王海燕，夏 勇

攀枝花市环境监测站，四川攀枝花617000

超高效液相色谱⁃串联质谱同时测定水中的敌百虫和敌敌畏

王海燕，夏 勇

攀枝花市环境监测站，四川攀枝花617000

建立超高效液相色谱⁃串联质谱（UPLC⁃MS⁃MS）同时测定水中敌百虫和敌敌畏的方法。水样经0.22 μm滤膜过滤，直接用超高效液相色谱⁃三重四极杆串联质谱多级反应监测法（MRM）定量检测敌百虫、敌敌畏。考察了色谱柱、流动相、滤材对分析的影响，并确定了最佳分析条件。最佳条件下，敌百虫、敌敌畏的检出限分别为0.6 μg／L和2.3 ng／L。用建立的方法测定了4种实际水样中的敌百虫、敌敌畏，水样加标回收率为82.2% ～112.1%。方法简便快捷、绿色环保，适合于地表水及地下水中敌百虫和敌敌畏的同时分析。

水分析；敌百虫；敌敌畏；超高效液相色谱⁃串联质谱

敌百虫，化学名称为O，O⁃二甲基⁃2，2，2⁃三氯⁃1⁃羟基乙基磷酸酯，是一种高效、广谱的有机磷杀虫剂，广泛用于农林、畜牧、水产、园艺、卫生等方面的杀虫或防虫工作。敌百虫具有一定毒性，有资料研究表明，对人体有一定的毒副作用［1⁃2］。敌敌畏是20世纪50年代初面市的著名有机磷杀虫剂，可用敌百虫水解得到，对昆虫具有触杀、胃毒及熏蒸作用，广泛用于防治多种农业害虫、家畜害虫、卫生害虫、贮粮害虫，其毒性远远大于敌百虫。鉴于敌百虫和敌敌畏的毒害，《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）对集中式生活饮用水地表水源地水中的敌百虫和敌敌畏含量有明确要求，限值均为0.05 mg／L，《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）对水中敌敌畏含量要求更为严格，限值为0.001 mg／L。

目前，水中敌百虫残留分析方法多为气相色谱法［3⁃5］或气相色谱质谱法［6⁃7］。 由于敌百虫极性大、水溶性强，用二氯甲烷萃取时提取率为零，因此，气相方法分析敌百虫时需将敌百虫碱解转化为敌敌畏进行间接测定［3，5］，方法前处理过程复杂繁琐。此外，敌百虫热稳定性较差，在气相色谱进样口容易发生分解，造成分析重现性差，定量不准确［8⁃9］。液相色谱⁃质谱联用技术在检测热不稳定化合物方面具有不可比拟的优势，在分析水产品和植物源敌百虫含量方面取得了较好的效果［10⁃11］。超高效液相色谱［12⁃14］是近年来新发展的色谱技术，它使用小粒径材料（通常是1.7 μm）作为色谱柱填料，大幅度提高了色谱柱柱效，极大地减少了溶剂用量，提高了样品分析速度。该文采用超高效液相色谱⁃三重四极杆串联质谱建立了同时测定水中敌百虫和敌敌畏的方法，并用于实际水样的分析，方法检出限分别为0.6 μg／L和2.3 ng／L。该方法具有前处理简单环保、分析速度快、检出限低的特点，可满足水中敌百虫和敌敌畏同时分析的需要。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

Waters超高效液相色谱⁃三重四极杆串联质谱仪（ACQUITYTMUPLC⁃TQD）；Masslynx V4.1工作站；Waters超高效液相色谱柱：ACQUITY UPLC HSS T3（2.1 mm×50 mm，1.8 μm）。敌百虫、敌敌畏（美国）、甲醇溶剂质量浓度均为100 mg／L。甲醇为HPLC级（德国）。超纯水由Millipore纯水系统（美国）制备。针式过滤器（0.22 μm，13 mm内径，材质分别为聚醚砜、尼龙、玻璃纤维和聚四氟乙烯，中国），针式过滤器（0.2 μm，13 mm内径，材质为聚丙烯，美国）。

1.2 样品采集与前处理

用500 mL的棕色具塞磨口玻璃瓶采集水样。采样前，将瓶子用铬酸洗液浸泡过夜后，再用自来水和蒸馏水洗净，并于300℃下烘4 h，用铝箔和棉线扎紧瓶塞密封。按照文献［3］中的采样方法采集水样，采样时先用水样将取样瓶冲洗2～3次，再使水样沿瓶壁缓慢注入瓶中，水样应在弱酸性状态下保存，因敌敌畏、敌百虫易降解，应尽快分析。水样运回实验室后用聚四氟乙烯针头过滤器过滤，取滤液10 μL进仪器分析。

1.3 色谱条件

色谱柱：ACQUITY UPLC HSS T3（2.1 mm× 50 mm，1.8 μm）；流动相A为水，流动相B为甲醇（A、B均含0.1%的甲酸），流速0.3 mL／min，流动相梯度：B由初始的10%在1.5 min内线性升至100%并保持1 min，之后0.5 min内回到初始的10%；柱温30℃；进样体积10 μL。

1.4 质谱条件

采用三重四极杆串联质谱仪多级反应监测（MRM）模式分析敌百虫、敌敌畏含量。离子化方式：ESI＋，毛细管电压 1.0 kV，离子源温度120℃，脱溶剂气温度 380℃，脱溶剂气流量700 L／h，锥孔反吹气流量30 L／h。敌百虫和敌敌畏的MRM分析参数见表1。

表1 敌百虫和敌敌畏MRM分析参数

2 结果与讨论

2.1 色谱柱的选择

液相色谱分离采用超高效色谱柱，填料粒径1.7 μm左右，比常规液相色谱柱具有更高的柱效和分离能力，色谱分离时间也大大缩短。对比了Acquity UPLC BEH C18（填料粒径为1.7 μm）和Acquity UPLC HSS T3（填料粒径为1.8 μm）2种超高效色谱柱对待测物的色谱分离效果，如图1、图2所示。

图1 敌百虫的色谱图

图2 敌敌畏的色谱图

由图1、图2可见，2种色谱柱对敌百虫、敌敌畏均有较好保留，比较峰面积可知：采用HSS T3柱子时2种待测物的信号均大大高于采用C18柱子时的信号。此外，对于低浓度的敌百虫，HSS T3柱子分离后的色谱峰形好，毛刺峰少，因此选择Acquity UPLC HSS T3作为分析柱，敌百虫、敌敌畏的保留时间分别为1.60、1.82 min。

2.2 流动相的优化

甲醇、乙腈是反相液相色谱分析中常用的2种有机相。比较了甲醇⁃水和乙腈⁃水2组体系为流动相时对敌百虫、敌敌畏的色谱分离效果。结果表明，采用甲醇⁃水体系时2个分析物的色谱峰峰形对称，灵敏度高。在此基础上，在水中添加0.1%甲酸，考察甲酸加入对色谱峰形和信号的影响。结果表明，甲酸的加入提高了待测物的色谱峰信号。甲酸能有效提高待测物电喷雾离子化效率，进而提高分析灵敏度，同时还能改变流动相pH，避免敌百虫分解为敌敌畏而出现敌百虫回收率低、敌敌畏回收率高的现象。为保持整个色谱分离过程酸度的稳定，在流动相甲醇和水中均添加体积分数为0.1%的甲酸。

2.3 定容溶液的选择

将敌百虫、敌敌畏标准溶液分别以甲醇体积分数为0、10%、25%、50%、75%的甲醇水混合溶液稀释成5 μg／L的溶液后依次进样，观察色谱峰形和分离效果，发现甲醇的加入对敌百虫色谱峰峰形和信号改变不明显，而甲醇的加入能有效提高敌敌畏的色谱峰信号。对于等浓度的敌百虫、敌敌畏，后者的色谱信号响应非常高，出于同时测定2种污染物、直接进样减少样品前处理以及与实际水样溶剂特征一致的考虑，选用纯水作定容液。

2.4 滤材的选择

样品溶液中的颗粒物容易造成液相和质谱系统的堵塞，进样前对样品进行过滤去除颗粒物是必要的。平行配制低、中、高浓度敌百虫、敌敌畏混合标准溶液，分别用聚醚砜、尼龙、玻璃纤维、聚四氟乙烯和聚丙烯5种滤膜过滤后进行分析，考察不同滤材对低、中、高浓度样品回收率的影响。通常过滤操作对低浓度的样品影响比较大，因此，首先用5种滤膜对2.0 μg／L的敌百虫、0.2 μg／L的敌敌畏溶液进行过滤考察回收率，结果见表2。

从表2可以看出，采用聚四氟乙烯过滤后2种分析物损失最小，可以获得很好的回收率，而采用尼龙过滤时两种分析物的损失较大，尤其是敌百虫，回收率仅为7.7%。进一步的中、高浓度样品实验也表明，聚四氟乙烯过滤造成样品损失最小。因此，在实际分析工作中，应事先针对待测物进行滤材选择考察实验，防止因为滤材选择不当而造成分析结果的假阴性。方法选择聚四氟乙烯滤头过滤样品。

表2 不同滤材过滤器对待测物回收率的影响

2.5 标准曲线与检出限

用超纯水配制敌百虫和敌敌畏混合标准系列，各取10 μL进样，以色谱峰面积为纵坐标，样品浓度为横坐标，绘制敌百虫和敌敌畏的标准曲线，得到敌百虫标准曲线方程为y＝59.4x－0.6，线性范围为2.0～100.0 μg／L，线性相关系数为0.999 7；敌敌畏标准曲线方程为y＝41 223.9x＋388.8，线性范围为0.01～10.0 μg／L，线性相关系数为0.999 1。按照《环境监测分析方法标准制修订技术导则》（HJ 168—2010）中方法检出限MDL＝S×t（n－1，0.99）的方法计算检出限，其中：t（n－1，0.99）是置信度为99%、自由度为（n－1）时的t值，n为重复分析的样品数（如果连续分析7个样品，在99%的置信区间，t（6，0.99）＝3.143），计算得到敌百虫、敌敌畏的检出限分别为0.6 μg／L、2.3 ng／L，远低于《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）中和《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）的限值标准。敌百虫的检出限虽略高于气相色谱法［5］的检出限，但由于没有繁琐的衍生、萃取、浓缩等前处理步骤，分析效率远远优于气相色谱法。

2.6 准确度和精密度

按照低、中、高浓度对空白水样进行加标回收实验（n＝6），记录响应值，根据标准曲线计算相应测定浓度，结果如表3所示。

敌百虫低、中、高3个加标浓度水平下的平均回收率为100.2% ～106.1%，相对标准偏差为2.1%～8.3%；敌敌畏低、中、高3个加标浓度水平下的平均回收率为96.7% ～103%，相对标准偏差为1.9%～3.5%。

表3 精密度和准确度（n＝6）

2.7 实际样品分析

采用建立的方法分析了某市江水、湖库水、地下水3种饮用水源地水质和农灌区渠水（非饮用水水源）中敌百虫、敌敌畏的含量，见图3、图4。

图3 敌百虫实际样品色谱图

图4 敌敌畏实际样品色谱图

结果表明3个水源地水质中均未检出敌百虫，在敌敌畏出峰时间处出现一个小峰，经计算浓度均在检出限以下。农灌区渠水未检出敌百虫，敌敌畏测得的质量浓度为9.4 ng／L。对4种水质进行加标实验，敌百虫加标质量浓度为10.0 μg／L，回收率为82.2%～89.7%；敌敌畏加标质量浓度为1.0 μg／L，回收率为98.7%～112.1%。

3 结论

建立了超高效液相色谱⁃三重四极杆串联质谱仪同时测定水中敌百虫、敌敌畏的新方法。与已有的检测方法相比，该法采用水样过滤后直接进样分析的方式进行检测，避免了繁琐的衍生、萃取和浓缩过程，分析速度快、回收率好；敌百虫、敌敌畏的检出限低，分别为0.6 μg／L、2.3 ng／L，满足《地表水环境质量标准》（GB 3838—2002）

和《生活饮用水卫生标准》（GB 5749—2006）中对敌百虫和敌敌畏的监测要求。

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Simultaneous Determination of Trichlorfon and Dichlorvos in Water by Ultra⁃Performance Liquid Chromatography Coupled with Tandem Mass Spectrometry

WANG Hai⁃yan，XIA Yong
Panzhihua Environmental Monitoring Station，Panzhihua 617000，China

An UPLC⁃MS⁃MS method was developed for the determination of trichlorfon and dichlorvos in water.The water sample was filtered thought the 0.22 μm filter and then directly determined by the ultra⁃performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry.The effects of column，mobile phase and filter materials on the determination of trichlorfon and dichlorvos were investigated.Under the optimized conditions，the detection limits for trichlorfon and dichlorvos was 0.6 μg／L and 2.3 ng／L，respectively.The established method was applied to the determination of trichlorfon and dichlorvos in four different kinds of water samples.Average recoveries were over the range of 82.2%⁃112.1%.The presented method has advantages of simple pretreatment and environmental friendly.Therefore，it is suitable for determining trichlorfon and dichlorvos in surface water and groundwater.

water analysis；trichlorfon；dichlorvos；UPLC⁃MS／MS

X832.02

A

1002⁃6002（2014）06⁃0153⁃06

2014⁃01⁃21；

2014⁃03⁃25

王海燕（1984⁃），女，江苏宿迁人，硕士，工程师.

夏 勇