固相萃取/液相色谱-质谱/质谱检测水中农药残留

寿林飞，陈志民，虞 淼，梁赤周

（1.浙江省农药检定管理所,浙江 杭州 310020；2.浙江省农业科学院 农产品质量标准研究所,浙江 杭州 310021）

固相萃取/液相色谱-质谱/质谱检测水中农药残留

寿林飞1，陈志民2，虞 淼1，梁赤周1

（1.浙江省农药检定管理所,浙江 杭州 310020；2.浙江省农业科学院 农产品质量标准研究所,浙江 杭州 310021）

通过6种固相萃取小柱（ENVI-Carb-II/PSA,ENVI-Carb-II/LC-NH2,C18（Supelco）,C18（Aglient）,HLB及ENVI-Carb）对水中甲胺磷等13种农药的萃取效率,比较了HLB和ENVI-Carb柱在不同水样体积时萃取13种农药残留的效率,建立了HLB固相萃取/液相色谱-串联质谱快速检测水中农药多残留的方法。13种农药的方法检测限在0.000 2～0.001 0 mg·L-1,添加浓度为0.002 mg·L-1时,回收率为65%～97%,相对标准差小于15%。

农药残留；水；固相萃取；液相色谱-串联质谱

农药可经流失、淋失、蒸发等多种途径污染水及饮用水源,由于许多农药具有致癌、致畸、致突变等不良效应,对人类健康构成严重威胁,各国都制定了相应政策监控水中的农药残留。欧盟规定,饮用水中单个农药的残留量不得大于0.1μg· L-1,总的农药残留量不得大于0.5μg·L-1。我国GB 5749-2006规定了多种农药的残留限量,其中敌敌畏的限量为 0.001 mg·L-1,乐果为0.08 mg·L-1。建立水中简单快速、灵敏可靠的农药多残留检测方法,监测水中农药残留水平对保障人民生活健康有重大意义。罗晓燕等［1］将水样过滤后采用液相色谱二极管阵列检测器直接检测甲氰菊酯等5种拟除虫菊酯农药,进样体积为100μL,检测不够灵敏。张志勇等［2］用石油醚萃取水样中联苯菊酯等3种拟除虫菊酯类农药,目前国家标准也多采用液-液萃取进行前处理,由于其易乳化,提取效率偏低,且大量有机溶剂的使用易对环境造成污染,现在国内外多采用固相萃取小柱进行提取、净化。桑向玲等［3］采用固相萃取结合气相色谱 （GC）检测甲拌磷等13种有机磷农药,刘玲等［4］采用固相萃取结合气质联用 （GC-MS）检测六六六等57种农药,王红斌等［5］采用固相萃取结合高效液相色谱紫外检测器检测久效磷等16种农药,张磊等［6］采用固相萃取结合高效液相色谱紫外检测器检测三环唑等15种农药,申义珍等［7］采用固相萃取结合液相色谱-质谱（HPLC-MS）检测水中阿特拉津等30种农药。近年来,由于液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）具有选择特异性,具有高灵敏度,操作简单,正泛广泛运用到农药残留检测中,Belmonte Vega等［8］和Liu等［9］采用HPLC-MS检测环境水中多种农药,但国内报道较少。甲胺磷、氧化乐果等水溶性较强的极性农药,敌百虫、内吸磷等易热分解的农药一直是残留分析的难点,本文通过比较目前市场上主要固相萃取柱对甲胺磷、乙酰甲胺磷、乐果、氧化乐果等13种常用农药的萃取效果,选择确定萃取效果最好的小柱及其水样检测体积,建立了快速可靠的水中农药多残留的HPLC-MS/MS检测方法。

l 材料与方法

1.1 仪器与试剂

HPLC-MS/MS联用仪：TSQ Quantum（Thermo,美国）,配有电喷雾电离源,自动进样器。固相萃取仪（Supelco,美国）。固相萃取小柱：ENVI-Carb-II/ PSA（500 mg/500 mg,supelco）,ENVI-Carb-II/NH2（500 mg/500 mg,supelco）,C18（500 mg,supelco）, C18（500 mg,Aglient）,Oasis HLB（500 mg, Waters）,ENVI-Carb（250 mg,supelco）。

标准品：甲胺磷（methamidophos）、乙酰甲胺磷（acephate）、氧化乐果（omethoate）、灭多威（methomyl）、吡虫啉（imidacloprid）、敌百虫（trichlorphon）、乐果 （dimethoate）、多菌灵（carbendazim）、敌敌畏 （dichlorphos）、克百威（carbofuran）、甲萘威 （carbaryl）、抗蚜威（pirimicarb）、内吸磷（demeton）均购自Dr. Ehrenstorfer（德国）,用甲醇配置单标,浓度为1 000 mg·L-1,混标为2.0 mg·L-1。

1.2 样品前处理

空白水样200 m L,13种农药添加浓度均为0.02 mg·L-1。分别采用ENVI-Carb-II/PSA和ENVI-Carb-II/NH2复合柱进行添加回收试验,平行操作3份。分别用6 m L乙腈+甲苯 （3+1, V/V）,3 m L乙腈,3 m L水活化复合柱,200 m L水样上柱后抽干 （如比较浑浊,需先过滤）,最后用80 mL乙腈+甲苯（3+1,V/V）洗脱,浓缩近干,用5 m L甲醇+水（50+50,V/V）溶解,过0.22μm滤膜,滤液供HPLC-MS/MS检测。

空白水样200 m L,13种农药添加浓度均为0.02 mg·L-1,用C18（Sulpeco）、C18（Agilent）、ENVI-Carb、HLB固相萃取柱进行添加回收试验,平行操作3份。该类固相萃取柱经5 m L乙腈、5 m L甲醇、5 m L水活化后,200 m L水样上柱后抽干,除C18（Sulpeco）用10 mL甲醇洗脱,其余萃取柱均用5 m L甲醇洗脱,洗脱液氮吹至2.5 m L后加2.5 m L去离子水,过0.22μm滤膜后HPLCMS/MS检测。

分别过HLB与ENVI-Carb柱,进行水样体积为10,25,50和100 m L的添加回收试验,添加浓度分别为0.02 mg·L-1,平行操作2份。这2种萃取柱分别经5 mL乙腈、5 mL甲醇、5 mL水活化,水样全部上样后抽干,用5 mL的甲醇洗脱,洗脱液氮吹至2.5 m L后加2.5 m L去离子水,过0.22 μm滤膜后HPLC-MS/MS检测。

水样体积为25 m L,添加浓度为0.002 mg· L-1和0.01 mg·L-1,过HLB柱,平行操作各5份。

1.3 仪器分析

HPLC-MS/MS条件。液相色谱柱：Luna, 150 mm×2.1 mm,3μm（Phenomenex,美国）；流动相为甲醇和5 mmol·L-1醋酸铵,流速为0.2 m L·min-1；0～20 min,甲醇比例由10%～90%,20～35 min,甲醇比例维持90%不变,随后变化至10%进行柱平衡；柱温为室温；进样量为10μL。

MS/MS条件。电离方式ESI（+）,毛细管温度350℃；喷雾电压4 500 V；鞘气流量0.7 L· h-1；辅助气流量0.2 L·h-1；碰撞气为氩气。检测方式以多反应检测 （MRM）方式扫描,监测离子对和参数见表1。

2 结果和分析

2.1 线性范围与检测限

将混合农药标准储备液 （2.0 mg·L-1）配制成0.002,0.010,0.050,0.200,0.500和1.000mg·L-1的标准工作液,按选定的色谱、质谱条件,经选择离子扫描,以吸收峰面积对质量浓度作标准曲线,所得12种农药的线性方程和相关系数表明各农药在0.002～1.000 mg·L-1线性良好,克百威、甲奈威、抗蚜威和内吸磷的检测限为0.001 mg·L-1,甲胺磷、灭多威、吡虫啉、乐果、氧化乐果、多菌灵和敌敌畏的检测限为0.002 5 mg·L-1,乙酰甲胺鳞、敌百虫的检测限为0.005 mg·L-1。

表1 13种农药的保留时间、在多反应监测方式下的监测离子对及其碰撞能量

2.2 2种复合柱效果比较

ENVI-Carb-II/PSA和ENVI-Carb-II/NH2对极性很强的甲胺磷、乙酰甲胺磷回收率小于5%,多菌灵和敌敌畏回收率小于50%。后续淋洗液进样后证明多菌灵未完全洗脱,增加淋洗体积可以提高多菌灵的回收率,而甲胺磷、乙烯甲胺磷、敌敌畏均无更多保留,说明在该过柱体系下复合柱萃取水中这3种物质的效果不佳 （表2）。

表2 2种复合柱对水中13种农药的回收率（n=3） %

2.3 4种固相萃取柱效果比较

C18（Supecol）和C18（Aglient）对甲胺磷和乙酰甲胺磷的回收率均小于5%,ENVI-Carb和HLB对甲胺磷的回收较低小于30%,但对乙酰甲胺鳞的回收率分别达到30%和87%。此外,C18（Supelco）对灭多威的回收偏低为49%,后续相同淋洗液进样表明无更多待测物可洗脱下来。ENVICarb对甲萘威和抗蚜威小于10%,后续相同淋洗液进样表明无更多待测物可洗脱下来。HLB柱虽然对甲胺磷的保留偏低,但对其他物质的保留都在70%～120%。在试验中发现,C18（Supecol）在甲醇洗脱时,如果洗脱体积为5 m L,多菌灵的回收约为60%,增加洗脱液体积至10 m L,其回收率可以提高至87%,但对其他12种农药回收率无明显影响。相比较,HLB柱对13种农药的萃取效率优于其他5种固相萃取柱 （表3）。

表3 4种固相萃取柱对13种农药的回收率（n=3） %

2.4 HLB与ENVI-Carb的回收试验比较

上样体积过大可能影响固相小柱对极性农药如甲胺磷和乙酰甲胺磷的驻留效果,发生穿透现象［5］,因此比较分析了不同体积的水样过柱对回收率的影响。表4中数据表明,10 m L和25 m L小体积水样过柱可以明显提高HLB对极性农药甲胺磷和乙酰甲胺磷的萃取效果,其他11种药的回收则无明显差异。而减少水样体积,ENVI-Carb未能大幅提高其对甲胺磷的保留效果,对甲萘威和抗蚜威的回收仍然很低。

2.5 水样体积为25 m L，过HLB的回收率

从表5结果可以看出,HLB萃取体积相对少的水样,可对13种农药均有较理想的回收率。添加浓度为0.002 mg·L-1时,13种农药的回收率在 65%～97%,相对偏差小于15%。

表4 不同体积的水样分别过HLB与ENVI-Carb柱的回收率

表5 25 m L水样过HLB柱的回收率（n=5）%

3 小结

本文分析比较6种固相萃取小柱（ENVI-Carb-II/PSA、ENVI-Carb-II/LC-NH2、C18（Supelco）, C18（Aglient）、ENVI-Carb及HLB）萃取水中农药的效率,建立了利用液体色谱-串联质谱高灵敏度与特异性,结合HLB萃取浓缩体积相对少的水样,快速确证分析包括甲胺磷、乙酰甲胺磷、氧化乐果、乐果、敌敌畏、敌百虫、内吸磷等7种较难检测的有机磷,甲萘威、抗蚜威、灭多威、克百威等4种氨基甲酸酯,以及吡虫啉、多菌灵等共13种在农业生产上常用农药在水中残留的分析方法,方法具有高灵敏度和较好回收率,可用于环境水中这些农药多残留的快速监测。

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（责任编辑：张瑞麟）

S 481+.8

：B

：0528-9017（2014）04-0558-04

文献著录格式：寿林飞,陈志民,虞淼,等.固相萃取/高效液相色谱-质谱/质谱检测水中农药残留 ［J］.浙江农业科学,2014（4）：558-561.

2013-12-04

寿林飞 （1979-）,男,浙江诸暨人,农艺师,硕士,主要从事农药残留检测与研究工作。E-mail：lfshou@163.com。