＊彭君 艾鑫宇 任穎俊 周瑾瑾 趙錦華* 葉鵬

（1.湖南省地質(zhì)實(shí)驗(yàn)測試中心 湖南 410007 2.中南林業(yè)科技大學(xué) 湖南 410004）

有機(jī)磷殺蟲劑是一類常用的含有磷酸酯結(jié)構(gòu)的有機(jī)合成殺蟲劑，品種繁多，藥效高，使用濃度低，廣泛用于防治植物病、蟲害。目前，廣泛使用的有機(jī)磷殺蟲劑品種主要有對硫磷、甲基對硫磷、樂果、敵敵畏、馬拉硫磷、辛硫磷、敵百蟲等[1]。大量研究表明，有機(jī)磷農(nóng)藥由于其廣泛使用、難以降解、生物富集和較高毒性造成了環(huán)境污染和健康風(fēng)險(xiǎn)[2]，易對人類、牲畜及水生生物產(chǎn)生急性或慢性的神經(jīng)毒性，引發(fā)內(nèi)分泌紊亂和癌癥等疾病[3]。水質(zhì)中有機(jī)磷農(nóng)殘污染因此逐漸成為水環(huán)境研究的熱點(diǎn)問題[4]。

對于水質(zhì)中痕量有機(jī)磷農(nóng)殘的檢測技術(shù)方法存在準(zhǔn)確性和靈敏度較差等諸多的難題[4]，因此，研究準(zhǔn)確且靈敏地檢測水質(zhì)中有機(jī)磷農(nóng)殘含量的方法，對于評價(jià)其水質(zhì)生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)等問題具有非常重要的意義。目前對于應(yīng)用于環(huán)境樣品中有機(jī)磷農(nóng)藥的常用檢測方法有氣相色譜法（GC）[5-6]、液相色譜法（LC）、氣相色譜質(zhì)譜法（GC-MS）、毛細(xì)管電泳法（CE）及液相色譜質(zhì)譜法（LC-MS）等[7-8]。液相色譜-質(zhì)譜法（LC-MS）在測定水質(zhì)中痕量有機(jī)磷具有優(yōu)勢：可以分辨同分異構(gòu)體；檢測限低，適用于低濃度痕量污染物測定等。且對于弱揮發(fā)性物質(zhì)，避免了氣相色譜繁瑣的前處理流程。

本文使用超高效液相色譜儀和三重四極桿質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)，建立了一種可以同時(shí)準(zhǔn)確測定水質(zhì)中6種有機(jī)磷農(nóng)藥檢測方法，該方法檢測限低、分析速度快、樣品消耗量小，適用于水質(zhì)樣品中痕量有機(jī)磷農(nóng)殘物質(zhì)檢測。

1.實(shí)驗(yàn)部分

(1)儀器

本研究使用儀器為島津LCMS-8045三重四極桿液質(zhì)聯(lián)用系統(tǒng)，采用CBM-20A系統(tǒng)控制器，DGU-20A5R脫氣機(jī)，LC-30AD×2輸液泵，SIL-30AC自動進(jìn)樣器，CTO-20AC柱溫箱及LCMS-8045檢測器。色譜工作站軟件及版本為LabSolutions Ver.5.114。

(2)分析條件

①色譜條件。液相色譜系統(tǒng)中色譜柱為Shim-pack Velox Biphenyl（100mm×2.1mm I.D.,2.7μm），流動相A為0.1%甲酸+5mM甲酸銨水溶液，流動相B為甲醇，流速設(shè)置為0.3mL/min，樣品溶液進(jìn)樣體積為20μL，柱溫保持在40℃。洗脫方式為梯度洗脫，且流動B相初始占比為55%，之后在泵速對流速控制下，使其濃度占比梯度遞增至90%。

②質(zhì)譜條件。由于環(huán)境水中有機(jī)磷農(nóng)藥殘留量非常低，基本在ng/L級別，對檢測方法的靈敏度要求較高。為保證方法的靈敏度，本研究在方法建立環(huán)節(jié)對影響靈敏度的相關(guān)因素進(jìn)行詳細(xì)優(yōu)化，具體情況如下：

通過對質(zhì)譜進(jìn)樣系統(tǒng)相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)諧優(yōu)化，直至所獲得信號強(qiáng)度最強(qiáng)且干擾最小，得到最優(yōu)參數(shù)如下：質(zhì)譜進(jìn)樣過程離子化模式為ESI+，接口溫度為350℃，接口電壓為0.5kV，DL溫度為200℃，霧化氣為氮?dú)猓魉贋?.0L/min，加熱塊溫度設(shè)置為400℃，加熱氣為空氣，流速15L/min，噴霧針位置為+3位，干燥氣為氮?dú)?，流速?L/min。掃描模式選擇多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM），碰撞氣為氬氣，壓力為270kPa。采用多反應(yīng)監(jiān)測模式（MRM）對6種有機(jī)磷農(nóng)殘物質(zhì)及6種對應(yīng)內(nèi)標(biāo)物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測，同時(shí)對MRM模式下相關(guān)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)優(yōu)化，結(jié)果如表1所示。

表1 MRM參數(shù)

(3)樣品前處理方法

在進(jìn)行前處理過程之前，根據(jù)需求加入相應(yīng)內(nèi)標(biāo)，配置成內(nèi)標(biāo)濃度一定的混合溶液，之后使用HLB固相萃取柱（萃取劑質(zhì)量及體積：200mg/6mL）對水樣進(jìn)行萃取。在進(jìn)樣之前，依次用10mL甲醇、10mL水活化HLB固相萃取柱。之后取10mL水樣以約4mL/min的速度通過萃取柱，在柱填料剛要暴露于空氣之前，用12mL乙腈洗脫固相萃取柱，收集洗脫液于洗脫液接收管中，在40℃溫度條件下進(jìn)行氮吹濃縮，之后用50%甲醇水溶液定容至0.5mL，最后經(jīng)0.22μm濾膜過濾后待上機(jī)測定。

2.結(jié)果與討論

(1)標(biāo)準(zhǔn)樣品的MRM色譜圖

按照前述1.2分析條件，在MRM監(jiān)測模式下，對6種有機(jī)磷物質(zhì)濃度均為5ng/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行分析監(jiān)測，結(jié)果如圖1所示。圖中顯示6種有機(jī)磷農(nóng)藥具有不同的出峰時(shí)間，且均顯示出特征的單一出峰時(shí)間，方法對6種有機(jī)磷農(nóng)藥分離及洗脫情況良好，且質(zhì)譜分析中質(zhì)荷比選擇準(zhǔn)確。同濃度6種目標(biāo)物質(zhì)產(chǎn)物離子信號強(qiáng)度存在差異，整體而言，濃度為5ng/mL的6種目標(biāo)物產(chǎn)物離子信號強(qiáng)度在8×104～2×106之間，方法靈敏度高。

圖1 有機(jī)磷農(nóng)藥MRM色譜圖（5ng/mL、色譜峰ID號見表2）

(2)線性范圍與檢出限

配置一系列工作標(biāo)準(zhǔn)溶液，其中內(nèi)標(biāo)物質(zhì)敵敵畏-D6、樂果-D6、馬拉硫磷-D6、對硫磷-D6濃度固定為5ng/mL，內(nèi)吸磷-D10、甲基對硫磷-D6濃度固定為25ng/mL，按照1.2中的分析條件進(jìn)行測定。以濃度值為橫坐標(biāo)，峰面積比值為縱坐標(biāo)，繪制校準(zhǔn)曲線如圖2所示。在所配置的標(biāo)準(zhǔn)溶液范圍內(nèi)（敵敵畏、樂果、馬拉硫磷、對硫磷濃度：0.5～50ng/mL；內(nèi)吸磷、甲基對硫磷：2.5～250ng/mL），6種有機(jī)磷農(nóng)藥線性相關(guān)系數(shù)R均大于0.995，線性良好。采用ASTM的計(jì)算方式，以信噪比S/N=3計(jì)算儀器檢出限，結(jié)果見表2，6種目標(biāo)物質(zhì)均具有較低的檢出限，方法適用于低濃度環(huán)境樣品檢測。

圖2 6種有機(jī)磷農(nóng)藥校準(zhǔn)曲線

表2 有機(jī)磷農(nóng)藥校準(zhǔn)曲線參數(shù)

(3)精密度實(shí)驗(yàn)

對高、中、低3個(gè)濃度的有機(jī)磷農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液連續(xù)測定6次，其中敵敵畏、樂果、馬拉硫磷、對硫磷濃度為1ng/mL、5ng/mL、20ng/mL，內(nèi)吸磷、甲基對硫磷濃度為5ng/mL、25ng/mL、100ng/mL，考察儀器的精密度，保留時(shí)間和峰面積的重復(fù)性結(jié)果顯示6種有機(jī)磷農(nóng)藥保留時(shí)間和峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差不高于0.08%和7.57%，儀器精密度良好。

(4)加標(biāo)回收率實(shí)驗(yàn)

取河水樣品，其中6種目標(biāo)有機(jī)磷物質(zhì)均低于檢測限，加入有機(jī)磷農(nóng)藥混合標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，配置為低、中、高三種濃度水平的加標(biāo)溶液，其中敵敵畏、樂果、馬拉硫磷、對硫磷加標(biāo)濃度分別為0.05ng/mL、0.25ng/mL、1.00ng/mL；內(nèi)吸磷、甲基對硫磷濃度分別為0.25ng/mL、1.25ng/mL、5.00ng/mL，按照1.2及1.3實(shí)驗(yàn)條件進(jìn)行分析，結(jié)果顯示有機(jī)磷農(nóng)藥平均加標(biāo)回收率在88.3%～116.8%之間（見表3）。結(jié)果表明內(nèi)標(biāo)定量結(jié)果可信，方法準(zhǔn)確度好。

表3 加標(biāo)回收率結(jié)果

3.結(jié)論

本文使用超高效液相色譜儀-三重四極桿質(zhì)譜儀聯(lián)用系統(tǒng)建立針對環(huán)境水質(zhì)6種有機(jī)磷的單次同時(shí)檢測方法。環(huán)境水樣品經(jīng)濾膜過濾，添加相應(yīng)內(nèi)標(biāo)物質(zhì)之后，進(jìn)行固相萃取前處理流程后，可上機(jī)測試。方法驗(yàn)證結(jié)果表明：在考察的線性范圍內(nèi)，線性良好，針對6種目標(biāo)物質(zhì)三種濃度水平標(biāo)準(zhǔn)溶液重復(fù)進(jìn)樣6次，方法精密度好。加標(biāo)回收率在88.3%～116.8%之間，儀器準(zhǔn)確度好。同時(shí)，對于6種有機(jī)磷物質(zhì)，該方法檢出限在0.5～3ng/L之間，顯示出對低濃度樣品檢測的優(yōu)越性。該方法靈敏度高且結(jié)果準(zhǔn)確，可為環(huán)境水中有機(jī)磷農(nóng)藥檢測提供參考。