賈立明,陳 鑫,姜 波,杜英秋
(1.黑龍江省環(huán)境監(jiān)測(cè)中心站,黑龍江哈爾濱150056;2.中國(guó)環(huán)境監(jiān)測(cè)總站水環(huán)境監(jiān)測(cè)室,北京100012;3.農(nóng)業(yè)部谷物及制品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(哈爾濱),黑龍江哈爾濱150000)
乙撐硫脲(ETU)是硫代氨基甲酸酯類(EBDCs)殺菌劑[1]代森錳鋅的主要雜質(zhì)和分解產(chǎn)物,也是代森錳鋅在環(huán)境中的降解產(chǎn)物,具有三致效應(yīng)和環(huán)境激素作用,各國(guó)均對(duì)其高度關(guān)注。目前,我國(guó)在防治果樹病害時(shí)大量使用代森錳鋅,因此,建立快速檢測(cè)土壤中ETU 殘留量的確證分析方法具有重要現(xiàn)實(shí)意義,對(duì)于保障土壤安全和人體健康十分重要。
乙撐硫脈(ETU)是水溶性的化合物,所以提取和凈化均有一定難度,在分析過程ETU 中不穩(wěn)定,很難直接測(cè)定。目前,該物質(zhì)的分析方法主要有薄層層柱色譜法(TLC)、氣液相色譜法(GLC)[2,3]、高效液相色譜法(HPLC)等[4]。本文使用固相萃取凈化技術(shù)[5]結(jié)合液相色譜-質(zhì)譜法對(duì)乙撐硫脲進(jìn)行定性定量測(cè)定,方法的靈敏度高、重復(fù)性好,滿足土壤中乙撐硫脲殘留量的測(cè)定。
LCMS-8050 型超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(日本島津公司);Aequity uplc BEH HILIC 色譜柱50×2.1mm,1.7μm(美國(guó)Waters 公司);XW-80A 漩渦混合器;TG16-ws 臺(tái)式快速離心機(jī)。
Filter unit 濾膜(0.22um);乙撐硫脲標(biāo)準(zhǔn)品(純度99.7%,國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)物中心);聚乙烯離心管;甲醇(農(nóng)殘純);超純水;C18固相萃取柱(Agela Technologies 公司)。
乙撐硫脲標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液:稱取乙撐硫脲標(biāo)準(zhǔn)品(純度98%),用甲醇溶解配成100mg·mL-1標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備溶液。使用時(shí)用甲醇稀釋成所需濃度的標(biāo)準(zhǔn)工作溶液,置于4℃冰箱保存。
準(zhǔn)確移取適量標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液,配制質(zhì)量濃度為0.005,0.01,0.05,0.1,0.5 和5mg·L-1的標(biāo)準(zhǔn)工作液系列。
1.3.1 提取 準(zhǔn)確稱取樣品10g 于50mL 具塞離心管中,加入10mL 甲醇∶水=3∶1 的提取液,渦旋提取5min 后在8000r·min-1下離心5min。
1.3.2 凈化 取上清液1.5mL 轉(zhuǎn)入已加有30mg PSA 的5mL 離心管中,渦旋1min;3500r·min-1速度下離心5min。取上清液過0.22um 有機(jī)系濾膜并存儲(chǔ)2mL 棕色瓶中,待測(cè)。
1.4.1 UPLC-MS/MS 條件 柱溫:45℃;V(甲醇)∶V(0.20%)=95∶5,二元梯度的洗脫;流速:0.3mL·min-1;上樣量:5uL。流動(dòng)相梯度洗脫程序見表1。
表1 UPLC-MS/MS 梯度洗脫程序Tab.1 UPLC-MS/MS gradient elution program
1.4.2 質(zhì)譜條件 毛細(xì)管電壓:3.0kV;離子源的溫度:120℃;碰撞能量:30V;去溶劑溫度:500℃;去溶劑氣流量:N2=500L·h-1;錐孔反吹氣:50L·h-1;低質(zhì)量分辨LMI:12.5;高質(zhì)量分辨HMI:12.5;錐孔電壓:15V;碰撞氣:Ar=0.16mL·min-1。
定性離子對(duì)103>103、103>86;定量離子對(duì)103>44。
檢測(cè)方式:大氣壓化學(xué)電離APCI(+)方式;掃描方式見表2,總離子流圖見圖1,離子對(duì)103>103色譜圖見圖2,離子對(duì)103>86 色譜圖見圖3,離子對(duì)103>86 色譜圖見圖4。
表2 APCI 掃描條件Tab.2 APCI scanning condition
圖1 乙撐硫脲標(biāo)準(zhǔn)品總離子流圖Fig.1 Ethylene thiourea standard total ion flow diagram
圖2 離子對(duì)103>103 色譜圖Fig.2 Ion chromatogram of 103 >103
圖3 離子對(duì)103>86 色譜圖Fig.3 Ion chromatogram of 103>86
圖4 離子對(duì)103>44 色譜圖Fig.4 Ion chromatogram of 103 >44
用外標(biāo)法定量,按照下式計(jì)算樣品中的ETU 的殘留量:
其中 R:樣品中的ETU 殘留量,mg·kg-1;C標(biāo):標(biāo)準(zhǔn)溶液濃度扭,μg·mL-1;V標(biāo):標(biāo)準(zhǔn)溶液進(jìn)樣體積,V;V終:樣品溶液定容體積,mL;V樣:樣品溶液進(jìn)樣體積件,μL;S樣:樣品溶液的峰面積,μVS;S標(biāo):標(biāo)準(zhǔn)溶液的峰面積,μVS;W:稱樣重量,/g(去除含水量)。
計(jì)算結(jié)果表示到小數(shù)點(diǎn)后兩位。
為了獲得最佳靈敏度和良好分離效果,首先采用直接進(jìn)樣的方式,掃描范圍m/z 為50~200,選擇適合的離子源、流動(dòng)相。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,按照1.4 選擇特征離子、錐孔的電壓、碰撞能量,大氣壓化學(xué)電離離子化可使ETU 得到較好的電離效果并可獲得特征離子峰[M+H]。以此為基礎(chǔ),進(jìn)一步優(yōu)化色譜、質(zhì)譜的參數(shù)。試驗(yàn)結(jié)果顯示,流動(dòng)相采用甲醇-0.2%甲酸-水的混合溶液體系在表1 梯度洗脫條件下,可獲得理想的靈敏度、重現(xiàn)性和峰形。
準(zhǔn)確移取ETU 標(biāo)準(zhǔn)工作液適量,配制成質(zhì)量濃度為0.005、0.01、0.05、0.1、0.5 和5mg·L-1的ETU 標(biāo)準(zhǔn)工作液系列,以濃度對(duì)峰面積制作曲線,經(jīng)最小二乘法擬合得ETU 標(biāo)準(zhǔn)曲線線性方程R2=0.9998,線性良好。
在土壤空白樣品中分別準(zhǔn)確加入0.05、0.1、0.5和5mg·L-1ETU 標(biāo)準(zhǔn)工作液1mL 于10g 樣本中,分別相當(dāng)于0.005、0.01、0.05 和0.5mg·kg-1的添加水平。按照前處理中所述步驟進(jìn)行提取,凈化和測(cè)定。
表3 土壤樣品中的添加回收率(n=5)Tab.3 Soil samples the recoveries(n=5)
由表3 可見,在土壤中平均加標(biāo)回收率為85.7%~92.4%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差為2.1%~3.7%;表明本方法有較好的準(zhǔn)確度和精密度可以滿足殘留定量分析的要求。
以土壤最低的添加濃度0.005mg·kg-1色譜圖進(jìn)行評(píng)估,方法靈敏度以噪音的3 倍和10 倍確定,ETU 在土壤中的檢出限(MDL)為1.2×10-3mg·kg-1,定量限(LOQ)為4.8×l0-3mg·kg-1。
采用相同標(biāo)準(zhǔn)樣液,在相同色譜條件下,每1h進(jìn)一針,連續(xù)7 次,監(jiān)測(cè)其峰面積,多次測(cè)定得到峰面積的RSD 為5.3%;表明方法穩(wěn)定性良好。
建立了土壤中乙撐硫脲(ETU)殘留量的超高效UPLC-MS/MS 快速檢測(cè)分析方法。方法使用甲醇∶水=3∶1 的混合溶液提取和用SPE 凈化,利用超高效液相色譜-串聯(lián)質(zhì)譜(UPLC-MS/MS)在多反應(yīng)離子監(jiān)測(cè)模式下進(jìn)行檢測(cè)。該方法有效地去除了干擾,提高了靈敏度,定性定量準(zhǔn)確。
綜上結(jié)果表明,本方法的靈敏度、準(zhǔn)確度和精密度均滿足我國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求(RAQCG),且該方法簡(jiǎn)便快捷,易操作,完全滿足土壤中ETU 的快速檢測(cè)和確證應(yīng)用。
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