃取劑的選擇考慮因素有：萃取劑是否會與被測物發(fā)生反應(yīng)；欲分析目標(biāo)化合物的極性；在不同溶劑中農(nóng)藥的溶解性；欲提取的樣品類型；溶劑的毒性、揮發(fā)性、純度、價格等。一般在提取三唑磷樣品大多數(shù)采用乙腈、正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷或混合溶劑提取[13-17]。

本次實驗以空白樣品中添加三唑磷標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，理論加標(biāo)濃度為40 μg·kg-1，以正己烷、乙腈和乙酸乙酯考察了其對底泥中三唑磷的提取效率，以超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜進(jìn)行分析，每組重復(fù)測定3 次平行樣品，回收率和RSD 如表4 所示。

表4 不同溶劑對底泥中三唑磷的提取效率影響Tab.4 Effect of different solvents on the extraction efficiency of triazophos from sediment

從表4 中看出，3 種溶劑都適合提取回收率在85.6%～97.2%之間，適合底泥中三唑磷提取分析；乙腈溶劑主要是毒性大，沸點相對較高，在對其濃縮時需要耗費大量時間；乙酸乙酯由于其極性與樣品中色素等相似，提取時會產(chǎn)生大量雜質(zhì)，且乙酸乙酯在水中溶解度相對較大，對樣品提取液需要進(jìn)行脫水處理，過程相對復(fù)雜且對目標(biāo)物質(zhì)有損失，影響回收率；正己烷溶劑密度相對較小，沸點低，毒性相對較低等，樣品離心后靜置于上層，提取方便且相對雜質(zhì)較少，在確保實驗的準(zhǔn)確性條件下，適合本次實驗進(jìn)行分析。

2.2.2 取樣量的確定

沉積物中三唑磷檢測標(biāo)準(zhǔn)DB33/T 610-2017 中采用氣相色譜法檢測，取樣量為10 g 濕樣，檢出限為1.0 μg·kg-1，但其存在操作步驟繁瑣，需要固相萃取柱進(jìn)行凈化除雜，不僅耗時長，而且分析成本高，本次實驗取樣為1.0 g，采用正己烷提取后，提取液雜質(zhì)相對較少，可以不用進(jìn)行除雜就能滿足實驗分析；具有成本低，耗時短，能快速檢測灘涂沉積物中三唑磷的殘留量。

3 結(jié)論

本文采用1.0 g 底泥，在加入5.0 mL 純水，以正己烷提取，以超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法進(jìn)行分析，結(jié)果表明三唑磷在0.5～50.0 μg·L-1濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好(R2=0.999 1)，方法檢出限為0.5 μg·kg-1。在2.0、5.0、10.0 μg·kg-1添加水平下，三唑磷回收率在94.8%～98.8%，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD，N=3)在0.64%～3.17%之間。本方法具有成本低、快速、靈敏度高和重現(xiàn)性好等特點，適合海洋環(huán)境底泥中三唑磷殘留檢測分析。