高效液相色谱法测定水中溴氰菊酯的改进与应用
2020-07-08范晓静胡韬董军徐娟
范晓静,胡韬,董军,徐娟
(山东省地矿工程勘察院,山东 济南 250014)
溴氰菊酯是一种含有α-氰基的Ⅱ型拟除虫菊酯类仿生杀虫剂[1],是人工合成拟除虫菊酯杀虫剂中杀虫毒力最大的一个品种[2],对害虫的毒效可达滴滴涕的100 倍、西维因的80 倍、马拉硫磷的550 倍、对硫磷的40 倍[3],溴氰菊酯作为杀虫剂已被普遍应用[4]。但溴氰菊酯的固有毒性很大[5],皮肤接触可引起刺激症状,出现红色丘疹;急性中毒时,轻者有头痛、头晕、恶心、呕吐、食欲不振、乏力症状,重者还可出现肌束震颤和抽搐症状[6],甚至溴氰菊酯可致畸形、致突变[7],严重威胁着人类的身体健康。
《生活饮用水标准检验方法》中液相色谱法测定水中溴氰菊酯,流动相和萃取溶剂是环己烷和乙醚。环己烷是非极性溶剂,作为流动相不适用于反向色谱,而在应用上反相色谱更为广泛;乙醚是一种极易挥发且易燃烧爆炸的危险液体,且属于易制毒,购买流程繁琐漫长。因此,出于实用性、安全、无污染、经济、试剂购买方便的因素考虑,对流动相、萃取和色谱条件进行改进,出峰效果好,线性好,回收率高,完全符合《生活饮用水标准检验方法》的最低检测标准。
1 实验部分
1.1 仪器与试剂
U3000 高效液相色谱仪,Thermo Fisher,美国;紫外检测器,色谱柱(C18 填充柱,长250 mm,内径3.9 mm);微量注射针(20 μL);TurbovapⅡ全自动浓缩仪氮吹仪,Biotage 公司;Mile-Q 超纯水系统,Millipore 公司。
甲醇,色谱纯;环己烷,色谱纯;超纯水;溴氰菊酯标准物质。
1.2 仪器分析条件
流动相:90%甲醇+10%水;紫外检测波长:220 nm;流速:0.5 mL/min;柱温:25 ℃。
1.3 样品的采集和储存
用玻璃磨口瓶采集样品,样品在24 h 内萃取,萃取液于4 ℃冰箱内保存,在48 h 内进行测定[8]。
1.4 水样的预处理
离心沉淀:浑浊的水样须离心后取上清液备用,洁净的水可直接取样分析[8]。
萃取:取250 mL 水样于分液漏斗中,加入10 mL环己烷萃取,振摇1 min,将萃取液收集于比色管中,用全自动浓缩仪氮吹仪氮吹浓缩至干,用甲醇定容至1 mL。
2 实验结果
2.1 色谱图
在1.2 条件下,溴氰菊酯保留时间5.452,出峰效果好,无干扰,如图1所示。
图1 溴氰菊酯色谱图
2.2 标准曲线
以溴氰菊酯质量(0.0、0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 μg)制作标准曲线,以峰面积Y为纵坐标,质量X为横坐标,得出相应的线性回归方程,见表1。
表1 线性回归方程
2.3 检出限及测定下限
对浓度值或含量为估计方法检出限值2~5 倍的样品进行7 次平行测定。方法检出限为7 次测定结果的标准偏差乘以3.143,测定下限为4 倍的检出限,所得数据见表2。
表2 溴氰菊酯方法检出限及测定下限
经验证,本方法检出限符合《生活饮用水标准检验方法》要求检出限。
2.4 精密度
对人工合成的水样分别进行6 次检测,见表3。
表3 溴氰菊酯方法精密度
相对标准偏差在方法要求范围(1.6%~2.5%)之内,符合《生活饮用水标准检验方法》的要求。
2.5 加标回收率
取6 份空白,依次加入溴氰菊酯2.0 μg,以1.4的步骤进行萃取,以1.2 的条件检测,检测结果见表4。回收率在方法要求范围(95%~105%)内,符合《生活饮用水标准检验方法》的回收要求。
表4 溴氰菊酯加标回收率
3 讨论
3.1 配置标准溶液所用的溶剂
分别用有机试剂环己烷和甲醇配标准溶液,经上机检测,环己烷配的标液,峰后有干扰,影响线性;而甲醇配的标液,出峰效果好,前后无干扰。
3.2 萃取
《生活饮用水标准检验方法》萃取条件是将环己烷和乙醚直接浓缩至1 mL[8],因甲醇比环己烷溶液的溴氰菊酯出峰效果好、线性好,所以本方法将环己烷萃取试剂浓缩至干,用甲醇洗脱定容至1 mL。经方法验证,回收率在方法要求范围(95%~ 105%)内,该预处理方法符合《生活饮用水标准检验方法》的回收要求。
3.3 波长的影响
溴氰菊酯的最大吸收波长为204 nm 和227 nm[9],但在这两个波长下,杂峰干扰多,影响出峰效果,经试验对比,在波长220 nm 下,出峰效果最好,无杂峰干扰。
4 结 论
本实验经将流动相由环己烷、乙醚改成甲醇、水,优化萃取条件,在检测波长为220 nm 下,回收率可达95%~105%,线性r为0.999 7,检出限为0.002 mg/L,该方法比《生活饮用水标准检验方法》更安全、无污染、经济、方便,线性好,且符合生活饮用水标准。