王 薈，彭 英，穆 肅，章 勇

江蘇省環(huán)境監(jiān)測中心環(huán)保部國家地表水有機(jī)污染物監(jiān)測重點實驗室，江蘇 南京 210036

十氯酮又名開蓬，是一種人工合成的殺蟲劑［1］，也是滅蟻靈農(nóng)藥的降解產(chǎn)物［2-3］，具有很強(qiáng)的疏水性，難溶于水，溶于丙酮、乙醇、醋酸等有機(jī)溶劑，化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定，有持久性、生物蓄積性、生物毒性及內(nèi)分泌干擾性，會影響人體中樞神經(jīng)系統(tǒng)、泌尿生殖系統(tǒng)、免疫系統(tǒng)等［4］，是聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署制訂的27種持久性有毒化學(xué)污梁物(PTS)之一，于 2009年被列入《斯德哥爾摩公約》［5］。土壤是人類賴以生存的基本環(huán)境要素，也是污染物的主要承載體，它不斷接納各種途徑輸入的污染物，同時也作為污染源不斷向周圍環(huán)境釋放污染物。中國雖然沒有十氯酮的使用記錄，但國外歷史使用殘留的長距離輸送和滅蟻靈農(nóng)藥的降解，使得在為數(shù)不多的報道中，土壤中十氯酮的檢出為 100%［6］。

目前對于土壤中十氯酮的檢測較少，僅有的文獻(xiàn)中采用的都是氣相色譜(ECD)和氣相色譜-質(zhì)譜法［2，4，6-8］。對于基質(zhì)比較復(fù)雜的土壤和沉積物樣品來說，這些方法存在方法靈敏度低、假陽性高、抗干擾能力弱等不足。研究在微波萃取的基礎(chǔ)上，采用氣相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜法測定土壤中的十氯酮。該方法通過母離子和碎片子離子的選擇和對應(yīng)關(guān)系，很大程度上降低了假陽性，并同時降低基質(zhì)干擾和提高方法的靈敏度。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

Agilent 7890A/7000氣相色譜-三重四極桿質(zhì)譜儀(美國);DB-5ms毛細(xì)管柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm，美國);MARSX微波萃取儀(美國);FS-450pv超聲萃取儀;Dionex 200快速溶劑萃取儀(美國);N-EVAP111氮吹濃縮儀(美國)。

十氯酮標(biāo)準(zhǔn)品(德國);13C-PCB153內(nèi)標(biāo)標(biāo)準(zhǔn)儲備液(劍橋同位素實驗室)。二氯甲烷、正己烷、甲醇、乙酸乙酯為色譜純試劑(美國)。

1.2 樣品制備

1.2.1 萃取

微波萃取:準(zhǔn)確稱取5.0 g土壤樣品于微波萃取容器中，加入30 mL二氯甲烷-丙酮混合溶劑(體積比為1∶1)，置于微波萃取池，在960 W功率下，90℃萃取 10 min，在 1 200 W 功率下，100℃萃取10 min。萃取后，萃取溶液用無水硫酸鈉除水后濃縮至1 mL，待凈化用。

超聲萃取:準(zhǔn)確稱取5.0 g土壤樣品于干凈玻璃燒杯中，加入25 mL二氯甲烷-丙酮混合溶劑(體積比為1∶1)，用功率為450 W的探頭式超聲波萃取儀，室溫下萃取5 min，倒出萃取液。以上萃取過程重復(fù)3次，合并萃取液，經(jīng)無水硫酸鈉除水后濃縮至1 mL，待凈化用。

快速溶劑萃取:分別稱取5.0 g硅藻土、2.0 g均勻試樣(精確至0.01 g)、5.0 g硅藻土于ASE的萃取池中，設(shè)定萃取溫度為100℃，萃取時間為8 min。萃取溶劑為30 mL二氯甲烷-丙酮(體積比為1∶1)，萃取壓力為1.03×107Pa。萃取結(jié)束后，將萃取液濃縮至1 mL。

1.2.2 凈化

硅膠與硅酸鎂需要450℃烘烤4 h，冷卻至室溫后，置于玻璃瓶中，并按重量的3%添加三蒸水以滅活。取滅活后的硅膠與硅酸鎂各4 g裝柱，上段為硅膠，下段為硅酸鎂，柱直徑為1 cm，用10 mL正己烷淋洗后，加入提取液，用15 mL正己烷和丙酮混合溶劑(體積比為9∶1)洗脫，收集洗脫液并濃縮到0.1 mL，加入10 μL內(nèi)標(biāo)物(13CPCB153，2 mg/L)，混勻后移入2 mL自動進(jìn)樣瓶中，待測。

1.3 儀器條件

氣相色譜條件:進(jìn)樣口溫度為250℃，柱溫為50℃保持1 min，以20℃/min的速度升至200℃，保持0 min;進(jìn)樣量為1 μL;載氣流量為恒流模式1 mL/min。

質(zhì)譜條件:EI源;電子轟擊能量為60 eV;離子源溫度為250℃;四極桿溫度為150℃;傳輸線溫度為270℃;溶劑延遲時間為8 min;碰撞氣為氮氣，流速為1.5 mL/min;猝滅氣為氦氣，流速為2.25 mL/min;檢測方式為多反應(yīng)監(jiān)測模式(MRM)，取2對離子對進(jìn)行 MRM模式檢測，并將信號強(qiáng)度較大的離子對作為定量離子對。

1.4 計算

回收率的計算公式為

式中:h為回收率，%;mx為提取后十氯酮測得量，ng;m0為提取前十氯酮添加量，ng。

2 結(jié)果與討論

2.1 提取方法選擇

實驗分別考察了超聲波萃取法、微波萃取法以及快速溶劑萃取法的萃取效率。分別稱5.0 g土樣樣品后，分別加入一定量的十氯酮標(biāo)準(zhǔn)使用液。以二氯甲烷-丙酮(體積比為1∶1)為提取溶劑，3種萃取方法的回收率分別為92.5% ～128%、95.7% ～121%、93.4% ～115%，均能滿足分析要求。但相對而言，超聲波萃取一次只能萃取一個樣品，自動化程度和工作效率低，提取平行性較差，這可能是由于操作比較繁瑣，人為操作誤差大引起的;快速溶劑萃取法對土壤中的水分比較敏感，當(dāng)土壤或者沉積物含水量高時，提取效率將大大降低;因此最終采用微波萃取法提取土壤和沉積物中的十氯酮。

2.2 萃取溶劑的選擇

選取二氯甲烷、正己烷、二氯甲烷-丙酮(體積比為1∶1)、二氯甲烷-丙酮(體積比為 9∶1)、二氯甲烷-乙酸乙酯混合溶劑(體積比為1∶1)和正己烷-丙酮混合溶劑(體積比為1∶1)等6種溶液作為萃取溶劑，對土壤加標(biāo)樣品進(jìn)行十氯酮加標(biāo)回收實驗，結(jié)果顯示二氯甲烷-丙酮(體積比為1∶1)和二氯甲烷-乙酸乙酯(體積比為1∶1)的提取效率令人滿意，分別為95.7% ～121%、93.0% ～116%，詳見表1。

表1 不同溶劑配比的提取效率 %

2.3 凈化條件的選擇

色譜法測定農(nóng)藥殘留所采用的凈化方式通常有硫酸磺化和層析柱凈化2大類。硫酸磺化對部分有機(jī)氯農(nóng)藥具有降解作用;層析柱凈化使用范圍廣，但存在著費(fèi)用高、步驟麻煩、重復(fù)性差的缺點。采用硫酸磺化方式進(jìn)行凈化結(jié)果顯示，該方式對十氯酮回收率高，是高效簡便的凈化手段，且無降解作用。

2.4 離子源轟擊能量的選擇

十氯酮結(jié)構(gòu)比較穩(wěn)定，選取的離子均為母離子，因此適當(dāng)降低電子轟擊能量，以獲得更大豐度的分子離子峰。對 40、50、55、60、70 ev 電子轟擊能量進(jìn)行實驗，結(jié)果從十氯酮響應(yīng)上看40 ev＜50 ev=70 ev＜55 ev≤60 ev，因此將60 ev選為最終的電子轟擊能量。

2.5 碰撞能量的選擇

在 10、15、20、25、30、35、40 ev 下，對13CPCB153內(nèi)標(biāo)物前級碎片離子372(m/z)、374(m/z)的碰撞電壓進(jìn)行了選擇優(yōu)化，具體見圖1、圖2和表2。

圖1 13C-PCB153前級碎片離子372(m/z)在不同碰撞能量下的質(zhì)譜圖

圖2 13C-PCB153前級碎片離子374(m/z)在不同碰撞能量下的質(zhì)譜圖

從圖1、圖2可見，在30 ev碰撞能量下，372(m/z)產(chǎn)物離子302(m/z)豐度更高，35ev碰撞能量下，374(m/z)產(chǎn)物離子302(m/z)豐度更高。

在10、12、15 ev下，對十氯酮內(nèi)標(biāo)物前級碎片離子272(m/z)和274(m/z)的碰撞電壓進(jìn)行選擇優(yōu)化，具體見圖3、圖4和表2。

圖3 十氯酮前級碎片離子272(m/z)在碰撞能量下的質(zhì)譜圖

圖4 十氯酮前級碎片離子274(m/z)在不同碰撞能量下質(zhì)譜圖

表2 十氯酮及內(nèi)標(biāo)物的前級離子、產(chǎn)物離子和碰撞能量

圖3、圖4顯示，12 ev碰撞能量下，272(m/z)產(chǎn)物離子237(m/z)豐度更高，274(m/z)產(chǎn)物離子239(m/z)豐度更高。

3 方法性能指標(biāo)

3.1 線性關(guān)系

配制濃度依次為 0、5.0、10.0、20.0、40.0、50.0 μg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液(內(nèi)標(biāo)濃度均為50 μg/L)，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(圖5)，回歸方程為y=0.731x－0.01，r=0.999 7。

圖5 十氯酮標(biāo)準(zhǔn)曲線

3.2 檢出限

連續(xù)分析7個接近于檢出限濃度的實驗室低濃度空白加標(biāo)樣品，計算其標(biāo)準(zhǔn)偏差(S)。實驗對添加濃度為0.01 μg/kg空白加標(biāo)樣品(5.0g)進(jìn)行檢出限實驗，7次測定結(jié)果分別為0.009 0、0.009 6、0.009 8、0.009 2、0.008 6、0.009 4、0.009 0 μg/kg。方法檢出限為 0.1 ng/kg。

3.3 精密度

對2.0 μg/L標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行精密度實驗，6次實驗結(jié)果分別為 1.94、1.98、1.94、1.99、2.03、2.12。相對標(biāo)準(zhǔn)偏差為3.4%，具有良好的精密度。

3.4 準(zhǔn)確度及適用性研究

采用實際土壤樣品加標(biāo)的方式進(jìn)行方法準(zhǔn)確度測試。將土壤樣品風(fēng)干后研磨過150 μm篩，稱取5.0 g土樣，加入2 ng十氯酮。該加標(biāo)土樣經(jīng)萃取、凈化、濃縮到0.1 mL后，加入內(nèi)標(biāo)后上機(jī)分析。平行分析6個加標(biāo)樣品中十氯酮的回收率分別為91.7% ～121%。回收率較高，準(zhǔn)確度良好。

4 結(jié)論

建立了二氯甲烷和丙酮混合溶劑(體積比為1∶1)超聲波萃取(或微波萃取)-GC-MS-MS法測定土壤中十氯酮的方法。該方法靈敏度高、檢出限低(0.1 ng/kg)、線性關(guān)系好(r＞0.999 7)、準(zhǔn)確、可靠，抗干擾能力強(qiáng)，適合于土壤中痕量十氯酮的分析測定。

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