尹平艷,楊 華,葉 凡,陳 煦,陸顯菊
(廣西壯族自治區(qū)環(huán)境保護(hù)科學(xué)研究院,廣西 南寧 530022)
多菌靈、啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺在我國(guó)使用較廣,撲虱靈主要用于水稻、蔬菜、茶葉和柑桔等作物的葉蟬、飛虱、粉虱和介殼蟲(chóng)等害蟲(chóng)的防治;速撲殺對(duì)多種蚧蟲(chóng)有高效,為柑橘的專(zhuān)門(mén)殺蚧劑[1-4]。目前,我國(guó)存在農(nóng)藥使用品種多、用量較大且農(nóng)藥科學(xué)用藥、環(huán)境保護(hù)意識(shí)較差等問(wèn)題,農(nóng)藥使用過(guò)程中會(huì)滲透到土壤、地下水和農(nóng)產(chǎn)品中,進(jìn)而通過(guò)食物鏈的傳遞,對(duì)環(huán)境和人們的健康造成潛在的、長(zhǎng)期的,甚至是嚴(yán)重的影響[5,6]。加強(qiáng)對(duì)土壤環(huán)境中農(nóng)藥殘留的監(jiān)測(cè),進(jìn)而采取必要的措施,對(duì)新時(shí)期下中央提出的“建設(shè)社會(huì)主義新農(nóng)村”具有非常重要的意義。
現(xiàn)階段,有關(guān)土壤中多菌靈、啶蟲(chóng)脒等農(nóng)藥殘留的研究較少。經(jīng)查閱文獻(xiàn),陳曦等[7]研究了高效液相色譜法測(cè)定西瓜及其種植土壤中多菌靈殘留研究檢驗(yàn)方法;譚華東[8]研究了QuEChERS/UPLC-MS/MS法快速測(cè)定土壤中吡蟲(chóng)啉、啶蟲(chóng)脒與阿維菌素殘留的分析方法。高效液相色譜法專(zhuān)屬性較低,易出現(xiàn)假陽(yáng)性檢測(cè)結(jié)果,且靈敏度較低,不適用于土壤中微量農(nóng)藥殘留的檢測(cè);QuEChERS 提取速度快,但凈化效果較差,基質(zhì)干擾較大,且對(duì)色譜-質(zhì)譜系統(tǒng)影響較大。實(shí)驗(yàn)建立采用振蕩提取土壤中多菌靈、啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺4 種常用農(nóng)藥,凝膠凈化色譜法凈化后上液相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀定性、定量檢測(cè)的分析方法。
AB Sciex Triple QuadTM5500 型三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜儀(美國(guó)艾伯塞斯公司);島津LC-30A 型超高壓液相色譜系統(tǒng)(日本島津公司);GPC 1000 型凝膠凈化色譜系統(tǒng)(北京萊伯泰科公司);Quintix125D-1CN 型電子分析天平(德國(guó)賽多利斯公司);Milli-Q direct 8 型超純水系統(tǒng)(美國(guó)密理博公司);DSY-VI型水浴氮吹儀(北京東方精華苑公司)。
質(zhì)量濃度均為100μg·mL-1的多菌靈溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW(E)083201)、啶蟲(chóng)脒溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW(E)083206)、撲虱靈溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW(E)083326)、速撲殺溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)(GBW(E)083165),以上溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)均購(gòu)自北京普天同創(chuàng)生物科技有限公司。
丙酮、正己烷、乙腈、甲醇,均為色譜純,美國(guó)MERCK 公司;實(shí)驗(yàn)用水均為超純水(自制);其他輔助試劑均為分析純,上?;瘜W(xué)試劑廠(chǎng)。
1.3.1 色譜參數(shù)
分離柱為Waters Acquity UPLC BEH C18(規(guī)格:100mm(柱長(zhǎng))×2.1mm(內(nèi)徑), 1.7μm(填料粒徑));流速:0.2mL·min-1;柱溫:35℃;進(jìn)樣體積:10μL;流動(dòng)相A:乙腈-甲醇溶液(V∶V=2∶1),流動(dòng)相B:0.1%甲酸水溶液,梯度洗脫。洗脫程序見(jiàn)表1。
表1 梯度洗脫條件Tab.1 Gradient elution conditions
1.3.2 質(zhì)譜參數(shù)
離子源為電噴霧離子源(ESI);掃描方式:正離子模式(+);離子源溫度:550℃;氣簾氣壓力:45Psi;輔助氣壓力:60Psi;離子噴霧電壓:5450V;霧化器壓力:45Psi;檢測(cè)模式:多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)模式。
1.4.1 標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液的配制 精密移取“1.2”多菌靈溶液標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì),1.0mL,置于10mL 棕色量瓶中,加甲醇定容至標(biāo)線(xiàn),搖勻,得多菌靈標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液;同法配制啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液(多菌靈、啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液濃度均為10μg·mL-1)。
1.4.2 標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)系列溶液的配制 取“1.4.1”多菌靈、啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,分別精密移取適量,制備1mL 溶液中含多菌靈、啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺分別為0.01、0.05、0.1、0.5、5.0、10.0μg·mL-1的系列標(biāo)準(zhǔn)混合溶液,加甲醇定容至標(biāo)線(xiàn),搖勻,即得標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)系列溶液。
1.4.3 樣品溶液的配制
1.4.3.1 樣品預(yù)處理 隨機(jī)采集土壤樣品500g,置粉碎機(jī)中粉碎,粉碎后的樣品過(guò)85 目篩網(wǎng),未過(guò)篩的土壤樣品,重新粉碎,直至全部過(guò)篩,粉碎后的樣品置廣口瓶中,冷藏(2~8℃)儲(chǔ)存。
1.4.3.2 樣品前處理 取“1.4.3.1”處理后的樣品15.0g,置于50mL 錐形瓶中,分別加入丙酮35mL,NH3·H2O 1.0mL,無(wú)水Na2SO4(除水劑)3.0g,渦旋1min,超聲提取20min;取出放冷,冷凍離心6min(轉(zhuǎn)速:1.0×104r·min-1),取上清液至GPC 凈化瓶中,設(shè)置GPC 參數(shù)如下:溶劑:丙酮∶甲醇(V∶V=3∶2);色譜柱:Sephadex LH-20 色譜柱(250mm×5mm, 10μm);流速:3.5mL·min-1, 收集800~2200s 的淋洗液;淋洗液氮吹至近干(水浴50℃),殘?jiān)?mL 丙酮溶解,0.45μm 濾膜濾過(guò),即得。
因土壤基質(zhì)含有有機(jī)物、無(wú)機(jī)物等成分,基質(zhì)較為復(fù)雜,如提取后直接上機(jī)分析,基質(zhì)干擾嚴(yán)重,定量準(zhǔn)確度偏低,且容易造成色譜質(zhì)譜系統(tǒng)的污染。因此,需要對(duì)提取后的提取液進(jìn)行凈化。通常采用的凈化方法有固相萃取法和凝膠凈化色譜法等方法。實(shí)驗(yàn)分別選擇經(jīng)優(yōu)化后的固相萃取法和凝膠凈化色譜法,對(duì)加標(biāo)終點(diǎn)濃度為0.1μg·mL-1的加標(biāo)溶液進(jìn)行前處理,比較結(jié)果見(jiàn)表2。
表2 凈化方法回收率比較Tab.2 Comparison of recovery rate of purification methods
由表2 可知,選擇凝膠凈化色譜法具有更好的回收率。
精密移取“1.4.1”多菌靈標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液1.0mL,置于100mL 棕色量瓶中,加甲醇定容至標(biāo)線(xiàn),搖勻,得多菌靈測(cè)試溶液。取上述溶液,設(shè)置質(zhì)譜掃描模式為Q1 Scan(全掃描模式),得多菌靈分子離子;再設(shè)置質(zhì)譜掃描模式為Product ion Scan(碎片離子模式),得到多菌靈分子離子對(duì)應(yīng)的碎片離子,根據(jù)掃描得到的碎片離子,選擇響應(yīng)較高的兩個(gè),一個(gè)作為定量離子,另一個(gè)作為定性離子;最后根據(jù)選擇的離子對(duì),分別進(jìn)行去簇電壓和碰撞能量的優(yōu)化,建立多菌靈的MRM 方法。同法建立啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺的MRM 方法,優(yōu)化結(jié)果見(jiàn)表3,4 種農(nóng)藥典型譜圖見(jiàn)圖1。
表3 MRM 優(yōu)化結(jié)果Tab.3 MRM optimization results
圖1 4 種農(nóng)藥典型譜圖Fig.1 Typical spectra of four pesticides
配制含多菌靈、啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺分別為0.01、0.05、0.1、0.5、5.0、10.0μg·mL-1的系列標(biāo)準(zhǔn)混合溶液,按“1.3”色譜和質(zhì)譜參數(shù)設(shè)定儀器,分別將上述溶液進(jìn)樣分析,以待測(cè)農(nóng)藥濃度為橫坐標(biāo)(X),響應(yīng)值為縱坐標(biāo)(Y)制作線(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn),再以3 倍信噪比(S/N)計(jì)算檢測(cè)限,結(jié)果見(jiàn)表4。
表4 線(xiàn)性標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)、相關(guān)系數(shù)和檢測(cè)限Tab.4 Linear standard curve, correlation coefficient and detection limit
分別制備含多菌靈、啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺終點(diǎn)加標(biāo)濃度為0.01、0.5 和10.0μg·mL-1的加標(biāo)測(cè)試溶液,每個(gè)濃度點(diǎn)制備3 份;按“1.3”色譜和質(zhì)譜參數(shù)設(shè)定儀器,分別將上述溶液進(jìn)樣分析,根據(jù)加入量和檢測(cè)結(jié)果計(jì)算加標(biāo)回收率。結(jié)果見(jiàn)表5。
表5 加標(biāo)回收率測(cè)試結(jié)果(%)Tab.5 Test results of spiked recovery
由表5 可知,樣品加標(biāo)回收率在86.1%~102.1%之間,表明該方法準(zhǔn)確度良好。
取“1.4.3.1”處理后的樣品15.0g,置于50mL 錐形瓶中,加入適量“1.4.1”4 種待測(cè)農(nóng)藥標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液,后續(xù)按“1.4.3”進(jìn)行前處理,制備含多菌靈、啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺終點(diǎn)加標(biāo)濃度為0.1μg·mL-1的精密度測(cè)試溶液,同法平行制備6 份;按“1.3”色譜和質(zhì)譜參數(shù)設(shè)定儀器,分別將上述溶液進(jìn)樣分析,根據(jù)6 次檢測(cè)結(jié)果計(jì)算相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(RSD)。結(jié)果為多菌靈、啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺精密度RSD 分別為3.7%、4.1%、2.5%和3.0%,表明該方法精密度良好。
本文建立了采用振蕩提取土壤中多菌靈、啶蟲(chóng)脒、撲虱靈和速撲殺4 種常用農(nóng)藥,凝膠凈化色譜法凈化后上液相色譜-三重四級(jí)桿串聯(lián)質(zhì)譜質(zhì)譜儀定性、定量檢測(cè)的分析方法;分別考察了方法的線(xiàn)性、精密度等。結(jié)果證明,實(shí)驗(yàn)建立的方法具有準(zhǔn)確、快速等優(yōu)點(diǎn),此方法適用于土壤中微量農(nóng)藥殘留的檢測(cè),為農(nóng)藥施用的合理化和土壤環(huán)境保護(hù)提供技術(shù)參考。