固相萃取-高效液相色谱法同时测定水中甲萘威和阿特拉津含量研究

张文丽，颜 慧，钱玉亭，蒋家骁

(江苏省江阴市环境监测站，江苏江阴 214400)

甲萘威，又名西维因，是氨基甲酸酯类杀虫剂中第1个大量生产的品种，具有触杀及胃毒作用，能抑制害虫神经系统的胆碱酯酶使其致死。莠去津，也叫阿特拉津，是一种广谱除草剂，主要通过抑制植物的光合作用使其枯死，可防除多种1年生禾本科和阔叶杂草。甲萘威和阿特拉津的过量使用会造成水体污染进而影响人体健康［1］。甲萘威和阿特拉津含量的测定被列入地表水环境质量80个特定项目。《地表水环境质量标准》(GB 3838－2002)中规定甲萘威和阿特拉津的限值分别为0.050 和0.003 mg/L［2］。

目前，水中甲萘威和阿特拉津大多采用不同的方法分别测定。测定甲萘威的方法主要有气相色谱－质谱法［3］、液相色谱法［4］、柱后衍生法［5］等。测定阿特拉津的方法主要有酶法［6］、液相色谱法［7］、液相色谱 － 质谱法［8］等。甲萘威受热易分解，采用气相色谱或者气相色谱－质谱联用分析时稳定性较差，而液相色谱在分析热不稳定性物质时具有明显优势。笔者采用固相萃取富集、高效液相色谱分离的技术同时测定了水中甲萘威和阿特拉津的含量，以期为同时测定甲萘威和阿特拉津方法的建立提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 仪器。高效液相色谱仪(Waters e2695，Waters公司)，色谱柱［Waters PAH C18(4.6 mm ×150.0 mm，5 μm，Worters公司)］，紫外检测器(Waters 2489，Waters公司);AutoTrace280型固相萃取仪(Dionex公司)，CNWBOND LCC18(1 g/6 ml)固相萃取柱(CNW Technologles GmbH公司);TurboVapⅡ氮吹浓缩仪(Biotage公司);有机相针式滤器(上海安谱科学仪器有限公司)，规格为13 mm，孔径为0.45 μm。

1.1.2 试剂。甲醇:色谱纯级。二氯甲烷:色谱纯级。去离子水:超纯水仪制备。标准样品储备溶液:甲萘威标样(100 mg/L)、阿特拉津标样(100 mg/L)，均溶于甲醇。4℃冰箱中避光保存。

1.2 方法

1.2.1 样品采集与保存。水样的采集方法参照GB/T 5750.9－2006《生活饮用水标准检验方法农药指标》。水样应充满磨口玻璃瓶，滴加磷酸(ρ20=1.69 g/ml)调节水样的pH为3。采样后尽快分析，否则应在4℃冰箱中保存，保存时间不超过7 d。

1.2.2 样品预处理。取水样500 ml，经0.45 μm 滤膜减压过滤。滤液过C18固相萃取柱。C18固相萃取柱用前先以10 ml二氯甲烷、10 ml甲醇和10 ml去离子水活化，然后将水样以10 ml/min的流速流过固相萃取柱进行富集浓缩。上样完毕后，用氮气吹干固相萃取柱，再用10 ml二氯甲烷以2 ml/min的流速将固相萃取柱中的组分洗脱，洗脱液收集于浓缩瓶中，用氮吹浓缩仪吹干，用甲醇定容至1.0 ml，经针式滤器过滤保存待测。

1.2.3 液相色谱分析条件。流动相为水 － 甲醇(40∶60，V/V)，流速为1.0 ml/min，进样量为 10.0 μl，色谱柱温为 35℃，紫外检测波长为222 nm，外标法定量。

2 结果与分析

2.1 固相萃取条件优化 分别将上样速率设置为2、5、8、10、15 ml/min，在“1.2.3”条件下测定甲萘威和阿特拉津的回收率，考察固相萃取中的上样速率对不同质量浓度混合标准溶液回收率的影响，平行测定2次。

由表1可知，相同上样速率条件下，高质量浓度混合标准溶液的回收率要明显高于低质量浓度标准溶液。这是由于水样在经过0.45 μm微孔滤膜减压过滤以及固相萃取过程中，目标化合物有不同程度的损失所致。

表1 上样速率对目标化合物回收率的影响

对比同一质量浓度、不同上样速率条件下目标化合物的回收率，可见随着上样速率的增加，目标化合物的回收率有所下降。其中上样速率在2～10 ml/min时，回收率的变化并不显著。当上样速率超过10 ml/min后，目标化合物的回收率明显降低。这是由于上样速率增加后，目标化合物与固相萃取柱的接触时间变短，固相萃取柱对目标化合物的富集效果不充分所致。而随着上样速率降低，固相萃取所需的时间必然增加。综合考虑目标化合物的回收率以及样品处理的时间效率，在实际分析中上样速率设为10 ml/min。

2.2 液相色谱条件优化 分别将甲醇－水体系和乙腈－水体系作为流动相进行试验，甲萘威和阿特拉津都可以达到基线分离。考虑到乙腈作为流动相成本高、毒性强，故选择甲醇－水体系作为流动相。

分别考察20、30和40℃柱温对测定的影响，结果表明，等度洗脱时，在20～40℃范围内柱温对峰形和峰面积影响较小。为了减小柱温的波动，柱温设定值要高于环境温度5℃以上，故柱温设定为35℃。

2.3 甲萘威和阿特拉津的色谱图及标准曲线 配制10.0 mg/L甲萘威和阿特拉津混合标准使用液，按“1.2.3”液相色谱条件进样分析。由图1可知，甲萘威和阿特拉津的保留时间分别为3.00和3.54 min，两物质可实现基线分离。

图1 10.0 mg/L甲萘威和阿特拉津液相色谱图谱

分别配制0.1、0.2、0.5、1.0、5.0 和10.0 mg/L 的混合标准使用液，按“1.2.3”液相色谱条件进样分析，以浓度为横坐标，相应的峰面积为纵坐标绘制标准曲线。甲萘威标准曲线回归方程:Y=211 447.1X+4 193.0，相关系数:r=0.999 9;阿特拉津标准曲线回归方程:Y=100 150.7X－2 141.7，相关系数:r=0.999 0。标准曲线和相关系数均能满足试验要求。

2.4 方法的准确度及精密度 对0.3和8.0 mg/L的混合标准溶液进行分析，按“1.2.3”条件平行测定5次。由表2可知，该方法测定甲萘威的相对误差为0.7% ～4.3%，RSD为0.3% ～0.5%;阿特拉津的相对误差为 1.0% ～3.7%，RSD为0.3% ～0.9%，说明该方法的准确度和精密度均很高，可以满足分析要求。

表2 准确度及精密度试验测定结果

2.5 方法的检出限 采用标准偏差法对样品进行7次平行测定，计算其标准偏差(s)，然后通过标准偏差计算获得方法检出限，连续分析7个实验室空白加标样品，方法检出限按下式 计 算:MDL=st(n－1.0.99)。式 中，t(n－1.0.99)为 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(样品数为 7，在 99%的置信度时 t6，0.99=3.143)。

试验对标准曲线最低点，浓度为0.1 mg/L的甲萘威和阿特拉津混合标准溶液进行测定。计算甲萘威和阿特拉津7次测定结果的标准偏差分别为0.500和1.600 μg/L，得到2个目标物的最低检出浓度分别为1.570和5.030 μg/L。预处理水样体积为500 ml，经固相萃取洗脱浓缩后体积为1 ml，萃取比例为500∶1。因此，甲萘威和阿特拉津的最低检出浓度分别为0.003和0.010 μg/L(表3)。《地表水环境质量标准》(GB 3838－2002)中规定甲萘威和阿特拉津的限值分别为0.050和0.003 mg/L。由此可见，该方法的检出限远低于《地表水环境质量标准》中规定的限值，满足水质监测要求。

表3 标准曲线与方法检出限

2.6 实际水样的测定 采用该研究方法测定江阴市饮用水源地肖山湾以及瓶装娃哈哈纯净水中甲萘威和阿特拉津的含量。结果表明，2个实际水样中均未检出甲萘威和阿特拉津。

3 结论

采用固相萃取－高效液相色谱法同时测定水中的甲萘威和阿特拉津，操作方法简便，自动化程度高，灵敏度高，定性、定量准确，方法检出限等均能满足水质监测要求。

［1］许锋，周弛，郭晋君，等.高效液相方法同时测定地表水中的阿特拉津和甲萘威［J］.干旱环境监测，2011，25(4):198 －202.

［2］国家环境保护总局.地表水环境质量标准:GB 3838－2002［S］.北京:中国标准出版社，2002.

［3］张平奇，杨丽莉，雷天学，等.气相色谱/质谱联用法测定水中甲萘威［J］.环境监测管理与技术，2009，21(5):52 －53.

［4］戴秀丽，周怡.固相萃取－高效液相色谱法测定环境水体中甲萘威［J］.中国环境监测，2009，25(4):32 －34.

［5］李娟，赵永刚，丁曦宁.固相萃取/高效液相色谱法测定地表水中氨基甲酸酯类农药［J］.环境监测管理与技术，2006，18(1):27 －28.

［6］邓安平，MILAN F.酶联免疫吸附分析法测定水样中的阿特拉津［J］.分析化学，1998，26(1):29 －33.

［7］国家环境保护总局《水和废水监测分析方法》编委会.水和废水监测分析方法［M］.4版.北京:中国环境科学出版社，2002.

［8］任晋，蒋可，徐晓白.土壤中莠去津及其降解产物的提取及高效液相色谱 －质谱分析［J］.色谱，2004，22(2):147 －150.