孫靜等

摘 要 采用固相萃取（SPE）超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（UPLCMS/MS）技術(shù)，建立了同時測定環(huán)境水樣中痕量濃度多極性的35種高關(guān)注農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的方法。優(yōu)化的前處理方法為：串聯(lián)HLB和活性炭小柱用于富集水樣，10 mL乙腈為HLB柱洗脫溶劑，10 mL 20 mmol/L乙酸銨甲醇作為活性炭柱的洗脫溶劑，將洗脫溶液混合、濃縮、溶劑轉(zhuǎn)化和定容，定容溶劑為10 mmol/L乙酸銨的乙腈水的混合溶液（1∶1， V/V）。流動相分別為5 mmol/L甲酸銨甲酸緩沖溶液（pH 3.5）和乙腈進行UPLC色譜分離，質(zhì)譜用多反應監(jiān)測（MRM）模式進行分析測定。實驗結(jié)果表明，目標物在0.5～200 μg/L含量范圍內(nèi)線性良好（R2≥0.9802），檢出限范圍為0.01～0.8 ng/L，回收率在60%～120%之間。本研究構(gòu)建的SPEUPLCMS/MS方法靈敏可靠，可用于對地表水中ng/L級極性不同的多種農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的測定。

關(guān)鍵詞 ；農(nóng)藥； 轉(zhuǎn)化產(chǎn)物； 固相萃??； 超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法； 地表水

1 引 言

農(nóng)藥的大量使用造成各種環(huán)境基質(zhì)中存在農(nóng)藥殘留。農(nóng)藥對地表水形成污染的主要原因在于大部分殘留在土壤或漂浮于大氣中的農(nóng)藥通過雨水沉降和地表徑流的方式進入地表水。農(nóng)藥在環(huán)境中通過水解、氧化、生物降解和光解作用形成轉(zhuǎn)化產(chǎn)物[1]。轉(zhuǎn)化產(chǎn)物具有比母體化合物更強的極性和水溶性，其在地表水高濃度檢出和潛在的健康風險引起人們廣泛關(guān)注[1～3]。部分農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物已被美國環(huán)保局（US EPA）列入飲用水污染物候選清單中（CCL3）中，如乙酰甲胺磷、甲胺磷、樂果、滅多威、異丙威、特丁磷砜、戊唑醇、草達滅、蟲酰肼和乙草胺等。目前，國內(nèi)針對地表水中的農(nóng)藥污染調(diào)查尚不系統(tǒng)和全面[4]。6種高毒有機磷品種（敵敵畏、甲基對硫磷、對硫磷、氧化樂果、甲胺磷、久效磷）的產(chǎn)量占國內(nèi)有機磷殺蟲劑產(chǎn)量的70%，占農(nóng)藥總產(chǎn)量的33%[5]，但《國內(nèi)地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB38382002）》中僅規(guī)定了前3種有機磷農(nóng)藥（敵敵畏、對硫磷、甲基對硫磷）的標準限值，尚未對后3種強極性有機磷農(nóng)藥做出限值規(guī)定。研究表明，甲胺磷、氧化樂果等有機磷農(nóng)藥具有強極性特征，其辛醇水分配系數(shù)小于零，廣泛存在于地表水中[6]。

農(nóng)藥種類繁多，各類農(nóng)藥的極性差別較大，因而分析方法也顯著不同。針對環(huán)境水樣中的有機磷農(nóng)藥或轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，分析方法主要為氣相色譜法，檢測器為氫火焰離子化檢測器[7]或火焰光度檢測器[6]。氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（GCMS/MS）[8～10]在測定有機磷轉(zhuǎn)化產(chǎn)物時也被使用，但在測定前需衍生化。液相色譜質(zhì)譜法（LCMS）[11]或液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（LCMS/MS）[12～14]可用于檢測分析環(huán)境水樣中多類別農(nóng)藥或轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。與GCMS相比，LCMS/MS方法在測定農(nóng)藥種類范圍及檢測靈敏度方面更具優(yōu)勢[15]。與固相微萃取法（SPME）[16]和液相微萃取法（LPME）[17]相比，固相萃取法（SPE）有較高的富集倍數(shù)，是目前富集水樣中農(nóng)藥轉(zhuǎn)化產(chǎn)物主要的前處理方法[18]。富集農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的商業(yè)化和通用性的SPE小柱主要有C18柱[11，19]，聚合柱[20，21]和石墨化炭黑柱[22]。聚合柱因為同時含有親水基團和疏水基團，對多數(shù)農(nóng)藥有較好的富集效果[21，23]，但是對于極性特強的有機磷農(nóng)藥（如乙酰甲胺磷、甲胺磷、氧化樂果）的萃取效率低于15%[24，25]。活性炭柱已被應用于富集水中丙烯酰胺[26]、二甲基亞硝胺[27]等強極性化合物。Hayama等[28]利用活性炭柱固相萃取親水作用色譜分離測定環(huán)境水樣中的6種強極性有機磷農(nóng)藥，回收率在76.4%～98.6%之間。然而，活性炭柱具有較強的吸附能力，水體中的天然有機物[29]、痕量有機污染物[29]和重金屬離子[30]均被富集在萃取小柱上，大量干擾物的存在可能會影響強極性有機磷農(nóng)藥在UPLCMS/MS上的色譜分離和質(zhì)譜分析。

針對以上問題，本研究優(yōu)化聚合柱，串聯(lián)活性炭柱，減少雜質(zhì)的吸附，同時提高極性較弱的農(nóng)藥的富集效率，建立一種同時測定環(huán)境水樣中濃度在ng/L水平的極性跨度大Symbolm@@ 0.85≤lgKow≤5.2）的35種農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的SPEUPLCMS/MS方法。本實驗選擇了國內(nèi)產(chǎn)量較高的農(nóng)藥，特別是強極性有機磷農(nóng)藥、列入US EPA CCL3中的部分農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，作為目標化合物。采用HLB柱和活性炭柱串聯(lián)，可用于地表水中ng/L級不同極性的農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的同時測定。

2 實驗部分

2.1 試劑與材料

莎稗磷標樣（Dr. Ehrenstorfer GmbH公司）：H同位素替代化合物＼[6H2＼]acephate（美國Cambridge Isotope Laboratories公司）；其它單標標樣（美國AccuStandard 公司）。甲醇、二氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯（HPLC級，加拿大Fisher Scientific公司）；甲酸銨（>99%）、乙酸銨（>99%）、甲酸（>99%）均購自美國SigmaAldrich公司。實驗用水均為超純水（美國Millipore 公司）。0.7 μm玻璃纖維濾膜及抽濾裝置（美國Millipore公司），PSF GHP膜針頭式過濾器（13 mm×0.2 μm，美國Pall公司），Visiprep DL固相萃取裝置（美國Supelo公司）。Oasis HLB固相萃取小柱（500 mg，6 mL）、活性炭柱（SepPak Plus AC2 Cartridges， 400 mg）購自美國Waters公司；StrataX柱（500 mg， 6 mL）購自Phenomenex公司。

2.2 農(nóng)藥標準溶液及緩沖溶液的配制

100.0 mg/L 35種農(nóng)藥單標儲備溶液，溶劑為甲醇； 2000 μg/L 35種農(nóng)藥的混合標準儲備液，溶劑為甲醇； 0.5～200 μg/L混合標準工作溶液（均含10 μg/L Acephated6），溶劑為10 mmol/L乙酸銨的乙腈水（1∶1， V/V）混合溶液； 甲酸銨緩沖溶液（5 mmol/L，pH 3.5）：用500 mL水溶解157 mg 甲酸銨，用約200 μL甲酸調(diào)至pH 3.5。

2.3 樣品處理

水樣采集至棕色玻璃瓶內(nèi)，水樣裝滿，瓶中不能留有空氣。玻璃瓶在采集前用鉻酸洗液潤洗，以水沖洗。樣品在4℃下避光保存。

2.4 固相萃取條件

取1.0 L水樣，通過0.7 μm 玻璃纖維濾膜。上樣至剛活化好的串聯(lián)固相萃取小柱上（10 mL乙腈、10 mL甲醇和10 mL水活化），流速為5～10 mL/min。上樣完成后，用10 mL水淋洗固相萃取柱，抽干30 min。兩柱拆分，用10 mL乙腈洗脫HLB柱，用10 mL含20 mmol/L乙酸銨的甲醇洗脫活性炭柱，洗脫溶液混合后，40℃水浴氮吹，溶劑轉(zhuǎn)化為含10 mmol/L乙酸銨的乙腈水（1∶1， V/V）混合溶液，定容至1.0 mL。在分析之前使用0.2 μm PSF GHP膜過濾。

2.5 UPLCMS/MS條件

實驗使用ACQUITY UPLC/Quattro Premier XE液質(zhì)聯(lián)用儀、ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱（100 mm×2.1 mm， 1.7 μm， Waters 公司）。超高效液相色譜流動相A為5 mmol/L甲酸銨甲酸緩沖溶液（pH 3.5），流動相B為乙腈。梯度洗脫： 0～0.5 min， 5% B； 0.5～4.0 min， 5%～25% B； 4.0～8.0 min， 25%～32% B； 8.0～11.0 min， 32%～60% B； 11.0～18.5 min， 60%～100% B； 18.5～19.0 min， 100% B。流速：0.2 mL/min，進樣體積：10 μL； 色譜柱溫度：30℃； 質(zhì)譜參數(shù)見表1。

3 結(jié)果與討論

3. 1 前處理條件優(yōu)化

3.1.1 固相萃取柱的選擇 已有研究表明對水中的強極性有機磷農(nóng)藥乙酰甲胺磷、甲胺磷和氧化樂果Symbolm@@ 0.85≤lgKow≤Symbolm@@ 0.74），聚合柱SDB柱和HLB柱的富集效率分別為100%～15%和0%[24]，活性炭15，15[BHDFG6*2，WKZQ0W]其它質(zhì)譜條件：毛細管電壓， 3.5 kV； 離子源溫度， 120℃； 脫溶劑氣氮氣， 380℃； 脫溶劑氣流速，600 L/h； 載氣流速（50 L/h）； 碰撞氣氬氣流速，0.15 mL/min.“*”：定量離子。

The other parameters：Capillary voltage， 3.5 kV； Source temperature， 120℃； Desolvation gas （N2） temperature， 380℃； Cone gas flow rate，600 L/h； Carrier gas flow rate 50 L/h； Collision gas argon flow rate， 0.15 mL/min.“*”： Quantitative ion pair.

柱的富集效率為76.4%～96.4%[28]，但聚合柱SDB和HLB對水中不同極性農(nóng)藥（0.57≤lgKow≤4.96）富集效率范圍分別為2.7%～260.6%和43.7%～115.3%[18]。為實現(xiàn)多極性農(nóng)藥Symbolm@@ 0.85≤lgKow≤5.2）的同時富集，本實驗選擇聚合柱和活性炭柱串聯(lián)作優(yōu)化實驗。選取典型強極性有機磷農(nóng)藥乙酰甲胺磷（2號）代表強極性有機磷農(nóng)藥（1， 2， 3， 6， 7， 8， 9號），與其它類別農(nóng)藥（4， 5， 10～35號農(nóng)藥）同時作為目標化合物進行優(yōu)化實驗。

比較了聚合柱HLB柱和StrataX柱分別串聯(lián)活性炭柱（聚合柱在上，活性炭柱在下）對目標物的回收率（圖1）。不同洗脫溶劑下，用HLB柱串聯(lián)活性炭柱，目標物的平均回收率范圍為37%～117%（圖1A甲醇）、29%～133%（圖1B乙腈）、21%～142%（圖1C二氯甲烷）、27%～155%（圖1D乙酸乙酯）。用StrataX串聯(lián)活性炭柱，目標物的平均回收率范圍為：42%～132%（圖1F甲醇）、4%～149%（圖1G乙腈）、7%～118%（圖1H二氯甲烷）、9%～108%（圖1I乙酸乙酯）。在StrataX串聯(lián)活性炭柱下，硫雙威（17號）、撲滅津（19號）、特丁津（20號）和二嗪農(nóng)（29號）的回收率較低。為保證更多目標物的萃取效率，最終選擇了HLB串聯(lián)活性炭柱。

基質(zhì)， 超純水； 水樣體積， 500 mL；洗脫溶液體積， 10 mL；加標量， 20 ng/L。圖中各種農(nóng)藥的編號同表1。

Matrix， ultrapure water； Water volume， 500 mL； Elution solvent volume， 10 mL； Amount added： 20 ng/L. The number of pesticide is the same as in Tabel 1。

3.1.2 洗脫溶劑的選擇

考察了不同洗脫溶劑對29種農(nóng)藥（2，4，5，10～35）回收率的影響（圖1）：甲醇、乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙腈和甲醇分別洗脫兩柱。結(jié)果顯示，甲醇、乙腈、二氯甲烷對大多數(shù)農(nóng)藥的洗脫效果較好（圖1A，圖1B，圖1C和圖1E）。特別地，甲醇能從活性炭柱上洗脫乙酰甲胺磷（2號），而乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷的洗脫效果較差[25]；甲醇和乙腈能較好地洗脫滅草松（35號），而二氯甲烷和乙酸乙酯對滅草松的洗脫效果差?？紤]到應用到實際水樣時，使用甲醇溶劑能使萃取液中的顏色呈現(xiàn)黃色[31]，最終選用乙腈作為HLB柱的洗脫溶劑。

為進一步優(yōu)化對強極性化合物的的萃取效率，考察了4種4溶劑（甲醇、10 mmol/L乙酸銨甲醇、20 mmol/L乙酸銨甲醇、40 mmol/L乙酸銨甲醇）對7種強極性有機磷農(nóng)藥（甲胺磷（1號）、乙酰甲胺磷（2號）、氧化樂果（3號）、亞砜磷（6號）、久效磷（7號）、黃草靈（8號）、蚜滅多（9號））回收率的影響（圖2）。采用串聯(lián)固相萃取柱，HLB柱用乙腈洗脫，活性炭柱用以上4種溶劑洗脫。結(jié)果表明，洗脫溶劑為純甲醇時，氧化樂果和亞砜磷的回收率在16%～37%之間；甲醇中加入乙酸銨，能夠明顯提高兩者的回收率（89%～103%）。比較不同濃度的乙酸銨，含有20 mmol/L乙酸銨得到回收率相對標準偏差較?。?%≤RSD≤8%）。故本實驗最終選擇用10 mL 20 mmol/L乙酸銨甲醇洗脫活性炭柱。

綜合考慮，最終選擇了用10 mL乙腈為HLB柱洗脫溶劑，用10 mL 20 mmol/L乙酸銨甲醇為活性炭柱的洗脫溶劑。

3.2 色譜和質(zhì)譜條件優(yōu)化

分別將1 mg/L的單標標準溶液通過質(zhì)譜直接進樣，用于化合物質(zhì)譜條件優(yōu)化。滅草松采用ESI模式，其他化合物采用ESI+模式。選擇各準分子離子[M+H]+或[M-H]

摘 要 采用固相萃?。⊿PE）超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜（UPLCMS/MS）技術(shù)，建立了同時測定環(huán)境水樣中痕量濃度多極性的35種高關(guān)注農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的方法。優(yōu)化的前處理方法為：串聯(lián)HLB和活性炭小柱用于富集水樣，10 mL乙腈為HLB柱洗脫溶劑，10 mL 20 mmol/L乙酸銨甲醇作為活性炭柱的洗脫溶劑，將洗脫溶液混合、濃縮、溶劑轉(zhuǎn)化和定容，定容溶劑為10 mmol/L乙酸銨的乙腈水的混合溶液（1∶1， V/V）。流動相分別為5 mmol/L甲酸銨甲酸緩沖溶液（pH 3.5）和乙腈進行UPLC色譜分離，質(zhì)譜用多反應監(jiān)測（MRM）模式進行分析測定。實驗結(jié)果表明，目標物在0.5～200 μg/L含量范圍內(nèi)線性良好（R2≥0.9802），檢出限范圍為0.01～0.8 ng/L，回收率在60%～120%之間。本研究構(gòu)建的SPEUPLCMS/MS方法靈敏可靠，可用于對地表水中ng/L級極性不同的多種農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的測定。

關(guān)鍵詞 農(nóng)藥； 轉(zhuǎn)化產(chǎn)物； 固相萃??； 超高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法； 地表水

1 引 言

農(nóng)藥的大量使用造成各種環(huán)境基質(zhì)中存在農(nóng)藥殘留。農(nóng)藥對地表水形成污染的主要原因在于大部分殘留在土壤或漂浮于大氣中的農(nóng)藥通過雨水沉降和地表徑流的方式進入地表水。農(nóng)藥在環(huán)境中通過水解、氧化、生物降解和光解作用形成轉(zhuǎn)化產(chǎn)物[1]。轉(zhuǎn)化產(chǎn)物具有比母體化合物更強的極性和水溶性，其在地表水高濃度檢出和潛在的健康風險引起人們廣泛關(guān)注[1～3]。部分農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物已被美國環(huán)保局（US EPA）列入飲用水污染物候選清單中（CCL3）中，如乙酰甲胺磷、甲胺磷、樂果、滅多威、異丙威、特丁磷砜、戊唑醇、草達滅、蟲酰肼和乙草胺等。目前，國內(nèi)針對地表水中的農(nóng)藥污染調(diào)查尚不系統(tǒng)和全面[4]。6種高毒有機磷品種（敵敵畏、甲基對硫磷、對硫磷、氧化樂果、甲胺磷、久效磷）的產(chǎn)量占國內(nèi)有機磷殺蟲劑產(chǎn)量的70%，占農(nóng)藥總產(chǎn)量的33%[5]，但《國內(nèi)地表水環(huán)境質(zhì)量標準（GB38382002）》中僅規(guī)定了前3種有機磷農(nóng)藥（敵敵畏、對硫磷、甲基對硫磷）的標準限值，尚未對后3種強極性有機磷農(nóng)藥做出限值規(guī)定。研究表明，甲胺磷、氧化樂果等有機磷農(nóng)藥具有強極性特征，其辛醇水分配系數(shù)小于零，廣泛存在于地表水中[6]。

農(nóng)藥種類繁多，各類農(nóng)藥的極性差別較大，因而分析方法也顯著不同。針對環(huán)境水樣中的有機磷農(nóng)藥或轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，分析方法主要為氣相色譜法，檢測器為氫火焰離子化檢測器[7]或火焰光度檢測器[6]。氣相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（GCMS/MS）[8～10]在測定有機磷轉(zhuǎn)化產(chǎn)物時也被使用，但在測定前需衍生化。液相色譜質(zhì)譜法（LCMS）[11]或液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法（LCMS/MS）[12～14]可用于檢測分析環(huán)境水樣中多類別農(nóng)藥或轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。與GCMS相比，LCMS/MS方法在測定農(nóng)藥種類范圍及檢測靈敏度方面更具優(yōu)勢[15]。與固相微萃取法（SPME）[16]和液相微萃取法（LPME）[17]相比，固相萃取法（SPE）有較高的富集倍數(shù)，是目前富集水樣中農(nóng)藥轉(zhuǎn)化產(chǎn)物主要的前處理方法[18]。富集農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的商業(yè)化和通用性的SPE小柱主要有C18柱[11，19]，聚合柱[20，21]和石墨化炭黑柱[22]。聚合柱因為同時含有親水基團和疏水基團，對多數(shù)農(nóng)藥有較好的富集效果[21，23]，但是對于極性特強的有機磷農(nóng)藥（如乙酰甲胺磷、甲胺磷、氧化樂果）的萃取效率低于15%[24，25]。活性炭柱已被應用于富集水中丙烯酰胺[26]、二甲基亞硝胺[27]等強極性化合物。Hayama等[28]利用活性炭柱固相萃取親水作用色譜分離測定環(huán)境水樣中的6種強極性有機磷農(nóng)藥，回收率在76.4%～98.6%之間。然而，活性炭柱具有較強的吸附能力，水體中的天然有機物[29]、痕量有機污染物[29]和重金屬離子[30]均被富集在萃取小柱上，大量干擾物的存在可能會影響強極性有機磷農(nóng)藥在UPLCMS/MS上的色譜分離和質(zhì)譜分析。

針對以上問題，本研究優(yōu)化聚合柱，串聯(lián)活性炭柱，減少雜質(zhì)的吸附，同時提高極性較弱的農(nóng)藥的富集效率，建立一種同時測定環(huán)境水樣中濃度在ng/L水平的極性跨度大（

Symbolm@@ 0.85≤lgKow≤5.2）的35種農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的SPEUPLCMS/MS方法。本實驗選擇了國內(nèi)產(chǎn)量較高的農(nóng)藥，特別是強極性有機磷農(nóng)藥、列入US EPA CCL3中的部分農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，作為目標化合物。采用HLB柱和活性炭柱串聯(lián)，可用于地表水中ng/L級不同極性的農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的同時測定。

2 實驗部分

2.1 試劑與材料

莎稗磷標樣（Dr. Ehrenstorfer GmbH公司）：H同位素替代化合物[6H2]acephate（美國Cambridge Isotope Laboratories公司）；其它單標標樣（美國AccuStandard 公司）。甲醇、二氯甲烷、乙腈、乙酸乙酯（HPLC級，加拿大Fisher Scientific公司）；甲酸銨（>99%）、乙酸銨（>99%）、甲酸（>99%）均購自美國SigmaAldrich公司。實驗用水均為超純水（美國Millipore 公司）。0.7 μm玻璃纖維濾膜及抽濾裝置（美國Millipore公司），PSF GHP膜針頭式過濾器（13 mm×0.2 μm，美國Pall公司），Visiprep DL固相萃取裝置（美國Supelo公司）。Oasis HLB固相萃取小柱（500 mg，6 mL）、活性炭柱（SepPak Plus AC2 Cartridges， 400 mg）購自美國Waters公司；StrataX柱（500 mg， 6 mL）購自Phenomenex公司。

2.2 農(nóng)藥標準溶液及緩沖溶液的配制

100.0 mg/L 35種農(nóng)藥單標儲備溶液，溶劑為甲醇； 2000 μg/L 35種農(nóng)藥的混合標準儲備液，溶劑為甲醇； 0.5～200 μg/L混合標準工作溶液（均含10 μg/L Acephated6），溶劑為10 mmol/L乙酸銨的乙腈水（1∶1， V/V）混合溶液； 甲酸銨緩沖溶液（5 mmol/L，pH 3.5）：用500 mL水溶解157 mg 甲酸銨，用約200 μL甲酸調(diào)至pH 3.5。

2.3 樣品處理

水樣采集至棕色玻璃瓶內(nèi)，水樣裝滿，瓶中不能留有空氣。玻璃瓶在采集前用鉻酸洗液潤洗，以水沖洗。樣品在4℃下避光保存。

2.4 固相萃取條件

取1.0 L水樣，通過0.7 μm 玻璃纖維濾膜。上樣至剛活化好的串聯(lián)固相萃取小柱上（10 mL乙腈、10 mL甲醇和10 mL水活化），流速為5～10 mL/min。上樣完成后，用10 mL水淋洗固相萃取柱，抽干30 min。兩柱拆分，用10 mL乙腈洗脫HLB柱，用10 mL含20 mmol/L乙酸銨的甲醇洗脫活性炭柱，洗脫溶液混合后，40℃水浴氮吹，溶劑轉(zhuǎn)化為含10 mmol/L乙酸銨的乙腈水（1∶1， V/V）混合溶液，定容至1.0 mL。在分析之前使用0.2 μm PSF GHP膜過濾。

2.5 UPLCMS/MS條件

實驗使用ACQUITY UPLC/Quattro Premier XE液質(zhì)聯(lián)用儀、ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱（100 mm×2.1 mm， 1.7 μm， Waters 公司）。超高效液相色譜流動相A為5 mmol/L甲酸銨甲酸緩沖溶液（pH 3.5），流動相B為乙腈。梯度洗脫： 0～0.5 min， 5% B； 0.5～4.0 min， 5%～25% B； 4.0～8.0 min， 25%～32% B； 8.0～11.0 min， 32%～60% B； 11.0～18.5 min， 60%～100% B； 18.5～19.0 min， 100% B。流速：0.2 mL/min，進樣體積：10 μL； 色譜柱溫度：30℃； 質(zhì)譜參數(shù)見表1。

3 結(jié)果與討論

3. 1 前處理條件優(yōu)化

3.1.1 固相萃取柱的選擇 已有研究表明對水中的強極性有機磷農(nóng)藥乙酰甲胺磷、甲胺磷和氧化樂果Symbolm@@ 0.85≤lgKow≤Symbolm@@ 0.74），聚合柱SDB柱和HLB柱的富集效率分別為100%～15%和0%[24]，活性炭15，15[BHDFG6*2，WKZQ0W]其它質(zhì)譜條件：毛細管電壓， 3.5 kV； 離子源溫度， 120℃； 脫溶劑氣氮氣， 380℃； 脫溶劑氣流速，600 L/h； 載氣流速（50 L/h）； 碰撞氣氬氣流速，0.15 mL/min.“*”：定量離子。

The other parameters：Capillary voltage， 3.5 kV； Source temperature， 120℃； Desolvation gas （N2） temperature， 380℃； Cone gas flow rate，600 L/h； Carrier gas flow rate 50 L/h； Collision gas argon flow rate， 0.15 mL/min.“*”： Quantitative ion pair.

柱的富集效率為76.4%～96.4%[28]，但聚合柱SDB和HLB對水中不同極性農(nóng)藥（0.57≤lgKow≤4.96）富集效率范圍分別為2.7%～260.6%和43.7%～115.3%[18]。為實現(xiàn)多極性農(nóng)藥（

Symbolm@@ 0.85≤lgKow≤5.2）的同時富集，本實驗選擇聚合柱和活性炭柱串聯(lián)作優(yōu)化實驗。選取典型強極性有機磷農(nóng)藥乙酰甲胺磷（2號）代表強極性有機磷農(nóng)藥（1， 2， 3， 6， 7， 8， 9號），與其它類別農(nóng)藥（4， 5， 10～35號農(nóng)藥）同時作為目標化合物進行優(yōu)化實驗。

比較了聚合柱HLB柱和StrataX柱分別串聯(lián)活性炭柱（聚合柱在上，活性炭柱在下）對目標物的回收率（圖1）。不同洗脫溶劑下，用HLB柱串聯(lián)活性炭柱，目標物的平均回收率范圍為37%～117%（圖1A甲醇）、29%～133%（圖1B乙腈）、21%～142%（圖1C二氯甲烷）、27%～155%（圖1D乙酸乙酯）。用StrataX串聯(lián)活性炭柱，目標物的平均回收率范圍為：42%～132%（圖1F甲醇）、4%～149%（圖1G乙腈）、7%～118%（圖1H二氯甲烷）、9%～108%（圖1I乙酸乙酯）。在StrataX串聯(lián)活性炭柱下，硫雙威（17號）、撲滅津（19號）、特丁津（20號）和二嗪農(nóng)（29號）的回收率較低。為保證更多目標物的萃取效率，最終選擇了HLB串聯(lián)活性炭柱。

基質(zhì)， 超純水； 水樣體積， 500 mL；洗脫溶液體積， 10 mL；加標量， 20 ng/L。圖中各種農(nóng)藥的編號同表1。

Matrix， ultrapure water； Water volume， 500 mL； Elution solvent volume， 10 mL； Amount added： 20 ng/L. The number of pesticide is the same as in Tabel 1。

3.1.2 洗脫溶劑的選擇

考察了不同洗脫溶劑對29種農(nóng)藥（2，4，5，10～35）回收率的影響（圖1）：甲醇、乙腈、二氯甲烷、乙酸乙酯、乙腈和甲醇分別洗脫兩柱。結(jié)果顯示，甲醇、乙腈、二氯甲烷對大多數(shù)農(nóng)藥的洗脫效果較好（圖1A，圖1B，圖1C和圖1E）。特別地，甲醇能從活性炭柱上洗脫乙酰甲胺磷（2號），而乙腈、乙酸乙酯、二氯甲烷的洗脫效果較差[25]；甲醇和乙腈能較好地洗脫滅草松（35號），而二氯甲烷和乙酸乙酯對滅草松的洗脫效果差?？紤]到應用到實際水樣時，使用甲醇溶劑能使萃取液中的顏色呈現(xiàn)黃色[31]，最終選用乙腈作為HLB柱的洗脫溶劑。

為進一步優(yōu)化對強極性化合物的的萃取效率，考察了4種4溶劑（甲醇、10 mmol/L乙酸銨甲醇、20 mmol/L乙酸銨甲醇、40 mmol/L乙酸銨甲醇）對7種強極性有機磷農(nóng)藥（甲胺磷（1號）、乙酰甲胺磷（2號）、氧化樂果（3號）、亞砜磷（6號）、久效磷（7號）、黃草靈（8號）、蚜滅多（9號））回收率的影響（圖2）。采用串聯(lián)固相萃取柱，HLB柱用乙腈洗脫，活性炭柱用以上4種溶劑洗脫。結(jié)果表明，洗脫溶劑為純甲醇時，氧化樂果和亞砜磷的回收率在16%～37%之間；甲醇中加入乙酸銨，能夠明顯提高兩者的回收率（89%～103%）。比較不同濃度的乙酸銨，含有20 mmol/L乙酸銨得到回收率相對標準偏差較小（1%≤RSD≤8%）。故本實驗最終選擇用10 mL 20 mmol/L乙酸銨甲醇洗脫活性炭柱。

綜合考慮，最終選擇了用10 mL乙腈為HLB柱洗脫溶劑，用10 mL 20 mmol/L乙酸銨甲醇為活性炭柱的洗脫溶劑。

3.2 色譜和質(zhì)譜條件優(yōu)化

分別將1 mg/L的單標標準溶液通過質(zhì)譜直接進樣，用于化合物質(zhì)譜條件優(yōu)化。滅草松采用ESI模式，其他化合物采用ESI+模式。選擇各準分子離子[M+H]+或[M-H]

Symbolm@@ 作為母離子，進行二級質(zhì)譜優(yōu)化。優(yōu)化的目的是保證多反應監(jiān)測模式下被測離子對在質(zhì)譜中有較高的響應值。優(yōu)化了母離子、子離子、錐孔和碰撞電壓等重要的質(zhì)譜參數(shù)，優(yōu)化結(jié)果見表1。

選擇了普遍適用的色譜柱BEH C18柱。為最大限度的保留強極性化合物，起始流動相比為設置為95∶5（V/V），標準溶液的總離子流圖如圖3所示。

3.3 線性關(guān)系、精密度和回收率

采用外標法進行定量分析，繪制的標準曲線在0.5～200 μg/L范圍內(nèi)呈良好的線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2≥0.9802。方法的檢出限（LODs，S/N=3）和定量限（LOQs，S/N=10）范圍分別為0.01～0.8 ng/L和0.02～2.0 ng/L（表2）。針對極性較弱的農(nóng)藥，檢出限低于或接近于用GCMS[31～35]或GCMS/MS[36]技術(shù)測定得到的檢出限。

向空白水中添加一定濃度的混合標準溶液，重復5次。按優(yōu)化的實驗條件分析，計算相對標準偏差（見表2），結(jié)果在2.0%～22.7%之間。

[KH*4D][HT5”SS][HJ*4]表2 35種農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的線性關(guān)系，線性范圍，基質(zhì)效應，檢出限

3.4 基質(zhì)效應評價

將地表水水樣進行富集得到濃縮液，向濃縮液中加入混合標準溶液（濃度為10 μg/L），考察基質(zhì)效應（Matrix effect，ME）?；|(zhì)效應按公式（1）計算：

ME（%）=[1-（Rs+x-Rx）/Rs]×100（1）

式中，Rs+x和Rx分別為加入和未加入混標溶液的濃縮液中目標物的峰面積； Rs表示相同濃度水平標準樣品中農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的峰面積。不同目標物表現(xiàn)出不同程度的基質(zhì)效應?？傮w上，大多數(shù)目標物的基質(zhì)效應在30%以下（表2），特別是強極性有機磷農(nóng)藥（1， 2， 3， 6， 7， 8， 9號）。在活性炭柱前串聯(lián)HLB柱，使得極性較強的有機磷農(nóng)藥與雜質(zhì)共洗脫的可能性降低。

3.5 水源地的地表水樣品分析

采用本方法對被用作水源地的地表水樣品進行分析（表3）。檢出的農(nóng)藥種類主要有甲胺磷、啶蟲咪、乙草胺、戊唑醇、異丙威、敵敵畏等農(nóng)藥或轉(zhuǎn)化產(chǎn)物，濃度范圍在低ng/L級至ng/L級，確證了本方法能夠測定地表水中低ng/L濃度水平下的農(nóng)藥或轉(zhuǎn)化產(chǎn)物。

將標準溶液分別加入上述3個平行水樣（加入體積100 μL），經(jīng)過優(yōu)化的固相萃取方法處理，計算回收率（表3），大多數(shù)農(nóng)藥或轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的回收率在60%～120%之間。草達滅和敵敵畏沸點較低（分別為259℃和251℃），在25℃下蒸氣壓分別為0.0056和0.0158 mm Hg，在氮吹過程中易揮發(fā)損失，導致這兩種農(nóng)藥或轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的回收率并不高（<60%）[37]。實驗結(jié)果表明，本方法靈敏可靠，可用于對地表水中ng/L級不同極性的農(nóng)藥及轉(zhuǎn)化產(chǎn)物的同時測定。

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Abstract A method based on solid phase extraction combined with ultraperformance liquid chromatographytandem mass spectrometry （SPEUPLCMS/MS） was established for the simultaneous determination of thirtyfive pesticides and transformation products of high concern with different polarities at trace level in environmental waters. Under optimized conditions， tandem cartridges with Oasis HLB column and activated carbon were used for the enrichment of water samples. HLB column was eluted by 10 mL of acetonitrile， and activated carbon cartridge was eluted by 10 mL of methanol solution containing 20 mmol/L ammonium acetate. The elution solvents were mixed， concentrated and reconstituted. Finally， the elution solvent was reconstituted with a mixed solution of acetonitrile and water （1∶1， V/V） containing 10 mmol/L ammonium acetate. The targets were separated by gradient elution with 5 mmol/L ammonium formate buffer and acetonitrile as mobile phases， and detected by MS/MS in the multireactions monitoring （MRM） mode. Under the experimental conditions， good linearity ranging from 0.5-200 μg/L was made （R2≥0.9802）， and the limits of detection （LODs） were from 0.01 ng/L to 0.8 ng/L. Recoveries of most targets were 60%-120%. The SPEUPLCMS/MS method established here is reliable and can be applied to determine ng/L level of pesticides and transformation products with different polarities in surface water.