廖且根，張大文，羅林廣

(江西省農(nóng)業(yè)科學院 農(nóng)產(chǎn)品質量安全與標準研究所，江西 南昌 330200)

氯硝柳胺作為WHO推薦使用的殺螺藥，可用于滅殺水生環(huán)境中尾蚴階段血吸蟲[1]，以及血吸蟲的載體如釘螺[2]、斑馬貽貝[3]和福壽螺[4]。此外，氯硝柳胺可以殺死能捕食魚苗的魚，在水和光照條件下能自發(fā)降解[5-6]，主要降解產(chǎn)物為5-氯水楊酸(5-CSA)和2-氯-4-硝基苯胺(2C4NA)[7]，氯硝柳胺可作為理想的清塘劑。氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物對水生生物具有毒副作用[8-9]。長期反復使用將導致氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物蓄積在底泥中，因此有必要建立底泥中氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物的分析方法。

氯硝柳胺的測定方法有熒光法[10]、液相色譜-串聯(lián)質譜法(LC-MS/MS)[11-12]、高效液相色譜法(HPLC)[13-14]和電化學方法[15-16]。熒光法、電化學方法簡單，但易受干擾，僅適用于簡單體系，如水樣、藥劑；高效液相色譜法因靈敏度不高而應用受限。液相色譜-串聯(lián)質譜法的靈敏度和選擇性高，對于底泥樣品，仍需必要的前處理過程。底泥樣品的常用提取方法為索氏提取法，但該法萃取時間長，有機溶劑消耗多，且需人工操作；更有效的自動提取技術，如加速溶劑萃取(ASE)得到了廣泛應用[17]。然而，ASE技術對分析物的選擇性較低，提取后樣品需凈化以除去同時提取的干擾物質[18]。通過在ASE萃取儀內(nèi)放置足夠的吸附劑可實現(xiàn)萃取和純化同時進行，減少了事后除雜的需要，并允許凈化步驟的自動化。該技術已應用于污泥和沉積物中一些新型和持久性污染物的分析[19-21]，常用吸附劑有硫酸化二氧化硅、C18和弗羅里硅土[22-24]。

本研究以中性氧化鋁為池內(nèi)吸附劑，加速溶劑萃取底泥中的氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物。優(yōu)化了提取溶劑及種類、溫度、靜態(tài)時間、吸附劑種類及與樣品比例等加速溶劑萃取條件，并對實際樣品進行了測試。

1 實驗部分

1.1 儀器與試劑

LC-1290Ⅱ-6495-MS/MS液相色譜-串聯(lián)質譜儀(美國安捷倫公司)，ASE350加速溶劑萃取儀(美國戴安公司)。氯硝柳胺(NIC)、5-氯水楊酸(5-CSA)和2-氯-4-硝基苯胺(2C4NA)純度分別為98%、99%、98.5%，均購自Sigma公司；甲醇(色譜純，德國默克公司)；中性、酸性和堿性氧化鋁、乙二胺-N-丙基(PSA)、弗羅里硅土、C18和硅藻土購于天津艾杰爾公司。實驗用水為密理博純水機(德國默克公司)制備的二次水。

1.2 實驗方法

液相色譜條件：色譜柱為Agilent Eclipse Plus C18(2.1 mm×50 mm,1.8 mm )；柱溫40 ℃；流速為0.4 mL/min；進樣量為5 mL。 流動相：A為水,B為甲醇。梯度洗脫條件：0～4 min,40% ～100% B；4～5 min，100% B;5～5.1 min，100%～40% B；5.1～6.0 min,40% B。

質譜條件:Agilent 6495三重四極桿質譜儀；ESI(-),毛細管電壓3 000 V，多反應監(jiān)測條件見表1。

表1 氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物的質譜條件Table 1 MS conditions of niclosamide and its degradates

1.3 樣品收集

所有底泥用抓斗式采泥器采集，含有40%～70%水分。底泥的理化性質參照文獻[25]測定，采用pH 計測定底泥的pH值，重鉻酸鉀容量法測定有機質含量，乙酸銨法測定陽離子交換量(CEC)。測得所有底泥樣品的pH值范圍為 5.28～7.23，有機質含量為8.5～63.2 g/kg，CEC含量為80.6～203 mol/kg。樣品經(jīng)冷凍干燥后，磨碎、過篩，置于干燥器中室溫保存。

1.4 樣品提取與凈化

底泥樣品用ASE 350加速溶劑萃取儀進行萃取。在萃取池內(nèi)依次填入5 g中性氧化鋁、5 g底泥樣品和6 g硅藻土混合物，采用乙腈和水(3∶1，體積比)混合溶液萃取，萃取液加入氯化鈉飽和，液液分配后，轉移萃取液有機相的1/2至100 mL雞心瓶，旋轉蒸發(fā)近干后，加入1.0 mL甲醇-水(4∶6，體積比)溶液溶解，過0.22 mm濾膜，待LC-MS/MS分析。

2 結果與討論

2.1 加速溶劑萃取條件的優(yōu)化

氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物在極性和溶解性上有較大差異，提取溶劑的種類和比率選擇顯得尤為重要。本實驗選用乙腈(ACN)、甲醇(MeOH)、乙酸乙酯(EA)和水作為單一或組合溶劑，提取結果顯示，采用單一溶劑提取時，其中1種或2種分析物的提取效率低，平均回收率低于60%，尤其是采用乙酸乙酯作提取試劑時，2-氯-4-硝基苯胺的回收率低于40%；而以乙腈-水組合溶劑提取時，回收率明顯增加，5-氯水楊酸和2-氯-4-硝基苯胺的回收率均超過70%，當乙腈和水的體積比為3∶1時，氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物的提取回收率最好，為80%～100%，因此實驗選擇乙腈-水(3∶1)為提取溶劑。

圖1 溫度對ASE萃取效果的影響Fig.1 Effect of extraction temperature on recovery

溫度是影響萃取效率的重要因素，升高溫度能增加溶劑的滲透性，降低分析物在基質表面的吸附，從而提高萃取效率，但同時可能會導致分析物降解，引入更多共提雜質。實驗考察了溫度(60、80、100、120、140 ℃)對ASE萃取效果的影響，結果見圖1。在60～100 ℃范圍內(nèi)，隨著溫度的增加，目標分析物的提取回收率均增加，100 ℃時5-CSA的提取回收率達105%，氯硝柳胺和2-氯-4-硝基苯胺的提取回收率達95%。之后繼續(xù)升高溫度，提取回收率反而降低，140 ℃時氯硝柳胺的提取回收率約下降10%，這可能是由于氯硝柳胺存在部分降解。因此，實驗選擇最佳萃取溫度為100 ℃。

靜態(tài)萃取時間和循環(huán)次數(shù)也是影響萃取效率的因素之一。實驗對不同的靜態(tài)萃取時間(4、 8、10、20、30 min)和循環(huán)次數(shù)(1、2、3次)進行了優(yōu)化。結果表明，隨著萃取時間從 4 min 增至10 min，提取回收率約增加9%，繼續(xù)增加萃取時間，回收率反而降低，可能是共提的雜質干擾所致。循環(huán)2次比循環(huán)1次的提取效率約增加10.2%，繼續(xù)增加循環(huán)次數(shù)，提取效率無明顯增大，反而增加了樣品前處理時間和共提雜質。因此，實驗選擇最佳的靜態(tài)萃取時間為10 min，循環(huán)2次。

圖2 吸附劑對凈化效果的影響Fig.2 Influence of sorbent type on the recovery

池內(nèi)凈化是通過在提取前加入不同吸附劑來實現(xiàn)共提雜質的去除。實驗分別考察了吸附劑種類(弗羅里硅土，中性、酸性和堿性氧化鋁，C18，PSA)以及吸附劑與樣品的質量比(1∶2、1∶1、3∶2)對萃取效率的影響，結果如圖2所示。有水存在時，C18對氯硝柳胺有吸附作用，使得其提取回收率低于40%；而以PSA、酸性氧化鋁和堿性氧化鋁作為吸附劑時，5-氯水楊酸的提取回收率低于20%，可能是PSA和酸性氧化鋁通過靜電作用，而堿性氧化鋁通過氫鍵作用吸附5-氯水楊酸所致。以中性氧化鋁為吸附劑時，溶液更澄清，色譜峰信號顯著增加，干擾峰少，表明吸附劑對雜質有移除效果；而弗羅里硅土對氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物可能存在部分非特異性吸附，作為吸附劑時的提取效率均略低于中性氧化鋁。隨著吸附劑與樣品質量比的增大，提取效率有所增加，當比例從1∶2增至到1∶1時，提取效率約增加10%，繼續(xù)增大質量比，提取效率增加不明顯。因此，實驗選擇中性氧化鋁作為吸附劑，吸附劑與樣品量的質量比為1∶1。

2.2 方法確證

在優(yōu)化條件下，于空白底泥基質中加入氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物標準溶液，其在0.1～20.0 μg/L質量濃度范圍內(nèi)呈良好的線性關系，相關系數(shù)(r)均大于0.999。以3倍和10倍信噪比計算得檢出限和定量下限分別為0.04～0.1 μg/kg和0.2 ～0.5 μg/kg(表2)，優(yōu)于目前已有方法對土壤中氯硝柳胺的檢出限50.0 μg/kg[26]和定量下限30.0 μg/kg[27]，且已有文獻方法不涉及對氯硝柳胺降解產(chǎn)物的分析。

表2 氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物的檢出限、定量下限、平均回收率及相對標準偏差(n=5)Table 2 Limits of detection(LODs),limits of quantitation(LOQs),average recoveries and relative standard deviations(RSDs) of niclosamide and its degradates(n=5)

2.3 實際樣品的測定

在優(yōu)化條件下，對鄱陽湖及其周邊池塘30個底泥樣品中的氯硝柳胺進行分析，其中有5個樣品檢出氯硝柳胺殘留，殘留量為1.5～3.6 μg/kg，其余樣品未檢出氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物。在未檢出的底泥樣品中，分別添加0.5、1.0、2.0 μg/kg 3個不同水平的氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物儲備液，按照優(yōu)化的條件進行萃取和測定，結果見表2。3個加標水平下氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物的平均回收率為 93.5%～101.9%,相對標準偏差(RSD，n=5)為3.7%～6.7%。加標樣品(2.0 μg/kg)的色譜圖見圖3。

3 結 論

本文建立了加速溶劑萃取/高效液相色譜-串聯(lián)質譜法測定底泥中氯硝柳胺及其降解產(chǎn)物的方法。方法的檢出限為0.04～0.1 μg/kg，回收率為93.5%～101.9%，相對標準偏差為3.7%～6.7%。結果表明，方法具有萃取效率高，靈敏度好等特點，可用于實際樣品的分析。