譚正瑩，廖朝選，包 娜，趙麗華，何 鈺

(貴州省分析測(cè)試研究院，貴陽(yáng) 550000)

四氟甲醚菊酯(dimefluthrin)，化學(xué)名稱為2,2-二甲基-3-(2-甲基-1-丙烯基)環(huán)丙烷羧酸，是一種新型的擬除蟲菊酯類衛(wèi)生殺蟲劑，對(duì)抗丙烯菊酯、炔丙菊酯的蚊蟲有較高防治效果。目前國(guó)內(nèi)外有關(guān)四氟甲醚菊酯的研究主要集中在藥效方面[1-3]，其檢測(cè)方法主要有氣相色譜法[4-7]、氣質(zhì)聯(lián)用法[8,9]及高效液相色譜法[10,11]，且主要偏重于產(chǎn)品質(zhì)量控制。農(nóng)藥使用后，會(huì)通過(guò)直接或間接的途徑進(jìn)入水體和土壤中，對(duì)生態(tài)系統(tǒng)和人體健康造成不利影響，衛(wèi)生殺蟲劑也不例外，然而目前有關(guān)四氟甲醚菊酯在環(huán)境介質(zhì)中的殘留監(jiān)測(cè)和環(huán)境歸趨研究尤其是在水和土壤中的殘留檢測(cè)方法尚未見報(bào)道，亟待研究專屬有效的檢測(cè)方法以應(yīng)用于四氟甲醚菊酯在水和土壤中的殘留檢測(cè)?；诖?，本研究采用高效液相色譜串聯(lián)質(zhì)譜法開展了四氟甲醚菊酯在水和土壤中的殘留分析方法研究，以期為四氟甲醚菊酯的環(huán)境歸趨研究及其環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試劑

甲醇(色譜純，默克公司)；甲酸(色譜純，天津市科密歐化學(xué)試劑有限公司)；超純水(電阻率18.2 MΩ×cm，25 ℃)；硅藻土(默克公司)；四氟甲醚菊酯標(biāo)準(zhǔn)品，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為97.72% (DR EHRENSTORFER)。

1.2 試驗(yàn)基質(zhì)

水：試驗(yàn)選用自來(lái)水、水庫(kù)水和養(yǎng)殖水作為水試驗(yàn)基質(zhì)。自來(lái)水來(lái)源于實(shí)驗(yàn)室自來(lái)水，水庫(kù)水來(lái)源于羅革當(dāng)水庫(kù)，養(yǎng)殖水來(lái)源于實(shí)驗(yàn)室中斑馬魚的養(yǎng)殖曝氣水。水樣采集后用濾紙過(guò)濾掉水中大顆粒懸浮物及微生物，收集濾液于棕色玻璃瓶中，置于4 ℃冰箱中保存。水質(zhì)理化參數(shù)見表1。

表1 水質(zhì)理化參數(shù)

土壤：選用河北省唐山市褐土、浙江省紹興市水稻土和吉林省公主嶺黑土作為土壤試驗(yàn)基質(zhì)。土壤樣品采集后，除去植物落葉、根莖、石塊和砂礫等雜物，室溫下自然風(fēng)干，研磨，過(guò)0.25 mm篩，收集制備好的土壤于棕色玻璃瓶中保存。土壤理化參數(shù)見表2。

表2 土壤理化參數(shù)

1.3 儀器

Agilent 1290-6470A液相色譜-三重四級(jí)桿質(zhì)譜聯(lián)用儀(美國(guó)安捷倫公司)；XSE205DU型電子天平(梅特勒公司)；H1850 型臺(tái)式高速離心機(jī)(湖南湘儀實(shí)驗(yàn)室儀器開發(fā)有限公司)；N-EVAP112 型水浴氮吹儀(美國(guó)Organomation公司)；超純水制備系統(tǒng)(Merck Millipore)。

1.4 色譜測(cè)定條件

液相色譜操作條件：色譜柱為Eclipse Plus C18(50 mm × 2.1 mm, 1.8 μm)；流動(dòng)相為甲醇-0.1%甲酸水溶液(體積比90:10)；流速為0.3 mL/min；柱溫為30 ℃；進(jìn)樣體積為5 μL。在上述色譜條件下，四氟甲醚菊酯保留時(shí)間約為1.3 min。

質(zhì)譜操作條件：離子源模式為ESI+；碰撞氣為高純氮；干燥氣為N2；干燥氣溫度為300 ℃；干燥氣流速為10 L/min；鞘氣為N2；鞘氣溫度為350 ℃；鞘氣流速為11 L/min；霧化器壓力為40 psi；噴嘴電壓為0 V；毛細(xì)管電壓為3 500 V；監(jiān)測(cè)模式為多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式(MRM)。質(zhì)譜參數(shù)見表3。

表3 四氟甲醚菊酯的質(zhì)譜參數(shù)

上述給出的液相色譜、質(zhì)譜操作條件是典型的，可根據(jù)不同儀器特點(diǎn)，對(duì)給定的操作參數(shù)作適當(dāng)調(diào)整，以期獲得最佳效果。四氟甲醚菊酯定性定量離子圖譜見圖1。

圖1 四氟甲醚菊酯定性定量離子圖譜

1.5 標(biāo)準(zhǔn)工作溶液的配制

準(zhǔn)確稱取0.010 24 g 四氟甲醚菊酯標(biāo)準(zhǔn)品于100 mL 容量瓶中，用甲醇溶解并定容至刻度，搖勻，得到質(zhì)量濃度為100.1 mg/L 的四氟甲醚菊酯標(biāo)樣儲(chǔ)備液。用甲醇稀釋上述標(biāo)樣儲(chǔ)備液，配制得到四氟甲醚菊酯質(zhì)量濃度分別為0.2、0.5、1.0、2.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0 μg/L 一系列標(biāo)準(zhǔn)工作溶液，用于繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線。

1.6 添加回收率試驗(yàn)

1.6.1 水體添加回收率試驗(yàn)

分別移取約90 mL 水(自來(lái)水、水庫(kù)水及養(yǎng)殖水)于100 mL 容量瓶中，準(zhǔn)確加入0.1 mL 濃度分別為100.0 μg/L 和10.0 mg/L 的四氟甲醚菊酯標(biāo)樣溶液，定容至刻度，搖勻，得到添加濃度分別為0.1 μg/L和10.0 μg/L 的試樣，每個(gè)添加濃度分別配制5 個(gè)平行樣品，同時(shí)每種水設(shè)置空白對(duì)照。將上述試樣溶液轉(zhuǎn)移至含有約2 g 硅藻土的離心管中，混勻，超聲提取10 min，以10 000 rpm 離心5 min。對(duì)于添加濃度為10.0 μg/L 的試樣，用0.45 μm 濾膜過(guò)濾后按1.4 節(jié)儀器操作條件進(jìn)行分析測(cè)定，計(jì)算其添加回收率；對(duì)于添加濃度為0.1 μg/L 的試樣，取5.0 mL離心后的上清液氮吹近干，加入2.0 mL 甲醇溶解，用0.45 μm 濾膜過(guò)濾后按1.4 節(jié)儀器操作條件進(jìn)行分析測(cè)定，計(jì)算其添加回收率。

1.6.2 土壤添加回收率試驗(yàn)

分別稱取10 g 土壤(褐土、水稻土及黑土)于50 mL離心管中，準(zhǔn)確加入0.1 mL濃度為100.0 μg/L和10.0 mg/L 的四氟甲醚菊酯標(biāo)樣溶液，得到添加濃度分別為1.0 μg/kg 和100.0 μg/kg 的試樣，每個(gè)添加濃度分別配制5 個(gè)平行樣品，同時(shí)每種土壤設(shè)置空白對(duì)照。向離心管中加入約2 g 硅藻土，再加入40 mL 甲醇，搖勻，超聲提取10 min，以10 000 rpm離心5 min，離心后的上清液用0.45 μm 濾膜過(guò)濾后按1.4 節(jié)儀器操作條件進(jìn)行分析測(cè)定，計(jì)算其添加回收率。

2 結(jié)果與討論

2.1 儀器條件的確定

2.1.1 質(zhì)譜條件的優(yōu)化

配制質(zhì)量濃度為100.0 μg /L 的四氟甲醚菊酯標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)行正/負(fù)離子模式全掃描，四氟甲醚菊酯進(jìn)入一級(jí)質(zhì)譜后，產(chǎn)生穩(wěn)定的[M+H]+母離子峰(m/z375.1)，其中正離子模式下母離子的響應(yīng)值較高，故選用正離子模式進(jìn)行掃描；再通過(guò)離子選擇性掃描模式及子離子掃描模式進(jìn)一步優(yōu)化碎裂電壓及碰撞能量，使母離子發(fā)生斷裂或重排，產(chǎn)生不同的離子碎片，進(jìn)入二級(jí)質(zhì)譜；最后在多反應(yīng)監(jiān)測(cè)模式下優(yōu)化碰撞能、駐留時(shí)間等質(zhì)譜參數(shù)，得到四氟甲醚菊酯母離子為m/z375.1，定量和定性離子分別為m/z206.7、m/z123.0 和m/z112.8，在此質(zhì)譜條件下可獲得最佳的靈敏度。

2.1.2 液相色譜條件的優(yōu)化

根據(jù)四氟甲醚菊酯的性質(zhì)，選用C18色譜柱(50 mm × 2.1 mm，1.8 μm)，設(shè)定流速為0.3 mL/min，分別考察了以甲醇-水、乙腈-水、甲醇-0.1%甲酸水溶液和乙腈-0.1%甲酸水溶液為流動(dòng)相時(shí)對(duì)四氟甲醚菊酯檢測(cè)結(jié)果的影響。結(jié)果表明選用甲醇-0.1%甲酸水溶液(體積比90∶10)為流動(dòng)相時(shí)，可使四氟甲醚菊酯獲得較好的保留時(shí)間和峰型，分離效果好。

2.2 基質(zhì)效應(yīng)

水和土壤中含有一些雜質(zhì)，可能產(chǎn)生基質(zhì)效應(yīng)，對(duì)檢測(cè)結(jié)果造成影響。為驗(yàn)證基質(zhì)效應(yīng)，用甲醇、水和土壤空白基質(zhì)提取液分別配制0.2~100.0 μg/L的系列標(biāo)準(zhǔn)工作液進(jìn)行比較，按1.4 節(jié)儀器操作條件進(jìn)行測(cè)定，繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，計(jì)算基質(zhì)標(biāo)液與溶劑標(biāo)液的斜率比?；|(zhì)效應(yīng)(ME)=基質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率/溶劑標(biāo)準(zhǔn)曲線斜率，當(dāng)0.8＜ME＜1.2 時(shí)，基質(zhì)效應(yīng)可以忽略?；|(zhì)效應(yīng)試驗(yàn)結(jié)果見表4，可見，四氟甲醚菊酯在水和土壤中的基質(zhì)效應(yīng)可忽略，試驗(yàn)中采用甲醇配制標(biāo)準(zhǔn)曲線進(jìn)行定量分析。

表4 基質(zhì)效應(yīng)測(cè)定結(jié)果

2.3 方法的線性相關(guān)性

按1.4 節(jié)儀器操作條件對(duì)1.5 節(jié)中配制的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液進(jìn)行分析測(cè)定。以四氟甲醚菊酯的質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)，四氟甲醚菊酯的峰面積為縱坐標(biāo)繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線，得到其線性方程為y=82.31x+12.07，線性相關(guān)系數(shù)為0.999 3，說(shuō)明四氟甲醚菊酯在0.2~100.0 μg/L 質(zhì)量濃度范圍內(nèi)具有良好的線性關(guān)系。

2.4 方法的準(zhǔn)確度和精密度

2.4.1 水中添加回收率試驗(yàn)結(jié)果

按1.6.1 節(jié)操作步驟進(jìn)行水中添加回收率試驗(yàn)，按照1.4 節(jié)儀器操作條件進(jìn)行分析測(cè)定，計(jì)算四氟甲醚菊酯在水中的添加回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表5。由表5 可以看出，當(dāng)水中添加濃度為0.1 μg/L時(shí)，四氟甲醚菊酯在自來(lái)水、水庫(kù)水及養(yǎng)殖水中的平均回收率分別為107.8%、99.5%及95.6%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為5.5%、9.8%及9.7%；當(dāng)水中添加濃度為10.0 μg/L 時(shí)，四氟甲醚菊酯在自來(lái)水、水庫(kù)水及養(yǎng)殖水中的平均回收率分別為99.9%、96.8%及105.0%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為8.8%、2.1%及4.0%。

表5 四氟甲醚菊酯在水中的添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)

2.4.2 土壤中添加回收率試驗(yàn)結(jié)果

按1.6.2 節(jié)操作步驟進(jìn)行土壤中添加回收率試驗(yàn)，按照1.4 節(jié)儀器操作條件進(jìn)行分析測(cè)定，計(jì)算四氟甲醚菊酯在土壤中的添加回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差，結(jié)果見表6。由表6 可以看出，當(dāng)土壤中添加濃度為1.0 μg/kg 時(shí)，四氟甲醚菊酯在褐土、水稻土及黑土中的平均回收率分別為109.2%、101.9%及98.5%，相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為5.0%、7.5%及8.7%；當(dāng)土壤中添加濃度為100.0 μg/kg 時(shí)，四氟甲醚菊酯在褐土、水稻土及黑土中的平均回收率分別為88.4%、92.9%及88.0%，RSD 分別為3.4%、1.9%及4.7%。

表6 四氟甲醚菊酯在土壤中的添加回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差(n=5)

四氟甲醚菊酯在水和土壤中的添加回收率及相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差均符合農(nóng)藥在土壤和水中殘留分析的基本要求[12]，說(shuō)明本研究所建立的四氟甲醚菊酯殘留檢測(cè)方法具有良好的準(zhǔn)確度和精密度。在上述儀器操作條件下，水中四氟甲醚菊酯的定量限為0.1 μg/L，土壤中四氟甲醚菊酯的定量限為1.0 μg/kg。

3 結(jié) 論

本文采用LC-MS/MS 建立了一種快速測(cè)定水和土壤中四氟甲醚菊酯殘留量的方法。該方法在四氟甲醚菊酯測(cè)試濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好，準(zhǔn)確度和精密度好，且具有操作簡(jiǎn)單、靈敏度高、快速準(zhǔn)確等特點(diǎn)，適于檢測(cè)水和土壤中四氟甲醚菊酯殘留量。