超高效液相色谱串联质谱法测定底泥中三唑磷残留量

金衍健，郭远明

(1.浙江海洋大学水产学院，浙江舟山 316022；2.浙江海洋大学海洋与渔业研究所，浙江省海洋水产研究所，浙江舟山 316021)

三唑磷是一种广谱性的有机磷杀虫、杀螨剂，兼有一定的杀线虫作用。20 世纪70 年代以来，在很多国家曾被广泛用于防治果树及棉花、粮食等作物上的鳞翅目害虫、害螨、蝇类幼虫及地下害虫等[1]。20 世纪80年代后，三唑磷在农产品和环境中的残留及其对人类健康和生态环境的影响日益受到关注。三唑磷在海洋养殖过程中，因其对滩涂养殖贝类毒性相对较小[2]，对沿海鱼类和虾蟹类等节肢动物毒性较大[3-7]，所以被广泛用来清除滩涂，围塘等水产养殖品种敌害生物清塘剂[7]，从而提高养殖产量。虽然三唑磷被禁止在陆地农业中使用，但还是存在不规范使用三唑磷[8]，大量的被用于滩涂养殖业敌害生物的灭杀，致使三唑磷对沿海滩涂生态系统危害性非常严重。沿海滩涂环境与人类密切相关，生态环境受人类活动干扰比较大，滩涂生物通过积蓄等方式也能影响人类食品安全等，所以建立一种高灵敏度快速检测三唑磷在海洋环境底泥中残留量是有必要的。

海洋环境中三唑磷的残留分析通常仪器采用气相色谱仪[9-12]气相色谱质谱仪[13]，采用超高效液相色谱串联质谱法[14]较少。超高效液相色谱串联质谱，集UPLC 的有效分离和MS 的高灵敏度、高精确度，具有分离能力强、灵敏度高和识别率准的特点。本文通过超高效液相色谱串联质谱建立一种快速准确测定海洋环境底泥中三唑磷含量方法。

1 实验部分

1.1 仪器与试剂

1.1.1 仪器设备

超纯水仪：Milli-Q，美国Millipore 公司；固定加液器：Research Plus，德国Eppendorf 公司；高速离心机：Avanti JXN-30，美国Beckman Coulter 公司；涡旋震荡器：MS3 Digital，德国IKA 公司；旋转蒸发仪：RE-5250，上海亚荣公司；恒温氮吹仪：N-EVAP-112，美国Organomation 公司；超高效液相串联质谱仪：ACQUITYTM I-Class，美国Waters 公司；超声波清洗器:SK8200H，上海科导超声仪器有限公司。

1.1.2 试剂

三唑磷标准溶液：购买于环境保护部标准样品研究所有证标准物质，浓度为100 mg·L-1；三唑磷标准储备溶液(乙腈，1 000 μg·L-1)：取有证标准溶液，准确量取0.50 mL，以乙腈定容至50.0 mL，有效期1 个月；三唑磷标准中间溶液(乙腈水，50.0 μg·L-1)：准确量取三唑磷标准使用溶液(乙腈，1 000 μg·L-1) 5.0 mL，以乙腈水(v/v，4:6)定容至100.0 mL，有效期7 d；三唑磷标准使用溶液(乙腈水，5.0 μg·L-1)：准确量取三唑磷标准使用溶液(乙腈，100 μg·L-1) 5.0 mL，以乙腈水(v/v，4:6)定容至50.0 mL，有效期7 d；水：超纯水仪制备的二次水；正己烷、甲酸、丙酮和乙腈均为色谱纯。

1.2 样品前处理

实验泥样采自与乐清湾北部贝类养殖滩涂。称取1 g 左右湿样置于50 mL 离心管内，加入5 mL 纯水，置于涡旋震荡器2 000 r·min-1涡旋振荡2 min 后，加入5 mL 正己烷，重新涡旋振荡2 min，置于离心机，5 000 r·min-1，离心2 min，取上层有机相置于15 mL 离心管中，水层加入5 mL 正己烷重复提取一次；提取液置于40℃恒温氮吹仪上氮吹至干，以乙腈水(v/v，4:6)定容至1.0 mL，过0.22 μm 有机相滤膜后供仪器分析。

1.3 仪器条件

1.3.1 色谱条件

色谱柱:ACQUITY UPLC BEH C18 柱2.1 rnm×50 mm，粒径1.7 μm，柱温40 ℃，样品温度10 ℃，进样量：10 μL，流速0.3 mL·min-1，流动相A 为1%甲酸水溶液，B 为乙腈(色谱纯)。梯度洗脱。梯度洗脱设置详见表1。

表1 流动相洗脱梯度Tab.1 Gadient elution of mobile phase

1.3.2 质谱条件

离子源：ESI+；检测方式：MRM；毛细管电压：3.0 kV；离子源温度：110 ℃；锥孔气流量：45 L·h-1；脱溶剂气流量：550 L·h-1；脱溶剂气温度：300 ℃。质谱多反应监测(MRM)实验条件见表2。

表2 质谱多反应监测质谱参数Tab.2 Conditions of multiple reaction monitoring (MRM)

2 结果与讨论

2.1 实验结果

2.1.1 线性范及检出限

三唑磷MRM 标准谱图结果如图1 所示，三唑磷在此条件下保留时间为1.58 min。以三唑磷标准使用液配制浓度分别为0.5、1.0、5.0、10.0、20.0、50.0 μg·L-1的标准工作溶液，外标法定量，结果如图2 所示，结果在0.5～50.0 μg·L-1范围内线性关系良好，线性关系为y=500.628 8+3 170.7511，R2为0.999 1。

本次实验取样量为1.0 g 湿样滩涂沉积物，再样品中添加三唑磷标准物质，以样品实际检测10 倍信噪比(S/N)为定量限，方法定量限为0.5 μg·kg-1。

图1 三唑磷MRM 标准谱图Fig.1 MRM standard spectra of triazophos

图2 三唑磷线性关系Fig.2 Linear relationship of triazophos

2.1.2 精密度与回收率

底泥中选择2.0 μg·kg-1、5.0 μg·kg-1和10.0 μg·kg-1三个添加水平，每个水平平行测定3 份，测定其回收率并计算相对标准偏差，实验结果见表3。结果加标回收率在94.8%～98.8%之间，RSD 在0.64%～3.17%之间。

表3 底泥中添加三唑磷回收率及相对标准偏差测定结果(UPLC-MS/MS)Tab.3 Recovery rate and relative standard deviation of triazophos in sediment (UPLC-MS/MS)

2.2 结果讨论

2.2.1 提取溶剂的确定

样品的提取包括萃取和净化等步骤。萃取剂的选择较为重要，色谱分析中萃取剂的选择考虑因素有：萃取剂是否会与被测物发生反应；欲分析目标化合物的极性；在不同溶剂中农药的溶解性；欲提取的样品类型；溶剂的毒性、挥发性、纯度、价格等。一般在提取三唑磷样品大多数采用乙腈、正己烷、乙酸乙酯、二氯甲烷或混合溶剂提取[13-17]。

本次实验以空白样品中添加三唑磷标准物质，理论加标浓度为40 μg·kg-1，以正己烷、乙腈和乙酸乙酯考察了其对底泥中三唑磷的提取效率，以超高效液相色谱串联质谱进行分析，每组重复测定3 次平行样品，回收率和RSD 如表4 所示。

表4 不同溶剂对底泥中三唑磷的提取效率影响Tab.4 Effect of different solvents on the extraction efficiency of triazophos from sediment

从表4 中看出，3 种溶剂都适合提取回收率在85.6%～97.2%之间，适合底泥中三唑磷提取分析；乙腈溶剂主要是毒性大，沸点相对较高，在对其浓缩时需要耗费大量时间；乙酸乙酯由于其极性与样品中色素等相似，提取时会产生大量杂质，且乙酸乙酯在水中溶解度相对较大，对样品提取液需要进行脱水处理，过程相对复杂且对目标物质有损失，影响回收率；正己烷溶剂密度相对较小，沸点低，毒性相对较低等，样品离心后静置于上层，提取方便且相对杂质较少，在确保实验的准确性条件下，适合本次实验进行分析。

2.2.2 取样量的确定

沉积物中三唑磷检测标准DB33/T 610-2017 中采用气相色谱法检测，取样量为10 g 湿样，检出限为1.0 μg·kg-1，但其存在操作步骤繁琐，需要固相萃取柱进行净化除杂，不仅耗时长，而且分析成本高，本次实验取样为1.0 g，采用正己烷提取后，提取液杂质相对较少，可以不用进行除杂就能满足实验分析；具有成本低，耗时短，能快速检测滩涂沉积物中三唑磷的残留量。

3 结论

本文采用1.0 g 底泥，在加入5.0 mL 纯水，以正己烷提取，以超高效液相色谱串联质谱法进行分析，结果表明三唑磷在0.5～50.0 μg·L-1浓度范围内线性关系良好(R2=0.999 1)，方法检出限为0.5 μg·kg-1。在2.0、5.0、10.0 μg·kg-1添加水平下，三唑磷回收率在94.8%～98.8%，相对标准偏差(RSD，N=3)在0.64%～3.17%之间。本方法具有成本低、快速、灵敏度高和重现性好等特点，适合海洋环境底泥中三唑磷残留检测分析。