于 愛 鑫
(煙臺(tái)大學(xué)土木工程學(xué)院,山東 煙臺(tái) 264005)
呋喃丹是一種用于農(nóng)作物,殺蟲效果非常好,但是毒性極強(qiáng)的氨基甲酸酯類有機(jī)農(nóng)藥[1],被我國列為高毒性農(nóng)藥,屬于規(guī)定不得使用和限制使用的農(nóng)藥品種,對(duì)環(huán)境生物毒性很強(qiáng)[2],它的廣泛使用,會(huì)污染地表水和其他飲用水源[3,4],具有致癌、致畸、致突變效應(yīng)。這種農(nóng)藥在水環(huán)境中殘留期較長,易揮發(fā),能通過大氣運(yùn)動(dòng)在環(huán)境中長距離遷移。我國GB 5749—2006生活飲用水衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)將呋喃丹規(guī)定為非常規(guī)指標(biāo),限制為0.007 mg/L[5]。人類通過飲用水長期攝入殘留的呋喃丹農(nóng)藥,則會(huì)影響人體健康[6],3-羥基呋喃丹是其一種代謝產(chǎn)物。目前,國內(nèi)開展的對(duì)3-羥基呋喃丹測(cè)定方法的研究多為氣相色譜法[7-9],而沒有研究運(yùn)用超高效液相色譜質(zhì)譜法對(duì)其測(cè)定。本文采用超高效液相色譜—串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用對(duì)水體中的3-羥基呋喃丹進(jìn)行檢測(cè),無需前處理,快速簡(jiǎn)便,準(zhǔn)確度高,優(yōu)化質(zhì)譜條件并對(duì)比了不同的液相條件對(duì)響應(yīng)強(qiáng)度的影響。
Waters超高效液相色譜—質(zhì)譜聯(lián)用儀(UPLC-MS/MS)(Waters,USA);ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm×1.7 mm);MassLynx 4.1軟件(Waters)用于控制儀器、采集數(shù)據(jù)和數(shù)據(jù)分析;0.22 μm一次性濾膜。
標(biāo)準(zhǔn)溶液:3-羥基呋喃丹(100 μg/mL,P-186S);甲酸(色譜純);甲醇(色譜純);超純水。
1.2.1標(biāo)準(zhǔn)溶液配置
標(biāo)準(zhǔn)貯備液:吸取1 mL的3-羥基呋喃丹標(biāo)準(zhǔn)品,加水稀釋至100 mL,即得1 mg/L的呋喃丹標(biāo)準(zhǔn)貯備液。
標(biāo)準(zhǔn)工作液:分別吸取1 mg/L的呋喃丹標(biāo)準(zhǔn)貯備液0 μL,10 μL,30 μL,50 μL,100 μL,150 μL,200 μL,加水稀釋至10 mL,得到0 μg/L,1 μg/L,3 μg/L,5 μg/L,10 μg/L,15 μg/L,20 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液。
1.2.2樣品前處理
水樣經(jīng)過0.22 μm水系微孔濾膜過濾后用于UPLC-MS/MS的測(cè)定。
1.2.3液相色譜儀器條件
色譜柱:ACQUITY UPLC BEH C18色譜柱(2.1 mm×50 mm×1.7 mm);流速:5.0 μL/min;流量:0.2 mL/min;柱溫:35 ℃;樣品室溫度:15 ℃;進(jìn)樣量:5 μL;流動(dòng)相A為甲醇,流動(dòng)相B為0.1%甲酸水溶液,流動(dòng)梯度見表1。
表1 超高效液相色譜分離梯度條件
1.2.4質(zhì)譜儀器條件
離子源:電噴霧正離子(Electronic Spray Iom, ESI+),正離子掃描方式,離子源溫度120 ℃;多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)方式采集數(shù)據(jù)對(duì)該物質(zhì)進(jìn)行定性、定量分析,MRM參數(shù)見表2;使用高純氮?dú)?純度99.999%,Air Liquide)作為碰撞氣,氮?dú)獍l(fā)生器(純度99.9%,Peak)提供霧化氣和脫溶劑氣,脫溶劑氣溫度350 ℃,脫溶劑氣流量350 L/Hr,錐孔氣流量50 L/Hr,毛細(xì)管電壓2.8 kV;質(zhì)量分析器LM Resdution 1:13.0,HM Resdution 1:15.0,Ion Energy 1:0.5;LM Resdution 2:13.0,HM Resdution 2:15.0,Ion Energy 2:0.5。
表2 3-羥基呋喃丹MRM參數(shù)
通過比較水和甲酸—水作為流動(dòng)相,發(fā)現(xiàn)加入甲酸后鋒形有了明顯的改善,鋒形窄而對(duì)稱,并且質(zhì)譜圖的響應(yīng)值也有所提高,查閱文獻(xiàn)得知,3-羥基呋喃丹在正離子掃描模式下有較好的響應(yīng),因?yàn)樵谒屑尤爰姿嵩黾与婋x效率,對(duì)試樣正離子的產(chǎn)生起到了促進(jìn)和穩(wěn)定的作用[10]。
分別對(duì)3-羥基呋喃丹標(biāo)準(zhǔn)品進(jìn)行母離子掃描(如圖1所示)和子離子碎片掃描(見圖2),圖1中基峰質(zhì)荷比(m/z)為259.98,推斷為[M+Na]+峰,而其[M+H]+峰相應(yīng)相對(duì)較低。由于[M+Na]+峰在質(zhì)譜中響應(yīng)不穩(wěn)定,如果用它作為監(jiān)測(cè)離子,會(huì)影響3-羥基呋喃丹定量的平行性和穩(wěn)定性,所以選擇為[M+H]監(jiān)測(cè)離子,響應(yīng)較穩(wěn)定,選擇[M+H]+m/z238.03為母離子。
調(diào)試時(shí)用針泵直接進(jìn)樣,分別對(duì)離子源溫度、碰撞能量、錐孔電壓、毛細(xì)管電壓等條件進(jìn)行了優(yōu)化,以確定3-羥基呋喃丹的母離子和子離子,以強(qiáng)度較大的子離子作為定量離子,強(qiáng)度稍小的子離子作為定性離子,詳見表2。
按照建好的方法對(duì)濃度分別為1 μg/L,3 μg/L,5 μg/L,10 μg/L,15 μg/L,20 μg/L的標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行測(cè)定,以質(zhì)量濃度ρ(μg/L)為橫坐標(biāo),峰面積A為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線,線性回歸方程為A=114.73ρ+14.203,相關(guān)系數(shù)為0.999 4,在1 μg/L~20 μg/L范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。按3倍信噪比計(jì)算檢出限,10倍信噪比計(jì)算定量限,檢出限為0.1 μg/L,定量限為0.5 μg/L。
分別對(duì)低、中、高3種濃度水平進(jìn)行檢測(cè),選取濃度分別為2.5 μg/L,10 μg/L,25 μg/L的3-羥基呋喃丹進(jìn)行日內(nèi)連續(xù)進(jìn)樣3次,日間連續(xù)進(jìn)樣3次,計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。結(jié)果見表3。
表3 三羥基呋喃丹精密度實(shí)驗(yàn)結(jié)果
取空白自來水樣品3份,每份100 mL,分別加入標(biāo)準(zhǔn)貯備液0.25 μL,1 mL,2.5 mL,按實(shí)驗(yàn)方法處理?;厥章式Y(jié)果見表4。
表4 三羥基呋喃丹回收率實(shí)驗(yàn)結(jié)果(n=3)
本文使用UPLC-MS/MS在MRM模式下確定了3-羥基呋喃丹的最優(yōu)碰撞能量。通過探討得出了流動(dòng)相對(duì)檢測(cè)強(qiáng)度的影響,最終以甲醇和甲酸—水(0.1+99.9)為最優(yōu)流動(dòng)相。與現(xiàn)有的3-羥基呋喃丹檢測(cè)方法相比,本方法處理樣品具有處理簡(jiǎn)單,準(zhǔn)確可靠,檢出限低,定性能力強(qiáng)和線性關(guān)系好的優(yōu)點(diǎn),為水環(huán)境的3-羥基呋喃丹的監(jiān)測(cè)和管理工作提供數(shù)據(jù)支撐。