固相萃取富集-氣相色譜法測定地表水中5種三唑類殺菌劑

(河南省水文水資源局，鄭州 450003)

三唑類殺菌劑是一類含有三唑基團(tuán)，對半知菌亞門、子囊菌亞門等的病原菌有活性的殺菌劑，其作用機(jī)理為影響甾醇類生物合成、破壞菌體細(xì)胞膜功能，從而起到抑菌作用。該類殺菌劑與其他殺菌劑相比較，具有低毒、廣譜、高效等優(yōu)點(diǎn)，除抑菌作用外，還具有調(diào)節(jié)植物生理效能的作用，被廣泛應(yīng)用到農(nóng)作物及經(jīng)濟(jì)作物的種植中[1-3]。根據(jù)測定，殺菌劑在使用過程中起防治病蟲害作用的只占10%～20%，其中落入土壤中的約占40%～60%，落入土壤中的殺菌劑隨著水系統(tǒng)循環(huán)，滲入到地下水或者江河湖泊中，造成地表水的污染。人畜誤飲用后，對人體會產(chǎn)生較大的危害，包括致畸、致癌及降低免疫系統(tǒng)等影響[4-8]。因此加強(qiáng)對地表水中三唑類殺菌劑的監(jiān)測，有助于了解地區(qū)農(nóng)藥使用狀況，并為監(jiān)管部門有目的的部署監(jiān)管工作提供參考依據(jù)。

三唑類殺菌劑常用的檢測方法主要有：液相色譜法、液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法、氣相色譜法和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法[9-12]。液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用和氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用法，因儀器價格、維護(hù)保養(yǎng)成本較高，不利于方法的普遍使用；液相色譜法檢出限較高，不適合水中微量三唑類殺菌劑殘留的檢測；實驗開發(fā)一種利用固相萃取裝置富集地表水中的5種三唑類殺菌劑，氣相色譜法定量檢測的分析方法，結(jié)果表明，該方法具有檢出限低、檢測結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，適用于地表水中微量三唑類殺菌劑的檢測。

1 實驗部分

1.1 儀器和試劑

氣相色譜儀：安捷倫7890B型主機(jī)，檢測器：電子捕獲檢測器(ECD)，色譜柱：DB-1型毛細(xì)管色譜柱(安捷倫科技有限公司)；電子天平：賽多利斯BSA124S-CW型，萬分之一(德國賽多利斯公司)；自動固相萃取儀：AUTO SPE600S型(上海喬躍電子有限公司)；固相萃取柱：Welch rom P-SAX 1000mg/6mL(月旭科技有限公司)；定量濃縮儀：NAI-DCY-12YD型(上海那艾科技有限公司)；純水器：Milli-plus 2150型(美國密理博公司)。

標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)：三唑醇(濃度：1000 μg/mL，編號：BWQ7080-2016)，三唑酮(濃度：1000 μg/mL，編號：BWQ7153-2016)，戊唑醇(濃度：1000 μg/mL，編號：BWQ7454-2016)，三唑磷(濃度：1000 μg/mL，編號：GBW(E)083166)，腈菌唑(濃度：1000 μg/mL，編號：BWQ7432-2016)，購自農(nóng)業(yè)部環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究所；試劑：甲醇、丙酮、乙酸乙酯、正己烷：優(yōu)級純(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司)；超純水：自制。

1.2 方法參數(shù)

色譜柱：DB-1型毛細(xì)管色譜柱，規(guī)格30 m×0.25 mm，0.25 μm；載氣：高純氮?dú)?；進(jìn)樣口溫度: 230℃；檢測器溫度：260℃；進(jìn)樣量：1ìL；進(jìn)樣方式：不分流；柱流量: 1.2 mL/min；尾吹氣流量: 65 mL/min，升溫程序見表1。

表1 程序升溫條件

1.3 溶液配制

1.3.1標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液

取三唑醇、三唑酮、戊唑醇、三唑磷、腈菌唑標(biāo)準(zhǔn)溶液，精密移取1.0 mL至1個100 mL量瓶中，加80 mL甲醇溶解，用甲醇定容至刻度，搖勻(三唑醇、三唑酮、戊唑醇、三唑磷、腈菌唑的濃度均為10 μg/mL)。

1.3.2標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液

精密移取1.2.1標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液適量，配制含三唑醇、三唑酮、戊唑醇、三唑磷、腈菌唑質(zhì)量濃度分別為0.02、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液，用甲醇定容至刻度，搖勻。

1.3.3樣品溶液

隨機(jī)采集湖泊地表水樣品，室溫下放置2小時沉淀，濾紙過濾，剔除肉眼可見異物，取續(xù)濾液約500 mL，待用；取SAX固相萃取柱，依次用12 mL純化水、12 mL甲醇、12 mL正己烷活化，保持固相萃取柱處于浸潤狀態(tài)；將500 mL續(xù)濾液上柱富集，控制柱流速約5 mL/min，在用約15 mL甲醇洗脫，收集洗脫液，氮吹至近干；加1.0 mL甲醇溶解殘渣，0.45 μm濾膜過濾，續(xù)濾液上機(jī)分析。

2 結(jié)果與討論

2.1 固相萃取條件的優(yōu)化

2.1.1固相萃取柱的優(yōu)化

固相萃取柱在整個實驗過程中，起到凈化樣品、富集待測物的作用，是影響檢測結(jié)果準(zhǔn)確性的重要因素。實驗分別選擇3種常見的固相萃取柱：Florisil固相萃取柱、HLB固相萃取柱和P-SAX固相萃取柱，規(guī)格均為1000mg/6mL，作為實驗使用固相萃取柱。保持固相萃取條件與儀器條件不變，僅更換固相萃取柱類型，以樣品提取液的凈化效果和5種三唑類殺蟲劑的加標(biāo)回收率為考察指標(biāo)，考察不同類型固相萃取柱的凈化和富集效果。結(jié)果表明，使用P-SAX固相萃取柱，對地表水樣品的凈化和富集效果最佳。

2.1.2洗脫溶劑的優(yōu)化

洗脫溶劑是將富集在固相萃取柱中的待測物洗脫出來的溶劑，選擇合適的洗脫溶劑直接影響檢測效率和檢測結(jié)果的準(zhǔn)確度。三唑醇、三唑酮、戊唑醇、三唑磷、腈菌唑5種三唑類殺蟲劑的極性較強(qiáng)，依據(jù)相似相容原理，理論上選擇強(qiáng)極性的溶劑洗脫效果偏好。實驗選擇不同極性的洗脫溶劑：甲醇、丙酮、乙酸乙酯、正己烷(極性依次降低)4種農(nóng)殘檢測常用溶劑作為洗脫溶劑。保持固相萃取條件與儀器條件不變，僅改變最終洗脫溶劑的類型，以5種三唑類殺蟲劑的加標(biāo)回收率為考察指標(biāo)。結(jié)果表明，選擇甲醇作為洗脫溶劑時，洗脫效率和加標(biāo)回收率最好，與理論結(jié)果一致，故選擇甲醇作為洗脫溶劑。

2.2 色譜柱的優(yōu)化

氣相色譜法檢測中，色譜柱起到分離的作用，選擇合適的色譜柱是實現(xiàn)多種化合物定性和定量檢測準(zhǔn)確性的基礎(chǔ)。實驗選擇強(qiáng)極性(DB-1)、中等強(qiáng)度極性(DB-625)和弱極性色譜柱(inowax)作為分析柱，規(guī)格一致(均為：30 m×0.25 mm，0.25 μm)。保持固相萃取條件與儀器條件不變，僅改變最毛細(xì)管色譜柱的類型，以5種三唑類殺蟲劑的分離效果為考察指標(biāo)。結(jié)果表明，選擇DB-1色譜柱時，5種三唑類殺蟲劑分離效果最好(分離度均大于1)，故選擇DB-1毛線管色譜柱為分析柱。

2.3 方法線性關(guān)系與檢出限

精密移取1.2.1標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液適量，配制含三唑醇、三唑酮、戊唑醇、三唑磷、腈菌唑質(zhì)量濃度分別為0.02、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0 μg/mL的標(biāo)準(zhǔn)曲線溶液，用甲醇定容至刻度，搖勻；按1.2方法參數(shù)設(shè)置氣相色譜儀，等待約30min，待基線穩(wěn)定后，進(jìn)樣上述標(biāo)準(zhǔn)溶液，以各濃度點(diǎn)測得的峰面積(Y)與其對應(yīng)的質(zhì)量濃度繪制線性曲線，以3倍信噪比計算檢出限。結(jié)果見表2，典型譜圖見圖1。

表2 方法線性關(guān)系與檢出限

圖1 典型譜圖

2.4 方法回收率

隨機(jī)采集湖泊地表水樣品，室溫下放置2小時沉淀，濾紙過濾，剔除肉眼可見異物，取續(xù)濾液約500 mL，加入1.3.1標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液一定量(終點(diǎn)濃度分別為0.02、0.1、1.0 μg/mL)，后續(xù)按1.3.3樣品處理進(jìn)行前處理，得到3個濃度點(diǎn)的加標(biāo)溶液；按1.2方法參數(shù)設(shè)置氣相色譜儀，等待約30min，待基線穩(wěn)定后，進(jìn)樣上述加標(biāo)溶液，計算3個濃度水平加標(biāo)回收率，結(jié)果表明，5種三唑類殺菌劑加標(biāo)回收率在85.3%～107.2%之間，符合要求。結(jié)果見表3。

表3 方法回收率實驗結(jié)果

2.5 方法重復(fù)性與精密度試驗

隨機(jī)采集湖泊地表水樣品，室溫下放置2小時沉淀，濾紙過濾，剔除肉眼可見異物，取續(xù)濾液約500 mL，加入1.3.1標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液一定量，配制含5種三唑類殺蟲劑的終點(diǎn)濃度均為0.05 μg/mL的加標(biāo)溶液，后續(xù)按1.3.3樣品處理進(jìn)行前處理，同法配制6份待測溶液；按1.2方法參數(shù)設(shè)置氣相色譜儀，等待約30min，待基線穩(wěn)定后，6份待測溶液各進(jìn)樣一針，計算5種三唑類殺蟲劑檢測結(jié)果的重復(fù)性相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別4.67%、3.98%、2.86%、3.77%、4.05%；取其中一份待測溶液，連續(xù)進(jìn)樣6次，5種三唑類殺蟲劑檢測結(jié)果的精密度相對標(biāo)準(zhǔn)偏差分別2.14%、2.72%、1.26%、1.99%、2.19%，結(jié)果表明，方法具有良好的重復(fù)性和精密度。

2.6 方法應(yīng)用實例

隨機(jī)采集湖泊地表水樣品5份，室溫下放置2小時沉淀，濾紙過濾，剔除肉眼可見異物，取續(xù)濾液約500 mL，待用；取SAX固相萃取柱，依次用12 mL純化水、12 mL甲醇、12 mL正己烷活化，保持固相萃取柱處于浸潤狀態(tài)；將500 mL續(xù)濾液上柱富集，控制柱流速約5 mL/min，在用約15 mL甲醇洗脫，收集洗脫液，氮吹至近干；加1.0 mL甲醇溶解殘渣，0.45 μm濾膜過濾，續(xù)濾液上機(jī)分析，同時做質(zhì)控樣品，添加水平為0.05 μg/mL。檢測結(jié)果見表4。

表4 方法應(yīng)用實例

3 結(jié)論

實驗開發(fā)了一種利用固相萃取裝置對地表水樣品進(jìn)行凈化、富集，氣相色譜法監(jiān)測5種三唑類殺蟲劑殘留的分析方法。研究了固相萃取前處理方法的優(yōu)化和色譜柱的選擇條件，確定固相萃取條件和色譜柱的選擇；對方法的線性關(guān)系、檢出限、回收率、重復(fù)性等項目進(jìn)行了考察，結(jié)果表明，方法具有檢出限低、前處理簡單、檢測結(jié)果準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)，適用于地表水中三唑類殺蟲劑的檢測，為地方農(nóng)藥合理施用提供了技術(shù)參考。