尹平艷,楊 華,葉 凡,陳 煦,陸顯菊
(廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護科學研究院,廣西 南寧 530022)
多菌靈、啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺在我國使用較廣,撲虱靈主要用于水稻、蔬菜、茶葉和柑桔等作物的葉蟬、飛虱、粉虱和介殼蟲等害蟲的防治;速撲殺對多種蚧蟲有高效,為柑橘的專門殺蚧劑[1-4]。目前,我國存在農藥使用品種多、用量較大且農藥科學用藥、環(huán)境保護意識較差等問題,農藥使用過程中會滲透到土壤、地下水和農產品中,進而通過食物鏈的傳遞,對環(huán)境和人們的健康造成潛在的、長期的,甚至是嚴重的影響[5,6]。加強對土壤環(huán)境中農藥殘留的監(jiān)測,進而采取必要的措施,對新時期下中央提出的“建設社會主義新農村”具有非常重要的意義。
現(xiàn)階段,有關土壤中多菌靈、啶蟲脒等農藥殘留的研究較少。經(jīng)查閱文獻,陳曦等[7]研究了高效液相色譜法測定西瓜及其種植土壤中多菌靈殘留研究檢驗方法;譚華東[8]研究了QuEChERS/UPLC-MS/MS法快速測定土壤中吡蟲啉、啶蟲脒與阿維菌素殘留的分析方法。高效液相色譜法專屬性較低,易出現(xiàn)假陽性檢測結果,且靈敏度較低,不適用于土壤中微量農藥殘留的檢測;QuEChERS 提取速度快,但凈化效果較差,基質干擾較大,且對色譜-質譜系統(tǒng)影響較大。實驗建立采用振蕩提取土壤中多菌靈、啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺4 種常用農藥,凝膠凈化色譜法凈化后上液相色譜-三重四級桿串聯(lián)質譜儀定性、定量檢測的分析方法。
AB Sciex Triple QuadTM5500 型三重四級桿串聯(lián)質譜儀(美國艾伯塞斯公司);島津LC-30A 型超高壓液相色譜系統(tǒng)(日本島津公司);GPC 1000 型凝膠凈化色譜系統(tǒng)(北京萊伯泰科公司);Quintix125D-1CN 型電子分析天平(德國賽多利斯公司);Milli-Q direct 8 型超純水系統(tǒng)(美國密理博公司);DSY-VI型水浴氮吹儀(北京東方精華苑公司)。
質量濃度均為100μg·mL-1的多菌靈溶液標準物質(GBW(E)083201)、啶蟲脒溶液標準物質(GBW(E)083206)、撲虱靈溶液標準物質(GBW(E)083326)、速撲殺溶液標準物質(GBW(E)083165),以上溶液標準物質均購自北京普天同創(chuàng)生物科技有限公司。
丙酮、正己烷、乙腈、甲醇,均為色譜純,美國MERCK 公司;實驗用水均為超純水(自制);其他輔助試劑均為分析純,上海化學試劑廠。
1.3.1 色譜參數(shù)
分離柱為Waters Acquity UPLC BEH C18(規(guī)格:100mm(柱長)×2.1mm(內徑), 1.7μm(填料粒徑));流速:0.2mL·min-1;柱溫:35℃;進樣體積:10μL;流動相A:乙腈-甲醇溶液(V∶V=2∶1),流動相B:0.1%甲酸水溶液,梯度洗脫。洗脫程序見表1。
表1 梯度洗脫條件Tab.1 Gradient elution conditions
1.3.2 質譜參數(shù)
離子源為電噴霧離子源(ESI);掃描方式:正離子模式(+);離子源溫度:550℃;氣簾氣壓力:45Psi;輔助氣壓力:60Psi;離子噴霧電壓:5450V;霧化器壓力:45Psi;檢測模式:多反應監(jiān)測(MRM)模式。
1.4.1 標準儲備溶液的配制 精密移取“1.2”多菌靈溶液標準物質,1.0mL,置于10mL 棕色量瓶中,加甲醇定容至標線,搖勻,得多菌靈標準儲備溶液;同法配制啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺標準儲備溶液(多菌靈、啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺標準儲備溶液濃度均為10μg·mL-1)。
1.4.2 標準曲線系列溶液的配制 取“1.4.1”多菌靈、啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺標準儲備溶液,分別精密移取適量,制備1mL 溶液中含多菌靈、啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺分別為0.01、0.05、0.1、0.5、5.0、10.0μg·mL-1的系列標準混合溶液,加甲醇定容至標線,搖勻,即得標準曲線系列溶液。
1.4.3 樣品溶液的配制
1.4.3.1 樣品預處理 隨機采集土壤樣品500g,置粉碎機中粉碎,粉碎后的樣品過85 目篩網(wǎng),未過篩的土壤樣品,重新粉碎,直至全部過篩,粉碎后的樣品置廣口瓶中,冷藏(2~8℃)儲存。
1.4.3.2 樣品前處理 取“1.4.3.1”處理后的樣品15.0g,置于50mL 錐形瓶中,分別加入丙酮35mL,NH3·H2O 1.0mL,無水Na2SO4(除水劑)3.0g,渦旋1min,超聲提取20min;取出放冷,冷凍離心6min(轉速:1.0×104r·min-1),取上清液至GPC 凈化瓶中,設置GPC 參數(shù)如下:溶劑:丙酮∶甲醇(V∶V=3∶2);色譜柱:Sephadex LH-20 色譜柱(250mm×5mm, 10μm);流速:3.5mL·min-1, 收集800~2200s 的淋洗液;淋洗液氮吹至近干(水浴50℃),殘渣加1mL 丙酮溶解,0.45μm 濾膜濾過,即得。
因土壤基質含有有機物、無機物等成分,基質較為復雜,如提取后直接上機分析,基質干擾嚴重,定量準確度偏低,且容易造成色譜質譜系統(tǒng)的污染。因此,需要對提取后的提取液進行凈化。通常采用的凈化方法有固相萃取法和凝膠凈化色譜法等方法。實驗分別選擇經(jīng)優(yōu)化后的固相萃取法和凝膠凈化色譜法,對加標終點濃度為0.1μg·mL-1的加標溶液進行前處理,比較結果見表2。
表2 凈化方法回收率比較Tab.2 Comparison of recovery rate of purification methods
由表2 可知,選擇凝膠凈化色譜法具有更好的回收率。
精密移取“1.4.1”多菌靈標準儲備溶液1.0mL,置于100mL 棕色量瓶中,加甲醇定容至標線,搖勻,得多菌靈測試溶液。取上述溶液,設置質譜掃描模式為Q1 Scan(全掃描模式),得多菌靈分子離子;再設置質譜掃描模式為Product ion Scan(碎片離子模式),得到多菌靈分子離子對應的碎片離子,根據(jù)掃描得到的碎片離子,選擇響應較高的兩個,一個作為定量離子,另一個作為定性離子;最后根據(jù)選擇的離子對,分別進行去簇電壓和碰撞能量的優(yōu)化,建立多菌靈的MRM 方法。同法建立啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺的MRM 方法,優(yōu)化結果見表3,4 種農藥典型譜圖見圖1。
表3 MRM 優(yōu)化結果Tab.3 MRM optimization results
圖1 4 種農藥典型譜圖Fig.1 Typical spectra of four pesticides
配制含多菌靈、啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺分別為0.01、0.05、0.1、0.5、5.0、10.0μg·mL-1的系列標準混合溶液,按“1.3”色譜和質譜參數(shù)設定儀器,分別將上述溶液進樣分析,以待測農藥濃度為橫坐標(X),響應值為縱坐標(Y)制作線性標準曲線,再以3 倍信噪比(S/N)計算檢測限,結果見表4。
表4 線性標準曲線、相關系數(shù)和檢測限Tab.4 Linear standard curve, correlation coefficient and detection limit
分別制備含多菌靈、啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺終點加標濃度為0.01、0.5 和10.0μg·mL-1的加標測試溶液,每個濃度點制備3 份;按“1.3”色譜和質譜參數(shù)設定儀器,分別將上述溶液進樣分析,根據(jù)加入量和檢測結果計算加標回收率。結果見表5。
表5 加標回收率測試結果(%)Tab.5 Test results of spiked recovery
由表5 可知,樣品加標回收率在86.1%~102.1%之間,表明該方法準確度良好。
取“1.4.3.1”處理后的樣品15.0g,置于50mL 錐形瓶中,加入適量“1.4.1”4 種待測農藥標準儲備溶液,后續(xù)按“1.4.3”進行前處理,制備含多菌靈、啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺終點加標濃度為0.1μg·mL-1的精密度測試溶液,同法平行制備6 份;按“1.3”色譜和質譜參數(shù)設定儀器,分別將上述溶液進樣分析,根據(jù)6 次檢測結果計算相對標準偏差(RSD)。結果為多菌靈、啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺精密度RSD 分別為3.7%、4.1%、2.5%和3.0%,表明該方法精密度良好。
本文建立了采用振蕩提取土壤中多菌靈、啶蟲脒、撲虱靈和速撲殺4 種常用農藥,凝膠凈化色譜法凈化后上液相色譜-三重四級桿串聯(lián)質譜質譜儀定性、定量檢測的分析方法;分別考察了方法的線性、精密度等。結果證明,實驗建立的方法具有準確、快速等優(yōu)點,此方法適用于土壤中微量農藥殘留的檢測,為農藥施用的合理化和土壤環(huán)境保護提供技術參考。