2. 北京市昌平区疾病预防控制中心;
3. 无锡市疾病预防控制中心
有机磷农药(organophosphorus pesticides，OPs)是我国使用范围最广泛的一类农药，其具有使用方便、杀虫效果好、半衰期短等优点被广泛用作除草剂、杀虫剂。喷洒在土壤表面的农药在雨水的洗刷作用下进入河流、湖泊和地下水。长期饮用含有有机磷农药的水会对人体产生严重危害。目前测定水中有机磷农药的方法主要有气相色谱法(GC) [1-3]、气相色谱质谱联用法(GC/MS) [4-5]，但是GC对于难挥发的、热稳定性差的有机磷农药灵敏度较低。也有文献报导采用液相色谱(HPLC) [6]和液质联用法(LC/MS) [7]测定，但是HPLC法由于受检测器限制，测定有机磷农药灵敏度不高且特异性不如LC/MS/MS。本文采用LC/MS/MS结合全自动固相萃取同时测定水中6种有机磷农药，方法快速、准确、灵敏度高，可满足地表水及生活饮用水中OPs的检测要求。
1 材料与方法 1.1 仪器与条件 1.1.1 仪器HP1100高效液相色谱仪(Agilent) － API 4000;质谱仪(Applied Biosystems)，电喷雾离子化源(ESI，NI/PI模式); Mettler AE 163十万分之一分析天平; Barnstead纯水机; 全自动固相萃取装置(睿科AUTOSPE-06);固相萃取柱: Supelco ENVI － C18 (3 mL，0.5 g); Scientific Industries涡流振荡器; 0.45 μm水系过滤膜。
1.1.2 色谱条件Waters Symmetry ® C18 (150 × 3.9 mm，5 μm)色谱柱。进样量20 μL，柱温为室温，梯度洗脱，程序见表 1。
1.1.3 质谱条件
离子化方式: ESI离子源; 扫描方式:正电离; 检测方式:多离子反应监测(MRM); 碰撞气(CAD):12 psi; 气帘气(CUR):25 psi; 雾化气(GS1):30 psi; 加热气(GS2):35 psi; 喷雾电压(IS):4 500 v; 去溶剂温度(TEM):350℃; 扫描时间: 100 ms。6种物质的离子对、碰撞电压和去簇电压情况见表 2。
1.2 主要试剂
标准品乐果、呋喃丹、敌敌畏、甲基对硫磷、马拉硫磷和毒死蜱均购自AccuStandard，Inc.，(纯度大于99%); 二氯甲烷、乙酸乙酯、甲醇为农药残留级高纯溶剂，浓盐酸为分析纯(含量36% ~ 38%); 纯水为Barnstead所制超纯水18.2 MΩ。
1.3 标准溶液的配制分别准确称取20.0 mg乐果、呋喃丹、敌敌畏、甲基对硫磷、马拉硫磷和毒死蜱标准于10.00 mL容量瓶中，用甲醇溶解，定容到刻度，得浓度为2.00 mg/mL的标准贮备液。准确吸取上述标准贮备液适量，用甲醇稀释配制成浓度为20.0 μg/mL的混合标准中间液，将标准中间溶液转移到安瓿瓶中于4 ℃保存。
1.4 样品的前处理:固相萃取分别用二氯甲烷5 mL，乙酸乙酯5 mL，甲醇10 mL和水10 mL活化固相萃取柱; 100 mL水样中加入盐酸50 μL，样品以约1 mL/min的速度通过固相萃取柱; 用氮气干燥固相萃取柱(吹约20 min); 再用二氯甲烷5 mL、乙酸乙酯5 mL依次洗脱固相萃取柱，洗脱速度为0.5 mL/min，合并洗脱液，在35 ℃下氮吹至干，用甲醇定容至1.00 mL，测定。
1.5 计算样品中6种化合物的浓度可按式(1) 计算
| $ {\rho _i} = {C_i} \times {V_1} \times 1000/V $ | (1) |
式中: ρi:实际水样中被测组分的浓度，ng/L;
Ci:标准曲线计算的样品测试溶液被测组分浓度，ng/mL;
V1:测试溶液体积，mL;
V:样品体积，mL。
2 结果 2.1 质谱条件优化用甲醇将6种物质的单标储备液稀释成1 μg/mL的使用液，分别用针泵直接进样，选择正电离模式，进行母离子(Q1) 扫描，确定6种物质的母离子，然后进行子离子扫描，选择丰度较高干扰较少的两个子离子作为定性离子和定量离子; 配制6种物质的混标以MRM方式优化碰撞电压(CE)、去簇电压(DP)、雾化气(GS1)、辅助气(GS2)、气帘气(CUR)、碰撞气(CAD)、离子源电压(IS)、离子化温度(TEM)等质谱参数。
2.2 色谱条件优化本实验选择Waters Symmetry ® C18 (150 × 3.9 mm，5 μm)色谱柱作为分离柱，质谱条件用正电离模式，在流动相中加入少量的酸有助于化合物的电离，实验比较了乙酸铵和甲酸两种缓冲溶液对6种物质的分离效果。采用乙酸铵为流动相时，毒蜱出峰时间较晚，峰形较差。以0.2%甲酸为缓冲溶液，乙腈与缓冲溶液梯度洗脱，在25 min内6种物质分离较好且峰形较对称。6种物质的色谱峰见图 1。
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| 1.乐果; 2.呋喃丹; 3.敌敌畏; 4.甲基对硫磷; 5.马拉硫磷; 6.毒死蜱 图 1 6种有机磷农药色谱图 |
2.3 前处理条件的优化
比较二氯甲烷和乙酸乙酯对6种有机磷农药洗脱效果的影响，单纯用二氯甲烷洗脱，则呋喃丹回收率较低，只有50%左右; 二氯甲烷对毒死蜱的回收率高于乙酸乙酯。本实验采用二氯甲烷联合乙酸乙酯洗脱可取得较好的回收率。
实验发现样品酸性条件会对敌敌畏的回收产生影响，在样品中加入少量的盐酸能显著提高敌敌畏的回收率。实验分别比较了样品中加入30 μL、50 μL、100 μL浓盐酸对各化合物的回收影响。加入30 μL盐酸敌敌畏回收率不高只有50%左右。加入50 μL和100 μL盐酸时敌敌畏回收率较高，但是加入100 μL盐酸时马拉硫磷的回收率下降一半，结果发现加入50 μL盐酸，各化合回收率均较好。
2.4 线性范围和检出限将标准中间溶液用甲醇稀释，分别配制成5.00、10.0、50.0、100、200、500 ng/mL的标准使用溶液进行测定。绘制标准曲线，求得6种物质的直线线性方程和相关系数。以3倍信噪比计算定性检出限，10倍信噪比计算定量检测限，以100 mL水样计算，该方法的定性检出限(LOD)在0.16 ~ 63.8 ng/L之间，定量检出限(LOQ)在0.53 ~ 266 ng/L之间，结果见表 3。
2.5 回收率和精密度
取某实际样品分别作高浓度和低浓度两个水平的加标回收试验，每个加标样品做六个平行样测定精密度。采用上述前处理及分析方法。6种物质的相对标准偏差均≤ 14%，精密度较好，回收率在84% ~ 117%之间，方法准确度较高(表 4)。
3 结论
水中有机磷农药种类较多，含量较低，必须要采用新的研究方法来满足快速、灵敏、高效测定有机磷农药的需要。
本实验建立的全自动固相萃取液相色谱串联质谱法同时测定水中的6种有机磷农药，灵敏度高，选择性好，方法的准确性较高，可适用于地表水及生活饮用水中6种有机磷农药的测定。
| [1] | 刘玉红, 孙仕萍. 水中12种有机磷农药的毛细管气相色谱测定法[J]. 环境与健康杂志, 2008, 25(4): 343–352. |
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