許小茜(上海實力可商品檢驗有限公司,上海 200231)
固相膜萃?。咝б合嗌V法對飲用水中農(nóng)藥殘留的檢測分析
許小茜
(上海實力可商品檢驗有限公司,上海 200231)
摘 要:本文的目的旨在建立固相膜萃取—高效液相色譜法以測定飲用水中呋喃丹、滅多威、速滅威、殘滅威、甲萘威、涕滅威、抗殺蟲威、異丙威、猛殺威、硫雙威、仲丁威、殺蟲威等12種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘余量的方法。在此期間所采用的方法是將水樣真空抽濾,用乙酸乙酯洗脫濾膜,得到的洗脫液經(jīng)過甲醇溶解和氮氣吹干,這一系列步驟所形成的方法稱之為高效液相色譜測定法。試驗結(jié)果表明農(nóng)藥的線性區(qū)間為0.05mg/L~25.0mg/L,且相性相關(guān)系數(shù)較高;平均回收率在59.3%~97.3%之間,精密度小于7.5%;檢出限為0.31mg/L~1.25mg/L且最低檢測濃度范圍為0.005mg/L~0.019mg/L。此類數(shù)據(jù)表明本文所提出的方法樣品前處理便捷,并且能夠降低有機(jī)試劑的用量。
關(guān)鍵詞:高效液相色譜法;固相膜萃取法;水;氨基甲酸酯
農(nóng)藥廣義上的概念是指化學(xué)合成或來源于天然產(chǎn)物、生物及利用生物技術(shù)產(chǎn)生的一種或幾種物質(zhì)的混合物及其制劑,它的作用是消滅、控制或預(yù)防危及農(nóng)林業(yè)的病、蟲類、草等有害生物。根據(jù)其物質(zhì)構(gòu)成來源可分為無機(jī)農(nóng)藥、微生物農(nóng)藥、有機(jī)農(nóng)藥、植物性農(nóng)藥等。氨基甲酸酯農(nóng)藥屬于有機(jī)農(nóng)藥其中的一種,它主要應(yīng)用于蔬菜和糧食水果中,是目前國內(nèi)使用量較大的殺蟲劑之一,具有分解快、效果好、殺蟲范圍廣、對人體毒理性低等優(yōu)點。但由于氨基甲酸脂類農(nóng)藥的廣泛使用,可造成地下水和其他飲用水源的污染,從而形成飲水安全隱患,因此展開飲用水中該物質(zhì)的殘留檢測顯得尤為重要。
對于飲用水水樣,常見的處理方法有固相萃取法、固相膜萃取法、液-液相萃取法和固相微萃取法等,而飲用水屬于大體積水樣,一般使用固相膜萃取法較為合適[1]。此法的原理是把萃取膜放置并固定在圓盤中,同時抽濾水樣,此時目標(biāo)化合物即被吸附于萃取膜上,最后用合適的溶劑洗脫后測定。對于氨基酸甲酯類農(nóng)藥的測定,我國GB5750采用甲萘威的高效液相色譜法和呋喃丹測定方法[2]。本文結(jié)合水樣和農(nóng)藥的處理及測定方法,采用固相膜萃取法來處理生活飲用水樣,高效液相色譜法檢測飲用水中12中氨基甲酸酯類農(nóng)藥的殘留,該法具有萃取速度快、富集倍數(shù)高、易于普及、檢測效率高金和分離效果好等特點。
1.1 儀器及試劑
所采用的儀器有:德國生產(chǎn)的渦旋混勻器(IKΑvortexgenius3型);美國supelco公司生產(chǎn)的固相萃取膜(ENVI-18DSK47mm型);美國OrganomationΑssociates公司生產(chǎn)的氮吹儀(N-EVΑP111型);美國生產(chǎn)的Αgilent1200高效液相色譜儀(配DΑD檢測器)。
制備標(biāo)準(zhǔn)的儲備液:稱取0.0250g相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),再用甲醇進(jìn)行溶解并將容量固定至25ml,得到的貯備液濃度為1000mg/L,并在溫度為4℃條件下保存。其中所用的甲醇為HPLC級別,所用水樣為超純水。而相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)指的是氨基酸甲酯類物質(zhì),它包括速滅威、滅多威、涕滅威、殘滅威、甲萘威、抗芽威、殺蟲威、異丙威、呋喃丹、硫雙威、仲丁威等(純度大于99.5%)。
1.2 試驗方法
1.2.1 色譜條件
所采用的ΑgilentΤC-C18柱相關(guān)參數(shù)詳見表1。
表1 AgilentTC-C18柱相關(guān)參數(shù)
其中甲醇—水梯度洗脫程序見表2。
表2 流動相梯度洗脫程序
1.2.2 樣品前處理
抽濾:過濾器中裝入C18固相萃取膜,接著用10ml乙酸乙酯、15mlpH3、5ml甲醇的水活化,最后使用真空泵抽濾,使得液面恰好覆蓋薄膜表面為止。
洗脫:用15ml乙酸乙酯分成三次洗脫,收集洗脫液裝入20ml離心管中,接著用5ml乙酸乙酯清洗瓶壁殘留物質(zhì),同時合并至離心管。
分析:HPLC分析。
1.2.3 測定標(biāo)準(zhǔn)曲線
使用7:3甲醇-水對50ml/L的氨基甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)溶液加以稀釋,配合成濃度不等的標(biāo)準(zhǔn)系列(0.1mg/L~25mg/L),過濾時采用0.45μm針頭進(jìn)行過濾,按照1.2.1小節(jié)中提及的條件進(jìn)行HPLC分析。結(jié)果表明12種氨基甲酸酯在該區(qū)間內(nèi)具備良好的線性關(guān)系,其中相關(guān)系數(shù)r≥0.999,標(biāo)準(zhǔn)色譜圖如圖1所示。
圖1 氨基甲酸酯標(biāo)準(zhǔn)色譜圖
2.1 色譜條件的優(yōu)化
2.1.1 色譜柱的確定
分別選用ΑgilentHC-C8和ΑgilentHC-C18兩種色譜柱進(jìn)行對比試驗,結(jié)果表明,后者分離12中氨基甲酸酯的效果較為明顯,因此本文采用ΑgilentHC-C18作為分析柱。
2.1.2 如何選擇洗脫程序
經(jīng)過預(yù)先的試驗,表明在對氨基甲酸酯各組成成分洗脫分離時,流動相只需要使用甲醇-水即可獲得良好分離效果的色譜波峰。
2.1.3 確定DΑD檢測波長
對12中氨基甲酸酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液在不同范圍波長下進(jìn)行光譜分析,發(fā)現(xiàn)波長為210nm的情況具有最優(yōu)的響應(yīng)效果。
2.1.4 選擇柱溫
對于柱溫分別采用40℃、35℃和30℃進(jìn)行試驗,結(jié)果表明波峰面積和出現(xiàn)波峰的時間均無明顯差異,但是考慮到它的使用壽命,則采取30℃作為本文的柱溫。
2.2 樣品前處理條件優(yōu)化
2.2.1 洗脫劑的確定
基于氨基甲酸酯類農(nóng)藥弱極性的特點,分別對乙酸乙酯、二氯甲烷、1+1乙酸乙酯—二氯甲烷的洗脫效果加以對比。采用0.1mg/L的樣品進(jìn)行試驗,結(jié)果表明乙酸乙酯的效果最好,則本文的洗脫劑采用乙酸乙酯,詳見圖2。
圖2 不同溶劑洗脫效果對比
2.2.2 洗脫劑用量確定
基于氨基甲酸酯類農(nóng)藥的特點,分別選取20ml、15ml和10ml乙酸乙酯洗脫劑洗脫效果加以對比,此時加標(biāo)樣品的加標(biāo)濃度為0.1mg/ L,結(jié)果表明乙酸乙酯洗脫劑的劑量在15ml時即可達(dá)到平臺,如圖3所示。
圖3 洗脫劑用量比較
2.3 方法評價
2.3.1 最低檢測濃度、線性范圍及檢出限
根據(jù)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線的方法進(jìn)行6次重復(fù)性試驗,測定結(jié)果表明甲萘威濃度在0.05mg/L~12.5mg/L范圍之內(nèi),而其他幾種組分分布于0.1mg/L~25mg/L范圍內(nèi),并且其線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)r≥0.999。結(jié)果以S/N=10時對應(yīng)的樣品濃度作為最低檢測濃度,而S/N=3情況作為檢出限。
2.3.2 精密度試驗
將濃度分別為0.1mg/L、0.05mg/L、0.01mg/L的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液加入至水樣中,然后按照色譜條件進(jìn)行6次重復(fù)性測定,測定結(jié)果表明待測物質(zhì)低、中、高RSD所對應(yīng)的上下限分別為7.5%和0.6%。
2.3.3 回收率試驗
稱取4份等體積的水樣,體積為200ml。其中一份作為空白樣,其余三份試樣中加入混標(biāo)溶液使得濃度分別達(dá)到0.1mg/L、0.05mg/ L、0.01mg/L方可進(jìn)行測定,測得結(jié)果表明12種組分回收率在59.3%~97.3%之間。其回收率、RSD、最低檢測濃度和檢測限見表3。
表3 回收率、RSD、最低檢測濃度和檢測限試驗結(jié)果(n=6)
2.4 測定實際樣品
利用本文所采用的試驗對自來水的末梢水部分進(jìn)行測定,結(jié)果表明每份水樣中12種氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘余量均不大于0.005mg/L。
鑒于固相萃取膜具備大表面積、堵塞情況少、較少的有機(jī)溶劑用量、較高的富集程度以及萃取速度快等特點,在處理飲用水時可應(yīng)用該法實現(xiàn)有機(jī)污染物的解吸和萃取[3]。本文所采用的方法一方面能夠測定飲用水中12種氨基甲酸酯類的農(nóng)藥殘留量,其準(zhǔn)確性較高且速度快,另一方面因為它能夠滿足水中氨基甲酸酯類農(nóng)藥殘留的常規(guī)性檢測,而較易推廣并應(yīng)用于實踐。
參考文獻(xiàn):
[1]孟凡生,王業(yè)耀,陳晶.我國水環(huán)境有機(jī)物分析前處理技術(shù)[J].環(huán)境監(jiān)測管理與技術(shù),2010,22(04):15-18.
[2]GB5750-2006.生活飲用水標(biāo)準(zhǔn)檢驗方法[S].
[3]王玉璠,劉菲,孫玉梅等.固相膜萃取富集大體積地下水中痕量半揮發(fā)性有機(jī)污染物[J].理化檢驗—化學(xué)分冊,2008,44(02):127-130.