楊浪,陳愷,王波娜,廖朝選,魏杰,謝源
(1.貴州省分析測(cè)試研究院,貴陽(yáng) 550014; 2.貴州健安德科技有限公司,貴陽(yáng) 550014)
唑啉草酯(Pinoxaden)是一種新苯基吡唑啉類除草劑,具有殺草譜較寬、除草效果好、對(duì)環(huán)境友好的特點(diǎn),而且雜草對(duì)其較難產(chǎn)生抗性。唑啉草酯與其它傳統(tǒng)除草劑無(wú)交互抗性,是防除麥田禾本科雜草藥劑中安全性最高的農(nóng)藥之一[1]。炔草酯(Clodinafop-propargyl)是芳氧苯氧基丙酸類(AOPP)專門防除禾本科雜草的除草劑,具有吸收快、起效快、耐雨水沖刷、低溫下穩(wěn)定的特點(diǎn)[2]。兩種農(nóng)藥對(duì)禾本科植物都有優(yōu)異的防治效果,同時(shí)各具特點(diǎn),混配后對(duì)小麥田雜草預(yù)防效果良好[3],當(dāng)前在我國(guó)已有應(yīng)用。農(nóng)藥應(yīng)用于田間后,可能因隨雨水徑流、土壤淋溶等進(jìn)入自然水體,影響水中生物生長(zhǎng),從而造成水生態(tài)系統(tǒng)風(fēng)險(xiǎn),分析兩種農(nóng)藥在水中的殘留量,對(duì)評(píng)估農(nóng)藥產(chǎn)生的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)非常必要[4–5]。
關(guān)于兩種農(nóng)藥的分析,俞霖潔等[6]、謝俊婷等[7]分別使用乙腈–水、乙腈–0.01%磷酸溶液建立了同時(shí)測(cè)定唑啉草酯和炔草酯含量的高效液相色譜分析方法;潘靜等[8]、楊聞翰等[9]采用高效液相色譜法分別測(cè)定了炔草酯和唑啉草酯,郭玉香[10]采用電子捕獲檢測(cè)器氣相色譜法測(cè)定了麥田土壤中的炔草酯。農(nóng)藥在農(nóng)作物及土壤中的殘留量通常較低,高效液相色譜分析法的檢出限較難滿足分析要求,液相色譜–串聯(lián)質(zhì)譜法是常用于痕量農(nóng)藥殘留的分析手段[11–12],具有更高的靈敏度。井靜等[13]利用液相色譜–串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法測(cè)定了小麥和麥稈中的炔草酯;徐瀟穎等[14]利用液相色譜–串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法進(jìn)行了炔草酯在蔬菜中的殘留分析。關(guān)于水中唑啉草酯和炔草酯的分析目前未見報(bào)道。
筆者以甲醇–0.1%甲酸水溶液作為流動(dòng)相,建立了同時(shí)測(cè)定水中唑啉草酯和炔草酯含量的液相色譜–串聯(lián)質(zhì)譜分析方法,可用于唑啉草酯和炔草酯相關(guān)產(chǎn)品的水生毒性試驗(yàn)濃度測(cè)定與水中農(nóng)藥殘留分析。
液相色譜–串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用儀:Agilent 1260–G6465B 型,美國(guó)安捷倫科技有限公司;
電子天平:XSE105DU 型,梅特勒–托利多儀器(中國(guó))有限公司;
唑啉草酯標(biāo)準(zhǔn)品:純度為99.19%,國(guó)家農(nóng)藥質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心;
炔草酯標(biāo)準(zhǔn)品:純度為99.19%,德國(guó)Dr. Ehrenstorfer 公司;
甲醇:色譜純,批次為SHBK6874,德國(guó)默克公司;
10%唑啉草酯·炔草酯可分散油懸浮劑:唑啉草酯、炔草酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)均為5%,貴州省分析測(cè)試研究院;
地表水樣品:曝氣生態(tài)水,充氧并經(jīng)活性炭脫氯48 h,pH=7.8;
實(shí)驗(yàn)用水:去離子水,自制。
1.2.1 混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的制備
準(zhǔn)確稱取0.010 1 g 唑啉草酯和0.010 2 g 炔草酯于稱量瓶中,用色譜純甲醇少量多次溶解后,將其定量轉(zhuǎn)入100 mL 容量瓶中,定容至標(biāo)線,搖勻,得到兩種農(nóng)藥質(zhì)量濃度均為100 mg/L 的混合標(biāo)準(zhǔn)母液。然后分別量取不同體積的母液,用甲醇稀釋配制成質(zhì)量濃度分別為0.10,0.20,0.50,1.0,2.50,5.0 μg/L 的系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液。
1.2.2 試樣溶液的制備
準(zhǔn)確稱取0.010 2 g 10%唑啉草酯· 炔草酯可分散油懸浮劑于稱量瓶中,然后用曝氣生態(tài)水少量多次轉(zhuǎn)入1 L 燒杯中,制備得1.02 mg/L 的試樣溶液,稀釋至500 倍體積,過(guò)0.45 μm 濾膜。
1.2.3 加標(biāo)樣品的制備
取曝氣生態(tài)水作為基質(zhì)樣品,然后分別向1 L基質(zhì)樣品中添加0.05,0.50 μg 炔草酯和唑啉草酯作為基質(zhì)加標(biāo)樣品。
1.3.1 高效液相色譜
色譜柱:Eclipse Plus-C18柱(50 mm×2.1 mm,1.8 μm,SN:USDAY55083,美國(guó)安捷倫科技有限公司);進(jìn)樣體積:10 μL;流動(dòng)相:甲醇–0.1%甲酸水溶液(90∶10),流量為0.3 mL/min;柱溫:30℃。
1.3.2 質(zhì)譜
離子源:AJS ESI 源,正離子模式;干燥氣:N2;干燥氣溫度:300℃;干燥氣流量:7 L/min;鞘氣:N2;鞘氣溫度:250℃;鞘氣流量:11 L/min;霧化氣壓力:241.3 kPa;噴嘴電壓:1 000 V;毛細(xì)管電壓:4 000 V;監(jiān)測(cè)模式:質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM),MRM 離子采集參數(shù)見表1。
表1 MRM 離子采集參數(shù)
在1.3 儀器工作條件下,待儀器基線穩(wěn)定,且相鄰2 次標(biāo)準(zhǔn)樣品溶液的色譜峰面積相對(duì)變化小于1.5%時(shí),按混合標(biāo)準(zhǔn)溶液–試樣溶液–試樣溶液–混合標(biāo)準(zhǔn)溶液的次序進(jìn)行測(cè)定。
將試樣溶液兩次測(cè)定結(jié)果與前后各一次的標(biāo)準(zhǔn)樣品中唑啉草酯和炔草酯色譜峰面積分別取平均值,利用式(1)計(jì)算唑啉草酯和炔草酯的含量:
式中:w——唑啉草酯或炔草酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù);
A1,A2——標(biāo)準(zhǔn)溶液、試樣溶液中唑啉草酯或 炔草酯色譜峰面積的平均值;
m1,m2——標(biāo)準(zhǔn)樣品、試樣溶液中唑啉草酯或 炔草酯的質(zhì)量,g;
P——標(biāo)準(zhǔn)樣品中唑啉草酯或炔草酯的質(zhì)量 分?jǐn)?shù)。
用液相色譜–串聯(lián)質(zhì)譜法測(cè)定炔草酯或唑啉草酯時(shí),井婧等[12]使用乙腈–水作為流動(dòng)相,韓何丹等[13]采用乙腈–0.1%甲酸水作為流動(dòng)相。唑啉草酯和炔草酯均溶解于乙腈,也溶解于甲醇,使用甲醇作為流動(dòng)相時(shí)分析時(shí)間較乙腈短,而兩個(gè)組分的色譜峰面積、峰形未見明顯差異,因此選擇甲醇–水體系作為流動(dòng)相。在該體系中,甲醇比例較低時(shí),色譜峰拖尾嚴(yán)重,逐步增加甲醇比例,峰形明顯改善;而且在水相中添加0.1%甲酸后可增強(qiáng)目標(biāo)物的質(zhì)子化,使色譜峰形更加理想,靈敏度更高[15],最終確定最佳流動(dòng)相為甲醇–0.1%甲酸水溶液(90∶10)。
以甲醇–0.1%甲酸水溶液(90∶10)為流動(dòng)相,選擇10.0 μg/L 的唑啉草酯和炔草酯混合標(biāo)準(zhǔn)工作溶液注入離子源中,在正負(fù)離子監(jiān)測(cè)模式下對(duì)目標(biāo)物進(jìn)行全掃描以確定目標(biāo)物母離子。根據(jù)不同傳輸電壓下母離子的響應(yīng)值確定最佳傳輸電壓,并根據(jù)響應(yīng)值最高的碎片離子確定定量和定性子離子,然后確定碰撞能量并對(duì)其它參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,優(yōu)化后的多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(MRM)條件見表1。
分別測(cè)定空白基質(zhì)樣品、質(zhì)量濃度均為1.0 μg/L 的唑啉草酯、炔草酯混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,在儀器最高靈敏度下空白樣品無(wú)可見干擾,唑啉草酯標(biāo)準(zhǔn)樣品的保留時(shí)間為0.79 min,炔草酯標(biāo)準(zhǔn)樣品的保留時(shí)間為0.76 min。
在1.3 儀器工作條件下,分別測(cè)定唑啉草酯、炔草酯系列混合標(biāo)準(zhǔn)溶液,以唑啉草酯、炔草酯的質(zhì)量濃度(x,μg/L)為自變量,對(duì)應(yīng)的色譜峰面積(y)為因變量進(jìn)行線性擬合,得到唑啉草酯、炔草酯的線性方程。結(jié)果表明:唑啉草酯、炔草酯的質(zhì)量濃度在0.10~5.0 μg/L 范圍內(nèi)與色譜峰面積具有良好的線性關(guān)系,回歸方程分別為y=14 858.98x+154.31,y=2 042.03x+15.44;相關(guān)系數(shù)(r)分別為0.999 5,0.999 7。以信噪比3 確定唑啉草酯和炔草酯的檢出限分別為1.8×10–3,3.1×10–3μg/L;以信噪比10確定唑啉草酯和炔草酯的定量限分別為6.0×10–3,1.0×10–2μg/L。
取曝氣生態(tài)水,進(jìn)行兩個(gè)濃度水平的基質(zhì)加標(biāo)回收試驗(yàn),每個(gè)加標(biāo)水平平行試驗(yàn)6 次。分別用本法測(cè)定樣品本底及加標(biāo)樣品中唑啉草酯和炔草酯的含量,加標(biāo)樣品質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測(cè)色譜圖如圖1 所示。計(jì)算唑啉草酯和炔草酯的回收率和相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差,相關(guān)數(shù)據(jù)列于表2。由表2 可知,在0.10,0.50 μg/L 兩個(gè)加標(biāo)水平下,唑啉草酯、炔草酯的回收率分別為93.0%~106.4%,93.0%~108.6%,相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差分別為3.90%,4.46%,表明本方法的精密度、準(zhǔn)確度良好。
圖1 地表水加標(biāo)樣品質(zhì)譜多反應(yīng)監(jiān)測(cè)色譜圖
表2 加標(biāo)回收試驗(yàn)結(jié)果
利用高效液相色譜–串聯(lián)質(zhì)譜聯(lián)用法同時(shí)測(cè)定地表水中的唑啉草酯、炔草酯殘留,該方法的準(zhǔn)確度與精密度良好,操作簡(jiǎn)單、快速,有推廣應(yīng)用價(jià)值。