UPLC-MS/MS检测水中敌草快的残留

林 琎， 高 云， 慕 卫， 王开运

(山东农业大学 a. 植物保护学院；b. 农药环境毒理研究中心；c. 山东省高校农药毒理与应用技术省级重点实验室，山东 泰安 271018)



UPLC-MS/MS检测水中敌草快的残留

林 琎a，b， 高 云a，c， 慕 卫a，c， 王开运a，b

(山东农业大学 a. 植物保护学院；b. 农药环境毒理研究中心；c. 山东省高校农药毒理与应用技术省级重点实验室，山东 泰安 271018)

由于除草剂敌草快易溶于水，造成水资源的污染，为快速检测该除草剂在水中的残留量，建立了超高效液相色谱(UPLC)-串联质谱(MS/MS)法测定敌草快在水中残留量的方法。首先将水样过水系滤膜除去不溶性杂质，再用乙腈定容后直接进样。采用ESI正离子模式测定，多离子反应监测模式扫描，外标法定量。该方法在0.005～5 mg/L，范围内线性关系良好，线性相关系数为0.999 1，添加回收率在91.10%～96.58%，相对标准偏差在3.41%～5.95%，检出限为0.005 mg/kg，保留时间0.8 min左右。该方法前处理操作简便，可用于饮用水和环境水体中痕量敌草快的测定。

液质联用； 敌草快； 残留

0 引 言

敌草快(diquat dibromide，CAS:85-00-7)是一种季胺盐类广谱性除草剂，广泛应用于水生杂草的防除，其对阔叶杂草也有很强的防除能力，还可作为种子植物的干燥剂，大豆、玉米、水稻等的催枯剂，甘蔗花序的抑制剂[1-3]。根据EPA网站数据，敌草快对哺乳动物急性经口毒性大于300 mg/kg，属中等毒性，对哺乳动物眼睛和皮肤有中等刺激性，摄入后对生物体的还原-氧化活性影响很大，对肺、心、肝、肾等器官也有一定的毒伤作用。敌草快分子结构式为C12H10Br2N2，相对分子质量为342[4]。由于敌草快的强水溶性，目前大多数研究集中于对水资源的污染分析，采用的分析方法有高效液相色谱法(HPLC)、核磁共振(CE)、毛细管电色谱、分光光度法、电位法、生物传感器法等[5-9]，这些方法大多费工费时，且浪费大量溶剂。本文采用超高效液相色谱-串联质谱法检测了水样中敌草快的含量，建立的分析方法简单可行，适宜科研单位对饮用水和环境水体中痕量敌草快的测定。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

安捷伦1290超高效液相色谱-串联质谱仪6460(UPLC-MS/MS)；水由Millipore纯水机制备；乙腈和甲酸为色谱纯；甲酸铵为优级纯；98.0%敌草快标准样品，由山东农业大学农药环境毒理研究中心提供。

1.2 标准储备溶液和标准工作溶液配制

标准储备溶液：准确称取98.0%敌草快标准样品0.025 51 g于小烧杯中，加入乙腈，定容至50 mL，得到500 mg/L敌草快标准储备溶液，用乙腈稀释成浓度为 5、0.5、0.1、0.05和0.005 mg /L 的标准工作溶液。所有容量瓶和样品瓶在使用前均采用乙腈和二甲基二氯硅烷试剂(9∶1，体积比)混合溶液浸泡8 h以上，以消除玻璃内壁残余的硅醇基对敌草快的吸附。

1.3 分析方法

1.3.1 水样前处理

水样用0.45 μm水系滤膜过滤除杂，取过膜后水样5 mL，用乙腈定容至10 mL，过0.22 μm有机滤膜，待分析。

1.3.2 方法的添加回收率测定及标准曲线绘制

在水空白样品中，分别添加敌草快的标准工作溶液，设3个添加水平，每个水平重复5次，进行添加回收试验。

1.3.3 超高效液相色谱条件

色谱柱：安捷伦Eclipse plus C18柱(100 mm×5.5 mm，1.8 μm)，流动相A：0.2%甲酸水溶液；流动相B：乙腈，梯度洗脱程序见表1。柱温30 ℃，进样体积5 μL。

1.3.4 质谱条件

ESI电离源，采用正离子电离模式测定，多离子反应监测(MRM)模式扫描，外标法定量。母离子特征峰(m/z=183.00)，子离子特征峰127.03和155.02，以183.06/127.03为定量离子对；锥孔电压vDP=80 V，碰撞池能量CE=8 eV，保留时间0.8 min左右。

表1 梯度洗脱程序

2 结果与分析

2.1 方法可靠性检验结果

试验期间，空白对照中未检测出待测样品。配制3个试验浓度的水样，根据上述方法进行添加回收率测定，添加回收率均在91.10%～96.58%，相对标准偏差为3.41%～5.95%(见表2)。标准曲线的线性范围为0.005～5 mg/L，线性相关系数为0.999 1(见图1)。

表2 方法的添加回收率及相对标准偏差

图1 敌草快标准样品标准曲线

2.2 方法性能

在前述分析条件下，敌草快的母离子特征峰为183.00，子离子特征峰为127.03和155.02，以183.06/127.03为定量离子对；锥孔电压vDP=80 V，碰撞池能量CE=8 eV，保留时间0.8 min左右，该方法可对水样品中敌草快进行痕量测定，实际相关质谱图见图2。

2.3 检测限

配制系列浓度实际水样，经过前处理后测定其浓度，根据《国家环境污染物监测方法标准制备修订技术导则》计算敌草快方法检出限0.005 mg/kg，定量限0.016 mg/kg。该方法的定量限低于EPA中的规定(敌草快为0.4 μg/L)[10]，能满足实际工作需求。

(b) 母离子图

(c) 子离子图

(d) 标准乙腈样(含量0.5 mg/L)

(e) 水样添加回收(浓度0.005 mg/kg)

(f) 水样添加回收(浓度50 mg/kg，稀释10倍)

3 结论与讨论

采用超高效液相色谱(UPLC)-串联质谱(MS/MS)法，测定了敌草快在水中的残留量，水样前处理仅需用水系滤膜除杂，乙腈定容。该方法添加回收率在91.10%～96.58%，相对标准偏差在3.41%～5.95%，检出限为0.005 mg/kg，系列浓度标准样品在0.005～5 mg/L范围内线性关系良好，线性相关系数为0.999 1，该方法前处理简单、快速，可用于饮用水和环境水体中痕量敌草快的测定。

由于敌草快见光易降解，在7 d内，水样中敌草快有明显的衰减趋势，因此须避光保存，可在冰箱里冷藏，但必须在7 d内完成前处理[11-13]。

美国环保署(EPA)规定饮用水中允许的敌草快的最大污染质量浓度为20 μg/L[14]，而欧盟的饮用水农药残留通则更为严格，单个农药组分的最大允许质量浓度为0.1 μg/L，残留总量不得超过0.5 μg/L[15]。因此，有必要建立一个前处理过程简单、检测灵敏度高的方法来测定水体中痕量的敌草快。

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Determination of Diquat Dibromide in Water by UPLC-MS/MS

LINJina,b,GAOYuna,c,MUWeia,c,WANGKai-yuna,b

(a.College of Plant Protection; b. Center of Pesticide Environmental Toxicology; c. Key Laboratory of Pesticide Toxicology & Application Technique, Shandong Agricultural University, Tai’an 271018, China)

Because diquat dibromide is easy to dissolve in water, it may cause water pollution. In order to detect the residue of the herbicide in water quickly，a rapid and sensitive method has been developed for determination of diquat dibromide in water samples by ultra performance liquid chromatography coupled with mass spectrometry. The samples were filtered by the filter membrane to remove the insoluble impurities, and then fixed with acetonitrile. ESI positive ion mode，multi ion reaction monitoring mode scanning and external standard method were used for the determination. The linear relationship is good in the range of 0.005-5 mg/L with a correlation coefficient of 0.999 1, The method detection limit for target compound was 0.005 mg/kg. Retention time is about 0.8min.The recovery for the samples is between 91.10% and 96.58% with the relative standard deviation of 3.41%-5.95%. Pre-treatment of this method is simple and easy to operate, so it can be used for the determination of trace amounts of diquat dibromide in drinking water and environmental water.

UPLC-MS/MS; diquat dibromide; residue

2016-12-01

国家十二五科技支撑计划(2011BAE06B02)

林 琎(1978-)，女，四川三台人，博士，实验师，现主要从事农药环境毒理及安全性评价研究。

Tel.:0538-8245796；E-mail: linjin@sdau.edu.cn

王开运(1954-)，男，山东滕州人，教授，博士生导师，主要从事农药学及植物化学保护研究。E-mail: kywang@sdau.edu.cn

O 658

A

1006-7167(2016)08-0037-03