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高研芬 鄭淏 王斐
摘 要:目的:建立利用核殼型色譜柱和高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法快速測定環(huán)境水樣中克百威的分析方法。方法:水樣經(jīng)過0.45μm微孔濾膜過濾,采用核殼型Waters Cortecs C18色譜柱(100×2.1mm,2.7μm)分離,以甲醇-水(0.1%甲酸)為流動相,在加熱電噴霧電離源、正離子模式下,采用選擇反應(yīng)監(jiān)測模式采集數(shù)據(jù)。結(jié)果:在0.2~100μg/L的范圍內(nèi)線性關(guān)系良好,相關(guān)系數(shù)>0.999。方法的檢出限為0.02μg/L。在2.0和20.0μg/L2個添加水平下,方法的回收率在84.9%~89.8%,相對標(biāo)準(zhǔn)偏差在1.3%~3.3%。結(jié)論:該方法簡單、快速、靈敏度高,適合于環(huán)境水樣中克百威的測定。
關(guān)鍵詞:克百威;核殼型填料;水樣;高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜
中圖分類號 X832文獻標(biāo)識碼 A文章編號 1007-7731(2020)14-0142-02
Abstract: Purpose:A rapid method for the determination of carbofuran inenvironmentalwaters using a core-shell column and high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry was established. Method:The water samples filtered with 0.45μ mmillipore filter were analyzed by core-shellWaters Cortecs C18 column (100×2.1mm, 2.7μm) using methanol and 0.1% (v/v) formic acid aqueous solution as mobile phases. The analytes were detected using a heated electrospary ionization (HESI) source under the SRM mode. Result: The calibration curve for carbofuran was linear in the range of 0.2~10.0μg/L, with correlation coefficient greater than 0.999. The limit of detection was 0.02μg/L.The recoveries ranged from 86.0% to 94.7% and the relative standarddeviations ( RSDs) ranged from 1.4% to 2.9% when spiked levels were at 2.0, and 20.0μg/L. Conclusion:This method can be applied to the determination of carbofuranin environmental water samples with the advantage of simplicity, rapidity, and high sensitivity.
Key words: Carbofuran; Core-shell stationary phase; Water samples; High performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC-MS/MS)
克百威,也稱呋喃丹,是一種氨基甲酸酯農(nóng)藥,為高毒殺蟲劑,廣泛使用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中。據(jù)研究,25℃時克百威在水中溶解度為0.7g/L,溶解度較大,易污染土壤和水體,具有潛在的污染環(huán)境水體的可能。當(dāng)前,克百威的測定方法有氣相色譜法,液相色譜-柱后衍生法[1-2]、液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法[3-4]。由于克百威熱穩(wěn)定性差,遇高溫易分解,因此不宜用氣相色譜分析。液相色譜-柱后衍生法需要額外的衍生裝置,前處理過程也比較花費時間,精密度和準(zhǔn)確度都較差。而液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法具有定性準(zhǔn)確、靈敏度高的優(yōu)點,適合于水體中克百威的測定。
受到系統(tǒng)壓力的限制,高效液相色譜多使用直徑為5μm或3μm的全多孔硅膠填料,不能通過使用更小粒徑的填料進來一步提高柱效。而核殼型填料[5-6]具有特殊的結(jié)構(gòu),由1個實心核和包裹實心核的多孔殼層組成。與全多孔硅膠相比,溶質(zhì)在核殼型固定相的擴散路徑更短,因而填料柱效更高,檢出限更低。
本研究建立了用直徑2.7μm的核殼型填料填充的色譜柱和高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜快速測定環(huán)境水樣中克百威的分析方法,優(yōu)化了固定相、流動相等參數(shù),考察了方法的線性范圍、檢出限、精密度和準(zhǔn)確度。該方法具有簡單、快速、準(zhǔn)確的優(yōu)點,適合于分析環(huán)境水樣中的克百威。
1 材料與方法
1.1 儀器和試劑 Thermo TSQ Quantum Access高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜儀??税偻ㄟ秽ぃ?biāo)準(zhǔn)貯備液:ρ=100μg/mL(農(nóng)業(yè)農(nóng)村部環(huán)境保護科研監(jiān)測所),貯備液于4℃以下冷藏密封避光保存;色譜純甲酸;色譜純甲醇;試驗用水為超純水;0.45μm孔徑的玻璃纖維濾膜。
1.2 儀器條件
1.2.1 色譜條件 液相色譜柱:Waters Cortecs C18column(100×2.1mm,2.7μm);流動相:流動相A:甲酸溶液(1‰),流動相B:甲醇;流速:300μL/min;柱溫:35℃;進樣體積:5.0μL;梯度洗脫程序:5%B保持1min,2~6min線性增加到90%B,90%B保持1min。
1.2.2 質(zhì)譜條件 加熱電噴霧離子源(H-ESI):正離子掃描;多反應(yīng)監(jiān)測(SRM);噴霧電壓3000V;毛細管溫度320℃;蒸發(fā)器溫度300℃;鞘氣35arb;輔助氣5arb;碰撞氣1.5mTorr;掃描時間0.4s;管透鏡電壓86V;碰撞能量22V(123.2),6V(165.1);克百威定性離子對為m/z222.1/123.2,定量離子對為222.1/165.1。
1.3 樣品采集和處理 用干凈磨口棕色玻璃瓶(100 mL)采集水樣,采樣瓶要完全注滿不留氣泡。調(diào)節(jié)其為中性,4℃以下冷藏避光保存,3d內(nèi)完成分析。待水樣恢復(fù)至室溫,過孔徑為0.45μm濾膜過濾,上機測定。
2 結(jié)果與分析
2.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化 對克百威標(biāo)準(zhǔn)品進行母離子掃描,確定母離子質(zhì)荷比(m/z)為221.1,優(yōu)化管透鏡電壓后繼續(xù)進行子離子掃描,根據(jù)特征離子的豐度確定子離子m/z分別165.1、123.2。對選定離子對的碰撞能量進行優(yōu)化,使質(zhì)譜性能達到最佳。
2.2 色譜條件優(yōu)化 首先,考察Kromasil Eternity-5-C18柱(10×2.1mm,5μm)、HypersilGOLDC18柱(10×2.1mm,3μm)和Waters Cortecs C18柱(10×2.1mm,2.7μm)3種色譜柱的性能。用這3種色譜柱分別分析了10μg/L克百威標(biāo)準(zhǔn)溶液,Waters Cortecs C18柱產(chǎn)生的色譜峰峰高最高、Hypersil GOLD C18柱次之、Kromasil Eternity-5-C18柱最低。原因是Waters Cortecs C18柱的填料的粒徑最小,更重要的是核殼填料的特殊結(jié)構(gòu),極大地增強了色譜柱的柱效。色譜峰越高,方法的檢出限就越低,因此,選擇Waters Cortecs C18柱進行下一步的優(yōu)化。同時,優(yōu)化流動相??疾霤H3OH-H2O、CH3OH-0.1% HCOOH、CH3OH-10mmol/L HCOONH4流動相體系對克百威色譜峰的影響。在CH3OH-0.1% HCOOH體系中,峰形對稱,峰高也明顯高于另外2個流動相體系。
2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線和檢出限 對0.2、2.0、5.0、10.0、20.0、100μg/L的標(biāo)準(zhǔn)系列進行測定,線性相關(guān)系數(shù)大于0.999。方法的檢出限按照公式MDL=t(n-1,0.99)×S計算,MDL是方法檢出限,t為統(tǒng)計值,S是n次平行測定的標(biāo)準(zhǔn)偏差。分別測定濃度為0.1μg/L的11份自制水樣,計算出克百威的檢出限是0.02μg/L。
2.4 精密度和回收率試驗 通過給地下水和地表水水樣中加入低、高2個濃度水平的標(biāo)準(zhǔn)溶液,考察方法的精密度和回收率,每份樣品測5次,結(jié)果如表1所示。由表1可知,該方法的精密度在1.3%~3.3%,準(zhǔn)確度在84.9%~89.8%。說明該方法適合于測定環(huán)境水樣中的克百威。
3 結(jié)論
本研究結(jié)果表明,利用核殼型色譜柱-高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法測定環(huán)境水樣中的克百威,具有簡單、快速、準(zhǔn)確的特點,適合于分析環(huán)境水樣中的克百威。
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(責(zé)編:張宏民)