四氟醚唑属于高效、低毒、环保型的三唑类杀菌剂，可有效防治小麦白粉病、锈病以及玉米丝黑穗病、瓜果白粉病、苹果斑点落叶病和葡萄白粉病等^[1]。但即使严格按照良好农业规范(GAP)进行操作，施用后仍有可能通过直接施用、喷洒、漂流、降雨、排放、地表径流等途径进入水体或吸附在悬浮颗粒物表面，继而通过沉降作用汇集于底部沉积物中，其在水环境中滞留时间越长，对水生态系统的污染以及对各种水生生物和人类的危害就越大^[2,3]。因此了解其在水-沉积物系统中的降解规律，对于预测和评价其对水生生态系统是否安全具有重要意义。

目前主要采用气相色谱(GC-ECD/NPD)、气相色谱-质谱(GC-MS)和液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)等方法检测土壤、甜菜、草莓、葡萄、香蕉、肌肉、脂肪肝、肾、牛奶等样品中四氟醚唑的残留量^{[4,5,6,7,8,9,10]}。而关于四氟醚唑在沉积物样品检测的报道较少，仅见沉积物中四氟醚唑前处理方法的优化^[11]。液相色谱-质谱联用仪不仅对样品的测定具有样品前处理简单、灵敏度高、准确等优点，而且还能避免出现假阳性结果。杨琳等^[12]采用加速溶剂萃取-液相色谱-串联质谱法测定了近岸及河口沉积物中残留的拟除虫菊酯，其方法的检出限为 0.08～0.8 μg/kg，定量限为0.5～25 μg/kg；徐英江等^[13]采用超高效液相色谱-串联质谱法测定了海水及沉积物中的三聚氰胺，其中沉积物中三聚氰胺的检出限为0.5 μg/kg；于振花等^[14]使用高效液相色谱-电感耦合等离子体质谱仪测定了沉积物中的多种有机锡，检出限均低于0.5 μg/L。本文建立了采用液相色谱-质谱联用(LC-MS/MS)法测定水-沉积物系统中四氟醚唑残留量的分析方法。 1 材料与方法 1.1 仪器与设备

岛津LC-20AD型液相色谱仪(日本岛津公司)；API 4000QTRAP质谱仪(美国AB公司)；Agilent ZORBAX Extend-C₁₈ Rapid Resolution(2.1 cm×50 mm，3.5 μm)(美国Agilent公司)；HY-5回旋振荡器(常州国华电器有限公司)；DK-S26电热恒温水浴锅、DHG-9123型电热恒温鼓风干燥箱(上海精宏实验设备有限公司)；BS300S-WE1型电子分析天平[赛多利斯科学仪器(北京)有限公司，精确至0.1 mg]；lab dancer试管振荡器(德国依卡)；XDB0204柱状沉积物采样器(北京新地标土壤设备有限公司)。 1.2 试剂与材料

甲酸(色谱级，Fluka)，丙酮、乙腈、甲醇、正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷(农残级，Fisher Chemical)，弗罗里硅土(分析级，Fluka)，无水硫酸钠、中性氧化铝(分析级，国药集团)；四氟醚唑标准品(纯度98.5%，沈阳化工研究院有限公司)。

沉积物样品采自沈阳市沈水湾公园5～10 cm厚完整的沉积物层，同地采集水样。样品的采集及其运输参考GB 17378.3—2007《海洋监测规范》第3部分：样品采集、贮存与运输^[15]所规定的方法进行。其中沉积物样品过2 mm湿筛，去除大颗粒物和机械杂质。 1.3 样品前处理 1.3.1 沉积物样

准确称取沉积物样品220 g于500 mL具塞三角瓶中，加入200 mLV(丙酮)∶V(水)=9∶1的混合提取剂，置于回旋振荡器上在190 r/min条件下振荡提取1 h，减压抽滤，并用20 mL丙酮少量多次洗涤残渣，合并提取液。取10 mL滤液于试管中，用空气泵吹至2 mL左右(去除溶剂)，加入5 mL二氯甲烷，于试管振荡器上振荡1 min，静置分层后弃去上层水相，下层有机相吹干后，再用5 mL正己烷溶解，过中性氧化铝与弗罗里硅土混合层析柱，先用30 mLV(正己烷)∶V(乙酸乙酯)=7.5∶2.5混合溶液淋洗，再用 35 mL V(正己烷)∶V(乙酸乙酯)=2∶8的淋洗液洗脱，收集洗脱液，浓缩至干后，用甲醇溶解并定容至10 mL，供LC-MS/MS分析。 1.3.2 水样

准确量取400 mL水样于1 L分液漏斗中，依次用100、50、50 mL二氯甲烷萃取，合并萃取液。准确量取10mL萃取液于试管中，用空气泵吹干后，用甲醇溶解并定容至10 mL，供LC-MS/MS 分析。 1.4 仪器条件 1.4.1 液相色谱条件

色谱柱：Agilent ZORBAX Extend-C₁₈ Rapid Resolution(2.1 cm×50 mm，3.5 μm)，流动相：A相为V(甲酸)∶V(乙腈)=1∶99的混合溶液，B相为体积分数为0.1%的甲酸水溶液；梯度洗脱程序见表 1所示，总流速为0.3 mL/min，柱温为40 ℃；进样量为10 μL。

表1(Table 1)

表 1 液相色谱梯度洗脱程序 Table 1 The gradient elution program of LC 时间 Time/min 流速 Flow rate/(mL/min) V(A)∶V(B) 0.01 0.3 20∶80 1.00 0.3 20∶80 1.10 0.3 100∶0 4.00 0.3 100∶0 4.10 0.3 20∶80 9.00 0.3 20∶80

表 1 液相色谱梯度洗脱程序 Table 1 The gradient elution program of LC

离子化方式：电喷雾正离子扫描模式(ESI⁺)；电喷雾电压5.5 kV；离子源温度500 ℃；雾化气压力：344.8 kPa；辅助加热气压力：413.7 kPa；气帘气压力：103.4 kPa。采集方式：多反应监测扫描模式(MRM)，选择离子对及其参数优化结果见表 2。

表2(Table 2)

表 2 离子对及其优化参数 Table 2 Optimized parameters of ion pair 离子对 Ion pair 去簇电压 DP/V 碰撞能量 CE/eV 入口电压 EP/V 碰撞室出口 电压CXP/V 372/159 86 42 10 10 372/70 86 56 10 10 374/161 86 43 10 10 374/70 86 54 10 10

表 2 离子对及其优化参数 Table 2 Optimized parameters of ion pair

1.5 定性/定量方法

进行样品测定时，若检出的色谱峰的保留时间与标准品的保留时间一致，并且在扣除背景后的样品质谱图中所选择的离子对均出现，而且所选择的离子丰度比与标准品的离子丰度比一致时，则判断样品中存在该物质(定性)，以外标法进行定量分析。 1.6 标准曲线的配制

准确称取0.01g(精确至0.010 00 g)四氟醚唑标准品，先用甲醇溶解并配制成1.0×10⁵ μg/L的标准储备液，再用甲醇逐级稀释为50、20、10、5、2、1、0.5、0.2 μg/L的标准工作液，依次进样，绘制峰面积(y)-质量浓度(x)标准曲线。 1.7 添加回收率试验

在空白水样和沉积物中，添加一定量的四氟醚唑的标准溶液，使在水中的添加水平分别为0.5、2.5、5 μg/L，沉积物中的添加水平分别为0.5、2.5、5 μg/kg，每组设5个重复，按照所建立的前处理和检测方法，测定四氟醚唑在水体和沉积物中的添加回收率。 1.8 实际样品的测定

将四氟醚唑施入水-沉积物系统中(其中每个培养瓶中含沉积物220 g，水400 mL，即初始浓度约为5 μg/L)，在(25±2) ℃、黑暗条件下培养，并通入充足的氧气。培养过程中定期取样，每次至少重复2次，取样后将水和沉积物分开，分别测定水相和沉积物相中四氟醚唑的残留量。 2 结果与讨论 2.1 质谱条件的优化

采用0.5 μg/mL的四氟醚唑标准溶液，以5～10 μL/min的流速进行Q1扫描，确定母离子。在正/负离子模式下、0～400 u扫描范围内，分别对四氟醚唑标准品进行全扫描，结果见图 1。可以看出，在负离子模式下未能找到相对分子质量为372/374的母离子，而正离子模式下离子化效果相对较好，因此选取正离子扫描模式。在正离子模式下进行母离子全扫描，确定四氟醚唑的分子离子[M+H]⁺为m/z 372/374，因此分别以m/z 372和m/z 374为母离子，对其击碎的离子碎片分别进行Q2 扫描，确定子离子如图 2所示。选择定量离子时主要选择特征性强、质子数高、对称性高且重现性好的离子,从图 2看出，m/z 159、m/z 70和m/z 161、m/z 70离子峰信号最强，且比较稳定，因此将其分别与其母离子组成离子对作为定性离子对。通过比较， 372/159离子对的灵敏度最高，因此以该离子对作为定量离子对，并对DP、EP、CE、CXP等参数进行了优化，其结果见表2。

图1

Fig. 1

图 1 正/负离子模式下(+Q/-Q)四氟醚唑的Q1质谱图Fig. 1 The Q1 spectrum of tetraconazole in positive(+Q) and negative ion mode(-Q)

图2

Fig. 2

图 2 四氟醚唑(m/z 372.2和374.2)在正离子模式下扫描的Q2质谱图 Fig. 2 The MS2 spectrum of tetraconazole(m/z 372.2 and 374.2)in positive ion mode

一般来说，正离子扫描模式需要的pH低些，因此在流动相中加入体积分数为0.1%的甲酸水溶液，可提高正离子化效率，优化峰形，使灵敏度迅速提高。本研究中在恒定的流动相条件下，四氟醚唑的响应信号较弱，梯度洗脱后信号强度约提高400倍。因此，最终确定以体积分数为0.1%的甲酸水溶液和V(甲酸)∶V(乙腈)=1∶99的混合溶液进行梯度洗脱。 2.3 提取溶剂的选择

试验比较了甲醇、乙腈和V(丙酮)∶V(水)=9∶1 的3种溶剂的提取效率。结果表明，3种溶剂均能满足农药残留分析的要求，其提取效率依次为V(丙酮)∶V(水)=9∶1＞乙腈＞甲醇，因此最终选取V(丙酮)∶V(水)=9∶1作为沉积物样品的提取溶剂。 2.4 仪器的精密度

在上述仪器条件下，待仪器基线稳定后连续对同一浓度样品(2 μg/L)进行6次平行测定，进样量为10 μL。结果表明：峰面积和保留时间的平均值分别为12.55×10⁴(RSD 1.21%)和3.88 min(RSD 0.21%)，说明该方法重现性好，仪器的精密度高。 2.5 方法的线性范围及检出限

结果表明：四氟醚唑在0.2～50 μg/L范围内，回归方程为y=70 027x+6 005.4，相关系数(r)为0.999 9，峰面积与四氟醚唑的质量浓度间呈良好的线性关系，可满足定量分析的要求^[16]。

在所选定的检测条件下，本方法中四氟醚唑的最小检出量(LOD)为2.0 pg，在水中和沉积物中的最低检测浓度(LOQ)分别为0.5 μg/L和0.5 μg/kg。 2.6 方法的准确度和精密度

添加回收试验结果(表 3)表明：在 0.5～5 μg/L添加水平内，四氟醚唑在水中的平均回收率为89%～98%， RSD为1.8%～13%；在0.5～5 μg/kg添加水平内，四氟醚唑在沉积物中的平均回收率为97%～103%，RSD为6.3%～11%。四氟醚唑标样色谱图及其在水中和沉积物样品中的添加色谱图见图 3和图 4所示。方法的准确度和精密度均满足农药残留分析的要求^[17]。

表3(Table 3)

表 3 四氟醚唑添加回收试验结果(n=5) Table 3 The results for spiked recoveries of tetraconazole (n=5) 样品 Sample 添加水平 Spiked levels 平均回收率 Average recovery/% 相对标准偏差 RSDs/% 水Water 0.5 μg/L 98.4 12.6 2.5 μg/L 89.4 1.8 5.0 μg/L 92.2 6.7 沉积物 0.5 μg/kg 102.7 10.5 Sediment 2.5 μg/kg 97.2 10.3 5.0 μg/kg 96.8 6.3

表 3 四氟醚唑添加回收试验结果(n=5) Table 3 The results for spiked recoveries of tetraconazole (n=5)

图3

Fig. 3

图 3 2 μg/L四氟醚唑标样色谱图Fig.3 Chromatogram of tetraconazole standard at 2 μg/L

图4

Fig. 4

图 4 四氟醚唑在水样(2.5 μg/L，a)和沉积物样品(2.5 μg/kg，b)中的添加色谱图Fig. 4 Chromatogram of water at 2.5 μg/L (a) and sediment at 2.5 μg/kg (b) spiked with tetraconazole

应用所建立的LC-MS/MS方法测定水-沉积物系统中四氟醚唑的残留量，其结果见表4。第100天时，四氟醚唑在水和沉积物中的残留量分别为0.21 μg和0.85 μg，典型色谱图见图 5。从结果看出，四氟醚唑进入水环境后，部分进入底部沉积物中，在整个水环境存在的时间较长，第100天后整个水-沉积物系统中四氟醚唑的含量为初始量的1/2左右，说明四氟醚唑在水-沉积物环境中持久存在，对水生态系统的污染以及对各种水生生物存在一定的风险性。

表4(Table 4)

表4 四氟醚唑在水和沉积物中的残留量 Table 4 The tetraconazole residue of water and sediment 取样时间 Sampling time/d 四氟醚唑质量浓度 Conc. of tetraconazole 四氟醚唑的残留量 tetraconazole residue/μg 水 Water/(μg/L) 沉积物 Sediment/(μg/kg) 水 Water 沉积物 Sediment 水-沉积物系统 Water and sediment 0 5.34 0.35 2.14 0.08 2.22 3 3.47 1.87 1.39 0.41 1.80 7 2.69 2.57 1.08 0.57 1.65 14 2.98 2.64 1.19 0.58 1.77 21 0.76 4.44 0.30 0.98 1.28 42 1.06 3.32 0.42 0.73 1.15 63 0.62 3.71 0.25 0.82 1.07 100 0.52 3.85 0.21 0.85 1.06

表4 四氟醚唑在水和沉积物中的残留量 Table 4 The tetraconazole residue of water and sediment

图5

Fig. 5

图 5 第100天四氟醚唑在水(a)和沉积物(b)中的色谱图 Fig.5 Chromatogram of tetraconazole in water(a)and sediment(b) with 100 d

建立了水-沉积物系统中四氟醚唑的液相色谱-质谱联用测定方法。在0.5～5 μg/L添加水平内，水样依次用100、50、50 mL二氯甲烷萃取净化后，四氟醚唑在水中的平均回收率为89%～98%， RSD为1.8%～13%；在0.5～5 μg/kg添加水平内，沉积物样品依次经200 mLV(丙酮)∶V(水)=9∶1混合振荡提取和二氯甲烷萃取，过中性氧化铝与弗罗里硅土层析柱净化后，四氟醚唑在沉积物中的平均回收率为97%～103%，RSD为6.3%～11%。该方法的最小检出量为2.0 pg，水和沉积物中的最低检测浓度(LOQ)分别为0.5 μg/L和0.5 μg/kg。该方法选择性好、灵敏度高、重现性好、基质干扰小，适用于水-沉积物系统中四氟醚唑残留的检测。