付善良， 丁 利， 肖家勇， 龔 強(qiáng)， 朱紹華， 成 婧， 王利兵

(湖南出入境檢驗檢疫局技術(shù)中心，食品安全科學(xué)技術(shù)湖南省重點(diǎn)實驗室，湖南長沙 410004)

化學(xué)品與人類的衣、食、住、行密不可分，對推動社會的發(fā)展進(jìn)步起到了不可替代的作用。然而，它們在改善人類生活質(zhì)量的同時，也給人類和環(huán)境帶來了巨大的危害。人工合成的化學(xué)品許多具有毒性甚至劇毒，許多種類因具有致癌、致畸、致突變性以及干擾內(nèi)分泌而受到禁用或限用。近年來，隨著大規(guī)模的生產(chǎn)和應(yīng)用，化學(xué)品對人類和生態(tài)環(huán)境的影響日益受到社會的關(guān)注。

三烷基硫代磷酸酯類化合物是有機(jī)磷農(nóng)藥中常見的雜質(zhì)[1 - 3]。這些化學(xué)品存在于有機(jī)磷殺蟲劑的工業(yè)制品中，大大增強(qiáng)了對哺乳動物的毒性[4,5]。并且，由于其結(jié)構(gòu)與有機(jī)磷殺蟲劑的結(jié)構(gòu)相似，理化性質(zhì)接近，所以也給有機(jī)磷殺蟲劑的純化帶來較大的難度。這些雜質(zhì)可隨有機(jī)磷殺蟲劑的使用進(jìn)入環(huán)境，從而對人類健康和生態(tài)環(huán)境造成更大的危害。目前，國內(nèi)外文獻(xiàn)對于環(huán)境、動植物樣品中的有機(jī)磷殺蟲劑殘留量檢測方法的報道較多[6 - 11]，而對于存在于有機(jī)磷殺蟲劑中的毒性更強(qiáng)的雜質(zhì)的檢測卻鮮有報道。

本文采用液液萃取法提取水樣中的O,O,S -三甲基硫代磷酸酯(TMPT)、O,O,S -三甲基二硫代磷酸酯(TMDTP)和O,O,O -三乙基硫代磷酸酯(TETP)3種硫代磷酸酯類化學(xué)品(結(jié)構(gòu)式見圖1)，用氣相色譜/質(zhì)譜(GC/MS)法測定。方法簡便、快速、準(zhǔn)確、靈敏，應(yīng)用于實際樣品的檢測，結(jié)果滿意。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

GCMS -QP2010 Plus氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(日本，島津公司)；7890A氣相色譜儀(美國，安捷倫公司)，帶火焰光度檢測器；TDZ4-WS型低速離心機(jī)；Turbovap Ⅱ型全自動氮吹濃縮儀。

O,O,S -三甲基硫代磷酸酯(O,O,S -Trimethylthiophosphate，純度98.0%)、O,O,S -三甲基二硫代磷酸酯(O,O,S -Trimethyldithiophosphate，純度99.0%)和O,O,O -三乙基硫代磷酸酯(O,O,O -Triethylphosphorothioate，純度99.0%)，均購自Dr.Ehrenstorfer公司；丙酮、正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷和氯仿均為色譜純，購自美國Tedia公司；HCl、NaOH、NaCl均為分析純，購自國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司。實驗用水為超純水。

1.2 實驗方法

1.2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制分別準(zhǔn)確稱取TMTP、TMDTP和TEPT各0.1 g，用丙酮溶解，定容到100 mL棕色容量瓶中，配制成濃度為1.0 mg/mL的單標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液，搖勻，密封，于4 ℃保存?zhèn)溆?。分別吸取以上3種化合物的單標(biāo)準(zhǔn)儲備溶液1 mL于10 mL棕色容量瓶中，用丙酮定容到刻度，配制成濃度均為100 μg/mL的混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液，密封，于4 ℃保存?zhèn)溆谩?種化合物的系列標(biāo)準(zhǔn)曲線工作液(0.01～2.0 μg/mL)由氯仿稀釋其混合標(biāo)準(zhǔn)儲備液配制。

1.2.2液-液萃取方法水樣經(jīng)0.7 μm濾膜過濾后，取200 mL于500 mL分液漏斗中，加入30 g無水NaCl，振搖溶解，加入10 mL氯仿，劇烈振搖5 min，靜置分層后，將下層萃取液轉(zhuǎn)移到氮吹儀濃縮管中，于溫度35 ℃下濃縮至近干，用氯仿定容至1 mL，裝入進(jìn)樣小瓶，供GC/MS測定。

1.3 色譜-質(zhì)譜條件

色譜條件：DB-5 MS石英毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm)，進(jìn)樣口溫度：250 ℃，載氣為高純氦氣(純度99.999%)，柱流量：1.0 mL/min，程序升溫：50 ℃保持1 min， 以5 ℃/min 升至100 ℃，再以30 ℃/ min 升至250 ℃；不分流進(jìn)樣，進(jìn)樣體積：1 μL。

質(zhì)譜條件：EI源溫度：230 ℃，質(zhì)譜接口溫度：250 ℃，檢測電壓1.0 kV；采用選擇離子模式(SIM)檢測，3種化合物的監(jiān)測離子見表1。

表1 3種目標(biāo)化合物的選擇離子

"*":quantitative ions.

2 結(jié)果與討論

2.1 色譜/質(zhì)譜條件的優(yōu)化

根據(jù)分子結(jié)構(gòu)來判斷，3種目標(biāo)化合物的極性不是很強(qiáng)。實驗比較了HP-5(弱極性)和HP-1701(中等極性)兩種常用類型的毛細(xì)管色譜柱對3種目標(biāo)化合物的分離效果。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，HP-5毛細(xì)管柱能夠很容易地將3種化合物分離，而HP-1701毛細(xì)管柱則很難將TMTP和TEPT分開。因此，選用HP-5毛細(xì)管色譜柱作為分離柱。由于分析物的沸點(diǎn)較低，初始柱溫不能設(shè)置過高。實驗比較了初始溫度為80 ℃、70 ℃、60 ℃和50 ℃時3種目標(biāo)化合物的色譜峰形(圖2)。從圖2可見，當(dāng)初始柱溫為50 ℃時，3種目標(biāo)化合物峰形最為尖銳、對稱，且響應(yīng)最高。經(jīng)過進(jìn)一步優(yōu)化，得到1.3中所述的色譜條件。在優(yōu)化的色譜條件下，3種目標(biāo)化合物得到很好的分離，且出峰時間小于13 min。

在優(yōu)化的色譜條件下，對3種目標(biāo)化合物進(jìn)行質(zhì)譜全掃描，獲得其特征碎片離子。選擇相對豐度較高，質(zhì)荷比較大的特征碎片離子作為定量、定性離子,見表1。

2.2 檢測方法的比較

火焰光度檢測器(FPD)是氣相色譜較常用的一種檢測器，它對于含硫和含磷的化合物具有高靈敏度和高選擇性的響應(yīng)，在有機(jī)磷農(nóng)藥和含硫污染物的痕量檢測方面應(yīng)用十分廣泛[10,11]。質(zhì)譜(MS)能提供準(zhǔn)確的分子結(jié)構(gòu)信息，是一種非常有用的鑒定工具，其與氣相色譜聯(lián)用具有分離效率高、靈敏度高和鑒定能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在石化、環(huán)境、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥等分析領(lǐng)域應(yīng)用十分普遍[8,12 - 15]。我們通過實驗發(fā)現(xiàn)，GC/MS對TMTP、TEPT和TMDTP 3種化合物的檢測靈敏度更高，檢測限比GC-FPD約低1～2個數(shù)量級。因此，選擇GC/MS作為本實驗的分離分析方法。

2.3 萃取條件的優(yōu)化

2.3.1萃取溶劑的選擇萃取溶劑對水中化合物的萃取效率與目標(biāo)化合物和萃取溶劑的極性及水溶性密切相關(guān)。實驗考察了正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷和氯仿4種常用有機(jī)溶劑對3 種目標(biāo)化合物的萃取效率。結(jié)果表明，以上4種萃取溶劑均能較容易地萃取水中的TMDTP和TEPT，但對TMTP的萃取效率差異較大。正己烷對TMTP的萃取效率極低，幾乎不能萃取。其它3種溶劑對TMTP的萃取率的高低順序為氯仿>二氯甲烷>乙酸乙酯。因此，選擇氯仿作為萃取溶劑。

2.3.2pH值的影響實驗考察了水樣pH值對3種目標(biāo)化合物的萃取率的影響。200 mL添加濃度為5.0 μg/L的加標(biāo)空白水樣用0.1 mol/L HCl或0.1 mol/L NaOH溶液分別調(diào)節(jié)pH值為3、5、7、9和11，用10 mL氯仿萃取1次，計算萃取率，結(jié)果見圖3。從圖3可見，水樣pH對3種目標(biāo)化合物的萃取效率影響很小。因此，在分析實際樣品時，不需調(diào)節(jié)樣品的pH值。

2.3.3NaCl的影響NaCl的加入可以降低目標(biāo)化合物在水中的溶解度，從而有利于其被有機(jī)溶劑萃取出來，因此加入NaCl可以顯著提高水樣中目標(biāo)化合物的萃取率。實驗在水樣中添加不同濃度(3%～15%)的NaCl，研究NaCl加入量對水樣中3 種目標(biāo)化合物萃取率的影響，結(jié)果見圖4。由于TMDTP和TEPT較易被萃取，即使在不加NaCl的情況下也能達(dá)到滿意的萃取率。但從圖4可見，TMTP的萃取率隨NaCl的濃度增加而增大，當(dāng)其濃度達(dá)到12%時，TMTP的萃取率接近100%，與NaCl濃度為15%時的萃取率相當(dāng)。選擇NaCl濃度為15%。

2.4 標(biāo)準(zhǔn)曲線、檢出限和精密度

在優(yōu)化的條件下，對3 種目標(biāo)化合物0.01、0.02、0.05、0.1、0.5、1.0和2.0 μg/mL系列濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行測定。分別以3種目標(biāo)化合物峰面積(Y)為縱坐標(biāo)，質(zhì)量濃度(X，μg/mL)為橫坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，3種目標(biāo)化合物在0.01～2.0 μg/mL范圍內(nèi)具有良好線性關(guān)系，相關(guān)系數(shù)R2均大于0.9994，見表2。根據(jù)樣品濃縮200倍計算，求得3種目標(biāo)化合物的檢出限(S/N=3)為0.26～2.7 ng/L，定量限(S/N=10)為0.87～8.9 ng/L。

2.5 環(huán)境水樣的測定

采用本方法對自來水、池塘水和湖水3個實際樣品進(jìn)行分析測定，均未檢出3種目標(biāo)化合物。上述實際樣品中3種目標(biāo)化合物不同加標(biāo)水平(0.05、0.25和1.0 μg/ L)平均回收率在85.7%～104.2%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)在1.5%～12.2%之間，見表3。說明本方法準(zhǔn)確度好，精密度高，滿足分析測定的要求。

表2 3種目標(biāo)化合物的保留時間、線性方程、相關(guān)系數(shù)、檢出限和定量限

表3 添加回收率

3 結(jié)論

液液萃取-氣相色譜/質(zhì)譜法能同時測定水中TMTP、TMDTP和TEPT，該方法操作簡便快速、安全、準(zhǔn)確、靈敏度高，滿足水質(zhì)檢測要求。采用該方法檢測實際水樣，結(jié)果3種目標(biāo)化合物均未檢出，添加回收率在85.7%～104.2%之間，相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.5%～12.2%之間，說明該方法可用于水樣中3種三烷基硫代磷酸酯類化合物的監(jiān)測。