徐 超,鄒德靚,周依鉑,劉勁松,,孫琴琴
(1.浙江工業(yè)大學(xué) 環(huán)境學(xué)院,浙江 杭州 310014;2.浙江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心 浙江 杭州 310012)
擬除蟲(chóng)菊酯類農(nóng)藥(Pyrethroid)是一類以天然除蟲(chóng)菊酯為基礎(chǔ)合成的殺蟲(chóng)劑,因其廣譜、高效的特性在中國(guó)被廣泛使用[1-3]。目前,擬除蟲(chóng)菊酯殺蟲(chóng)劑已占據(jù)全世界殺蟲(chóng)劑的30%[4]。有研究表明,擬除蟲(chóng)菊酯對(duì)水生生物的毒性大約是對(duì)哺乳類動(dòng)物和鳥(niǎo)類毒性的10~1 000倍[5],因而對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成了嚴(yán)重的威脅。醚菊酯(Etofenprox)又名多來(lái)寶(Trebon),化學(xué)名稱為2-(4-ethoxyphenyl)-2-methylpropyl-3-phenoxybenzyl ether,是20世紀(jì)80年代初日本三井東壓化學(xué)株式會(huì)社生產(chǎn)的一種僅含有碳、氫、氧基團(tuán)的擬除蟲(chóng)菊酯類內(nèi)吸性殺蟲(chóng)劑[6],由于其廣譜、高效、持效時(shí)間長(zhǎng)和對(duì)作物安全等特點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于稻田害蟲(chóng)的防治[7]。
目前已有文獻(xiàn)表明醚菊酯的長(zhǎng)期持續(xù)使用會(huì)造成水生生態(tài)環(huán)境污染,對(duì)水生生物的安全產(chǎn)生威脅[8-9]。而醚菊酯的檢測(cè)方法主要為氣相色譜法[10-12]及液相質(zhì)譜法[13](GC-FID,GC-ECD),然而現(xiàn)有的氣相色譜法及液相質(zhì)譜法需要對(duì)樣品進(jìn)行衍生化處理,檢測(cè)方法較為復(fù)雜且檢測(cè)限較高(0.008 μg/g及0.02 mg/kg)。與前兩種方法相比,氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的方法既有氣相色譜法分離性好的優(yōu)點(diǎn)又有質(zhì)譜法鑒別能力好的優(yōu)點(diǎn),在農(nóng)藥殘留檢測(cè)方面具有廣泛的應(yīng)用[14-16]。因此選用氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用的方法可以更加準(zhǔn)確、穩(wěn)定地檢測(cè)魚(yú)類樣品中醚菊酯,更好地評(píng)價(jià)醚菊酯在環(huán)境和生物樣品中的殘留規(guī)律及其安全性。
氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS),Agilent 7890B-5977A,美國(guó)安捷倫公司;氮吹儀,OA-SYS,美國(guó)Organomation公司;冷凍干燥機(jī),F(xiàn)DU-1100,日本理化公司;旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)儀,Hei-VAP Advantage,德國(guó)Heidolph公司;萬(wàn)分之一天平,AL204-IC,美國(guó)Mettler Toledo公司;渦旋混合器,MX-S,上海精科實(shí)業(yè)有限公司;高速離心機(jī),Multifuge 1S-R,美國(guó)Thermo公司。
醚菊酯標(biāo)準(zhǔn)品(Dr.Ehrenstorfer 0.10 g/瓶);無(wú)水硫酸鈉(上海試四赫維化工,分析純);苝-d12(產(chǎn)品編號(hào)110001-02-1,2 000 mg/L)、正己烷、環(huán)己烷、乙酸乙酯、乙腈、石油醚,丙酮(色譜純,F(xiàn)isher Chemical)。
色譜柱為DB-5MS 石英毛細(xì)管色譜柱(30 m×0.25 mm×0.25 μm);升溫程序?yàn)槌跏紲囟?0 ℃,保持1 min,以15 ℃/min升至120 ℃,保持4 min,再以15 ℃/min升至320 ℃,保持8 min;載氣為高純氦氣(純度>99.999%),流速為1.4 mL/min;進(jìn)樣口溫度320 ℃;進(jìn)樣方式為不分流進(jìn)樣;傳輸線溫度300 ℃;進(jìn)樣體積1.00 μL;電子轟擊源(EI);離子源溫度250 ℃,四級(jí)桿溫度150 ℃;溶劑延遲15 min;掃描模式為選擇性離子檢測(cè)(SIM)。
1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)品配制
準(zhǔn)確稱取0.010 g醚菊酯標(biāo)準(zhǔn)品于10.00 mL容量瓶中,用丙酮充分溶解并定容至刻度線,配制成質(zhì)量濃度為1 000 mg /L的標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液。
1.4.2 內(nèi)標(biāo)使用液配制
取苝-d12溶液50.00 μL,用甲醇稀釋至10.00 mL,搖勻,質(zhì)量濃度為10.00 mg/L。
1.4.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線繪制
按需要吸取醚菊酯標(biāo)準(zhǔn)品儲(chǔ)備液并用丙酮稀釋成0.02,0.05,0.1,0.3,0.5,1.0 μg/mL系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,并分別加入20.00 μL內(nèi)標(biāo)使用液,使加入內(nèi)標(biāo)的目標(biāo)質(zhì)量濃度為0.2 μg/mL,并用氣質(zhì)聯(lián)用儀于1.3節(jié)條件下進(jìn)行分析。
樣品的前處理方法參照此前魚(yú)體內(nèi)菊酯類農(nóng)藥的提取方法[17]并進(jìn)行了改進(jìn)。正常的魚(yú)類樣品冷凍干燥后,使用瑪瑙研缽將其研磨至細(xì)粉末狀,加入3 mLV(環(huán)己烷)∶V(乙酸乙酯)=1∶1的溶液,在渦旋混合器上混合,超聲處理3 min后以6 000 r/min離心3 min。將上層有機(jī)層吸取轉(zhuǎn)移至干凈的比色管中,萃取過(guò)程重復(fù)兩次,合并萃取液,將萃取得到的上清液溶于6 mL乙腈中,并用3 mL乙腈飽和石油醚通過(guò)機(jī)械振蕩的方法萃取以除去脂質(zhì)物質(zhì)。靜置幾分鐘后,分離得到下層有機(jī)相。萃取過(guò)程重復(fù)兩次,合并下層有機(jī)相,并旋轉(zhuǎn)蒸發(fā)至干,將殘余物質(zhì)溶解于3 mLV(丙酮)∶V(正己烷)=1∶9的溶液中,并用Florisil SPE柱(3 mL,500 mg;ANPEL Scientific Instrument Co,上海)凈化。用8 mL丙酮/正己烷進(jìn)行洗脫,蒸發(fā)至干,并重新定至1 mL丙酮中待測(cè)。
GC-MS使用前先經(jīng)調(diào)諧液進(jìn)行調(diào)諧,當(dāng)?shù)獨(dú)?、水、氧氣的體積分?jǐn)?shù)分別小于10%,20%,10%時(shí),方可進(jìn)行樣品分析。以測(cè)得的醚菊酯和內(nèi)標(biāo)物質(zhì)苝-d12的響應(yīng)值之比為縱坐標(biāo),濃度比為橫坐標(biāo),線性方程為Y=0.637 58X+0.000 42,R2=0.999 98,本方法的檢出限為1.58 ng/mL。結(jié)果表明當(dāng)醚菊酯質(zhì)量濃度為0.02~1.00 μg/mL時(shí)線性良好,見(jiàn)表1和圖1。
表1 內(nèi)標(biāo)法工作曲線各質(zhì)量濃度的響應(yīng)值
圖1 醚菊酯內(nèi)標(biāo)法工作曲線Fig.1 The standard curve of etofenprox
本實(shí)驗(yàn)采用選擇離子掃描模式,僅對(duì)醚菊酯及內(nèi)標(biāo)物質(zhì)苝-d12的定量、定性離子進(jìn)行掃描,從而提高了靈敏度,降低了干擾。而利用定量離子與定性離子的比例關(guān)系,既可定性,又可定量。定量及定性離子的選擇應(yīng)考慮以下幾點(diǎn):1) 選擇特征性高的離子;2) 選擇質(zhì)量數(shù)高的離子;3) 選擇對(duì)稱性高且重現(xiàn)性好的離子;4) 選擇與柱流失碎片離子不同的離子。鑒于以上條件,選擇m/z=163和m/z=264分別作為兩種物質(zhì)的定量離子,并以135,107,263和260作為輔助定性離子。在此基礎(chǔ)上使用程序升溫的方法,可以使兩種物質(zhì)有更好的分離度,更容易同樣品中其他雜質(zhì)分離,提高分析的準(zhǔn)確度。
在樣品預(yù)處理時(shí),回收率與洗脫液用量有關(guān):在洗脫液小于8.00 mL時(shí),回收率與洗脫液呈線性增大;在洗脫液大于8 mL時(shí),繼續(xù)增大洗脫液用量回收率無(wú)明顯變化。故用8 mL洗脫液洗脫樣品。經(jīng)過(guò)GC-MS測(cè)定,醚菊酯和苝-d12的質(zhì)譜圖見(jiàn)圖2,3。由醚菊酯的標(biāo)準(zhǔn)溶液總離子流(TIC)圖可知:苝-d12和醚菊酯的保留時(shí)間分別為22.50,22.24 min,且峰型良好,無(wú)雜質(zhì)干擾,見(jiàn)圖4。樣品的回收率主要取決于前處理過(guò)程,由于魚(yú)類樣品屬于生物樣品且脂質(zhì)含量大,因而前處理過(guò)程較為復(fù)雜,回收率與植物樣品相比較低。本研究以乙腈飽和石油醚通過(guò)機(jī)械振蕩的方法除去脂質(zhì)物質(zhì)并以Florisil SPE柱凈化,前處理過(guò)程操作簡(jiǎn)單,對(duì)儀器要求比較低且回收率能夠滿足對(duì)食品中擬除蟲(chóng)菊酯類藥物的殘留量檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。
圖2 醚菊酯質(zhì)譜圖Fig.2 Mass spectrum of etofenprox
圖3 苝-d12質(zhì)譜圖Fig.3 Mass spectrum of perylene-d12
圖4 醚菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液總離子流圖Fig.4 Total ion chromatogram of etofenprox standard solution
在魚(yú)類樣品中添加3 個(gè)濃度水平的醚菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液,按照1.5的方法進(jìn)行樣品前處理,平行測(cè)定6 次?;厥章始s為84%~86%,與魚(yú)類樣品中其他菊酯類農(nóng)藥的回收率[17](82.9%~105.8%)相當(dāng)。精密度約為1.07%~2.03%,與現(xiàn)有的醚菊酯檢測(cè)方法[10-13](18%~6.9%)相比更為穩(wěn)定,平行性更好,見(jiàn)表2。
表2 醚菊酯添加回收率與精密度結(jié)果Table 1 Addition recovery and precision results of etofenprox
目前尚未有水產(chǎn)品中醚菊酯的相關(guān)檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn),與現(xiàn)有的醚菊酯檢測(cè)方法相比,本實(shí)驗(yàn)建立的氣相色譜-質(zhì)譜測(cè)定魚(yú)體內(nèi)醚菊酯的方法提高了定量的準(zhǔn)確性并降低了檢出限。樣品冷凍干燥后用V(環(huán)己烷)∶V(乙酸乙酯)=1∶1的溶液萃取,經(jīng)去脂、凈化、旋蒸、氮吹、定容,并使用氣質(zhì)聯(lián)用儀檢測(cè),以苝-d12為內(nèi)標(biāo)進(jìn)行定量。本方法醚菊酯的線性范圍為0.02~1.00 μg/mL,檢出限為1.58 ng/mL,回收率約為84%~86%。檢出限低于國(guó)內(nèi)外對(duì)食品中擬除蟲(chóng)菊酯類藥物的殘留量限量標(biāo)準(zhǔn)[18]。并且用內(nèi)標(biāo)法定量可以一定程度上減小儀器所造成的誤差,定量更為準(zhǔn)確。綜上所述,本方法簡(jiǎn)便快捷、靈敏準(zhǔn)確,能夠滿足魚(yú)體內(nèi)醚菊酯的測(cè)定要求。