高效液相色谱法快速测定生活饮用水中7种拟除虫菊酯类农药

蔡 灵，文 强，许述松，龚 喜，詹志菲

（云阳县疾病预防控制中心，重庆 404500）

拟除虫菊酯类农药因其高效、广谱、低毒、低残留和生物降解快等特点广泛用于害虫防治、水产养殖。它是由人工合成的一类杀虫剂，在我国农业、渔业领域应用范围广。在施用过程中，一部分会转移至环境中，对地表水生环境造成一定损害，间接影响人们的生活饮水安全，水环境中的拟除虫菊酯类农药也会在水生生物体内富集，通过食物链进入人体，干扰和损害人的神经系统和免疫系统，危害人类的健康[1-3]。目前，检测拟除虫菊酯类农药残留量的气相色谱、高效液相色谱、气质联用和高效液相色谱串联质谱法均有报 告[4-8]。气质联用和高效液相色谱串联质谱法多用于多组分、较为复杂基质的样品检测，但基层实验室条件限制，难以普及；气相色谱法因需要较高的气化温度，拟除虫菊酯类农药热稳定差，会导致其检测时损失一部分；本实验选择用高效液相色谱法对生活饮用水中多种拟除虫菊酯类农药进行检测。拟除虫菊酯类农药的前处理方法有液液萃取法和固相萃取法[8-10]，液液萃取相较于固相萃取，耗时更短，简单易操作，经济实惠，且萃取富集效果良好。因此，本试验选择用液液萃取-液相色谱法检测生活饮用水中7种拟除虫菊酯农药，此方法简单快速、灵敏度高、测试结果准确，适用于基层实验室对生活饮水中拟除虫菊酯类农药的快速检测、定性定量分析。

1 材料与方法

1.1 材料与设备

1.1.1 标准物质

甲氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、溴氰菊酯、氰戊菊酯、顺-氯菊酯、反-氯菊酯和联苯菊酯标准：上海市农药研究所有限公司，纯度大于98.5%。

1.1.2 试剂

乙腈、正己烷：色谱纯，默克化工技术（上海）有限公司；无水硫酸钠、氯化钠：优级纯，成都科隆化学品有限公司。

1.1.3 仪器

高效液相色谱仪：Aglient 1260a，附带二极管阵列检测器（DAD），美国安捷伦科技有限公司；纯水仪：IQ7005，Milli-Q纯水机，默克化工技术上海有限公司；氮气浓缩仪：Auto EVA-20plus，厦门睿科集团股份有限公司；分析天平：ME204E/2，梅特勒-托利多仪器上海有限公司；涡旋混合器：WH-3，IKA上海沪西分析仪器有限公司。

1.2 液相色谱条件

检测器：二极管阵列检测器（DAD），美国安捷伦科技有限公司；色谱柱：Agilent ZORBAX SBC18（250 mm×4.6 mm，5 μm），美国安捷伦科技有限公司；流动相：乙腈+水=78+22（V/V）；流速： 1.0 mL·min-1；进样量：20 μL；柱温：30 ℃；检测波长：联苯菊酯205 nm，其他6种拟除虫菊酯195 nm。

1.3 样品处理

1.3.1 样品制备

选取实验室超纯水作为方法测试用样品，考察方法的检出限、回收率和精密度。此外，选取县城内4个街道的生活饮用水作为实际样品分析，采样使用4 L硬质玻璃瓶（衬聚四氟乙烯盖），并加入抗坏血酸0.01 g除去残留的余氯，水样充盈样品瓶，避光低温保存，尽快分析。

1.3.2 样品前处理

取200 mL均匀水样于250 mL分液漏斗中，加入5 g NaCl，10 mL正己烷作为提取液，剧烈振摇萃取2 min，待分层后，收集下层水相至烧杯中备用，取上层有机相于氮吹管中；下层水样再用正己烷 5 mL萃取一次，合并2次萃取的有机相，将有机相通过装有无水硫酸钠的玻璃漏斗过滤脱水，用少量正己烷冲洗漏斗，收集滤液于玻璃氮吹管中，氮吹浓缩至近干，用乙腈定容至1.0 mL，涡旋混匀，过 0.22 μm针式尼龙滤膜，供液相色谱分析。

1.4 标准曲线的绘制

1.4.1 标准溶液的配制

分别取7种拟除虫菊酯类标准物质10 mg于烧杯中，用乙腈溶解并定容至100 mL的容量瓶中，配成浓度为100 μg·mL-1的标准储备液。临用时分别吸取各标准储备液0 μL、5 μL、10 μL、50 μL、 100 μL、200 μL和500 μL于10 mL容 量 瓶 中，用乙腈定容 至刻度，配成0 μg·mL-1、0.05 μg·mL-1、 0.10 μg·mL-1、0.50 μg·mL-1、1.00 μg·mL-1、 2.00 μg·mL-1和5.00 μg·mL-1的标准系列。

1.4.2 测定

取经处理好的样品溶液与标准系列，在1.2色谱条件下分析，根据浓度和峰面积之间的相关性作线性回归方程，以保留时间定性，光谱图纯度因子分析辅助定性，峰面积定量，外标法计算各组分的含量。

2 结果与分析

2.1 色谱分离

在选定的色谱条件下，7种拟除虫菊酯农药峰形良好，全部待测物在30 min内出峰。7种拟除虫菊酯农药的色谱图见图1。

图1 7种拟除虫菊酯标准溶液（1.0 μg·mL-1）

2.2 进样量和柱温的选择

通过试验发现，当进样量在30 μL以上时，由于溶剂效应，导致待测物峰形变宽分叉，分不开，进样量低于10 μL时，待测物信号响应值低，不利于分析；柱温在20～30 ℃均不会对拟除虫菊酯的检测造成影响，故本试验选择进样量为20 μL，柱温设定为30 ℃。

2.3 流动相的选择

本试验比较了甲醇和水，乙腈和水两种流动相，两种流动相均能洗脱出待测物。但采用乙腈和水作为流动相，保留时间更短，干扰更小，基线更平滑。主要是由于拟除虫菊酯类农药易溶于非极性较强的溶液，乙腈的极性弱于甲醇，相较甲醇更低的粘度和紫外吸收，故选择乙腈和水作为流动相更 合适。

2.4 流动相的流速及配比的选择

实验中发现当流动相中水占比过高时，峰分离得较开，分离度较好，但保留时间会延长，峰形会变宽拖尾；当水占比较低时，保留时间会缩短，但峰不能完全分开，分离度不够好。本文选用250 mm的长色谱柱作为分析柱，为防止样品溶剂的强度大于流动相而可能引发的溶剂效应，将乙腈和水的比值控制在78+22（V/V）时，能获得很好的分离度，峰形较好。在此条件下逐渐加大流速，发现流速对分离度、峰形影响甚微，但可使出峰时间提前，缩短分析时间。故选择流动相配比为乙腈+水=78+22（V/V），流速为1.0 mL·min-1，以达到最佳实验条件。

2.5 检测时间和检测波长的选择

通过DAD检测器的光谱扫描功能，发现菊酯类农药的最大吸收波长都较短，除联苯菊酯最大吸收波长在205 nm外，其余几种均在195 nm。根据待测物出峰的时间，确定检测时长为25 min，在保留时间18 min前选择检测波长为195 nm，18 min后选择205 nm作为联苯菊酯的检测波长。

2.6 萃取溶剂的选择

由于测定的7种拟除虫菊酯农药的油水分配系数值较低，易溶于非极性较强的溶剂，故本试验选择非极性较强的环己烷、正己烷、乙腈作为萃取溶剂，选择加标后浓度为5 μg·L-1的模拟水样，萃取溶剂体积为20 mL，进行6次萃取，通过6次平均加标回收率对萃取效果进行比较，结果见表1。

表1 不同萃取溶剂对7种拟除虫菊酯农药的平均回收率（n=6）

通过比对发现以上3种萃取剂都能获得不错的回收率，正己烷作为萃取剂时平均回收率为91.4%～103.3%，环己烷作为萃取剂时平均回收率为80.7%～88.6%，乙腈作为萃取剂时平均回收率为78.7%～86.2%。正己烷的萃取效果优于其他2种，故本试验选择正己烷作为萃取 溶剂。

2.7 萃取剂体积和萃取次数的选择

本实验考察了不同体积的正己烷对萃取效果的影响，分别取10 mL、20 mL正己烷对200 mL加标水样进行萃取。试验表明，随着正己烷萃取体积的增大，回收率有所增加，但萃取溶剂达到20 mL以上时，回收率增加不明显。此外，不同的萃取次数对回收率也有影响，试验表明分2次萃取的效果优于1次。结果见表2。

表2 萃取剂体积及次数对7种拟除虫菊酯农药回收率的影响（n=6）

2.8 线性范围和检出限

按1.4.2对标准系列进样测定，作标准曲线回归方程，在0.05～5.00 μg·L-1具有良好的线性关系，相关系数均大于0.999。采用逐级稀释法，通过对加标后浓度为0.5 μg·L-1的模拟水样萃取后进行测定，以3倍信噪比对应的浓度作为各拟除虫菊酯农药的方法检出限。结果见表3。

表3 保留时间、线性参数和检出限

2.9 加标回收率与精密度

取纯水，在水样中加入混合标准溶液，制成相当于0.5 μg·L-1、1.0 μg·L-1、5.0 μg·L-1的模拟水样，进行加标回收试验，取200 mL水样进行萃取，计算各组分农药的回收率及测定值的相对标准偏差，每个浓度进行6次平行试验，测定结果见表4。由表4可知，7种拟除虫菊酯类农药的加标回收率在84.98%～110.67%，测定值的相对标准偏差为3.02%～8.81%，本方法测量的准确度、精密度较好，可满足分析测试要求。

表4 7种拟除虫菊酯农药加标回收率和相对标准偏差（n=6）

2.10 实际样品分析

按1.4.2要求对县城内4个街道生活饮水进行了检测和加标分析。经检测，城区4个街道生活饮水中7种拟除虫菊酯类农药均未检出。

3 结语

目前，拟除虫菊酯类农药采用高效液相色谱法测试的方法较少，本文建立了生活饮用水中多种拟除虫菊酯类农药残留的液液萃取-高效液相色谱法。采用乙腈和水作为流动相，通过光谱扫描获得了最佳检测波长，对不同萃取溶剂、体积和萃取次数进行了试验并确定。在该试验条件下，考察了方法的线性范围和检出限、准确度及精密度，并对实际样品进行了测试分析。试验结果表明，本方法简单、快速且精密度和准确度良好，检出限满足测试要求，适用于生活饮用水中7种拟除虫菊酯类农药的快速检测工作，并为采用高效液相色谱检测方法检测生活饮用水中其他拟除虫菊酯类农药提供技术 参考。