固相萃取富集-气相色谱法测定地表水中5种三唑类杀菌剂

(河南省水文水资源局，郑州 450003)

三唑类杀菌剂是一类含有三唑基团，对半知菌亚门、子囊菌亚门等的病原菌有活性的杀菌剂，其作用机理为影响甾醇类生物合成、破坏菌体细胞膜功能，从而起到抑菌作用。该类杀菌剂与其他杀菌剂相比较，具有低毒、广谱、高效等优点，除抑菌作用外，还具有调节植物生理效能的作用，被广泛应用到农作物及经济作物的种植中[1-3]。根据测定，杀菌剂在使用过程中起防治病虫害作用的只占10%～20%，其中落入土壤中的约占40%～60%，落入土壤中的杀菌剂随着水系统循环，渗入到地下水或者江河湖泊中，造成地表水的污染。人畜误饮用后，对人体会产生较大的危害，包括致畸、致癌及降低免疫系统等影响[4-8]。因此加强对地表水中三唑类杀菌剂的监测，有助于了解地区农药使用状况，并为监管部门有目的的部署监管工作提供参考依据。

三唑类杀菌剂常用的检测方法主要有：液相色谱法、液相色谱-质谱联用法、气相色谱法和气相色谱-质谱联用法[9-12]。液相色谱-质谱联用和气相色谱-质谱联用法，因仪器价格、维护保养成本较高，不利于方法的普遍使用；液相色谱法检出限较高，不适合水中微量三唑类杀菌剂残留的检测；实验开发一种利用固相萃取装置富集地表水中的5种三唑类杀菌剂，气相色谱法定量检测的分析方法，结果表明，该方法具有检出限低、检测结果准确等优点，适用于地表水中微量三唑类杀菌剂的检测。

1 实验部分

1.1 仪器和试剂

气相色谱仪：安捷伦7890B型主机，检测器：电子捕获检测器(ECD)，色谱柱：DB-1型毛细管色谱柱(安捷伦科技有限公司)；电子天平：赛多利斯BSA124S-CW型，万分之一(德国赛多利斯公司)；自动固相萃取仪：AUTO SPE600S型(上海乔跃电子有限公司)；固相萃取柱：Welch rom P-SAX 1000mg/6mL(月旭科技有限公司)；定量浓缩仪：NAI-DCY-12YD型(上海那艾科技有限公司)；纯水器：Milli-plus 2150型(美国密理博公司)。

标准物质：三唑醇(浓度：1000 μg/mL，编号：BWQ7080-2016)，三唑酮(浓度：1000 μg/mL，编号：BWQ7153-2016)，戊唑醇(浓度：1000 μg/mL，编号：BWQ7454-2016)，三唑磷(浓度：1000 μg/mL，编号：GBW(E)083166)，腈菌唑(浓度：1000 μg/mL，编号：BWQ7432-2016)，购自农业部环境保护科学研究所；试剂：甲醇、丙酮、乙酸乙酯、正己烷：优级纯(国药集团化学试剂有限公司)；超纯水：自制。

1.2 方法参数

色谱柱：DB-1型毛细管色谱柱，规格30 m×0.25 mm，0.25 μm；载气：高纯氮气；进样口温度: 230℃；检测器温度：260℃；进样量：1ìL；进样方式：不分流；柱流量: 1.2 mL/min；尾吹气流量: 65 mL/min，升温程序见表1。

表1 程序升温条件

1.3 溶液配制

1.3.1标准储备溶液

取三唑醇、三唑酮、戊唑醇、三唑磷、腈菌唑标准溶液，精密移取1.0 mL至1个100 mL量瓶中，加80 mL甲醇溶解，用甲醇定容至刻度，摇匀(三唑醇、三唑酮、戊唑醇、三唑磷、腈菌唑的浓度均为10 μg/mL)。

1.3.2标准曲线溶液

精密移取1.2.1标准储备溶液适量，配制含三唑醇、三唑酮、戊唑醇、三唑磷、腈菌唑质量浓度分别为0.02、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0 μg/mL的标准曲线溶液，用甲醇定容至刻度，摇匀。

1.3.3样品溶液

随机采集湖泊地表水样品，室温下放置2小时沉淀，滤纸过滤，剔除肉眼可见异物，取续滤液约500 mL，待用；取SAX固相萃取柱，依次用12 mL纯化水、12 mL甲醇、12 mL正己烷活化，保持固相萃取柱处于浸润状态；将500 mL续滤液上柱富集，控制柱流速约5 mL/min，在用约15 mL甲醇洗脱，收集洗脱液，氮吹至近干；加1.0 mL甲醇溶解残渣，0.45 μm滤膜过滤，续滤液上机分析。

2 结果与讨论

2.1 固相萃取条件的优化

2.1.1固相萃取柱的优化

固相萃取柱在整个实验过程中，起到净化样品、富集待测物的作用，是影响检测结果准确性的重要因素。实验分别选择3种常见的固相萃取柱：Florisil固相萃取柱、HLB固相萃取柱和P-SAX固相萃取柱，规格均为1000mg/6mL，作为实验使用固相萃取柱。保持固相萃取条件与仪器条件不变，仅更换固相萃取柱类型，以样品提取液的净化效果和5种三唑类杀虫剂的加标回收率为考察指标，考察不同类型固相萃取柱的净化和富集效果。结果表明，使用P-SAX固相萃取柱，对地表水样品的净化和富集效果最佳。

2.1.2洗脱溶剂的优化

洗脱溶剂是将富集在固相萃取柱中的待测物洗脱出来的溶剂，选择合适的洗脱溶剂直接影响检测效率和检测结果的准确度。三唑醇、三唑酮、戊唑醇、三唑磷、腈菌唑5种三唑类杀虫剂的极性较强，依据相似相容原理，理论上选择强极性的溶剂洗脱效果偏好。实验选择不同极性的洗脱溶剂：甲醇、丙酮、乙酸乙酯、正己烷(极性依次降低)4种农残检测常用溶剂作为洗脱溶剂。保持固相萃取条件与仪器条件不变，仅改变最终洗脱溶剂的类型，以5种三唑类杀虫剂的加标回收率为考察指标。结果表明，选择甲醇作为洗脱溶剂时，洗脱效率和加标回收率最好，与理论结果一致，故选择甲醇作为洗脱溶剂。

2.2 色谱柱的优化

气相色谱法检测中，色谱柱起到分离的作用，选择合适的色谱柱是实现多种化合物定性和定量检测准确性的基础。实验选择强极性(DB-1)、中等强度极性(DB-625)和弱极性色谱柱(inowax)作为分析柱，规格一致(均为：30 m×0.25 mm，0.25 μm)。保持固相萃取条件与仪器条件不变，仅改变最毛细管色谱柱的类型，以5种三唑类杀虫剂的分离效果为考察指标。结果表明，选择DB-1色谱柱时，5种三唑类杀虫剂分离效果最好(分离度均大于1)，故选择DB-1毛线管色谱柱为分析柱。

2.3 方法线性关系与检出限

精密移取1.2.1标准储备溶液适量，配制含三唑醇、三唑酮、戊唑醇、三唑磷、腈菌唑质量浓度分别为0.02、0.05、0.1、0.5、1.0、5.0 μg/mL的标准曲线溶液，用甲醇定容至刻度，摇匀；按1.2方法参数设置气相色谱仪，等待约30min，待基线稳定后，进样上述标准溶液，以各浓度点测得的峰面积(Y)与其对应的质量浓度绘制线性曲线，以3倍信噪比计算检出限。结果见表2，典型谱图见图1。

表2 方法线性关系与检出限

图1 典型谱图

2.4 方法回收率

随机采集湖泊地表水样品，室温下放置2小时沉淀，滤纸过滤，剔除肉眼可见异物，取续滤液约500 mL，加入1.3.1标准储备溶液一定量(终点浓度分别为0.02、0.1、1.0 μg/mL)，后续按1.3.3样品处理进行前处理，得到3个浓度点的加标溶液；按1.2方法参数设置气相色谱仪，等待约30min，待基线稳定后，进样上述加标溶液，计算3个浓度水平加标回收率，结果表明，5种三唑类杀菌剂加标回收率在85.3%～107.2%之间，符合要求。结果见表3。

表3 方法回收率实验结果

2.5 方法重复性与精密度试验

随机采集湖泊地表水样品，室温下放置2小时沉淀，滤纸过滤，剔除肉眼可见异物，取续滤液约500 mL，加入1.3.1标准储备溶液一定量，配制含5种三唑类杀虫剂的终点浓度均为0.05 μg/mL的加标溶液，后续按1.3.3样品处理进行前处理，同法配制6份待测溶液；按1.2方法参数设置气相色谱仪，等待约30min，待基线稳定后，6份待测溶液各进样一针，计算5种三唑类杀虫剂检测结果的重复性相对标准偏差分别4.67%、3.98%、2.86%、3.77%、4.05%；取其中一份待测溶液，连续进样6次，5种三唑类杀虫剂检测结果的精密度相对标准偏差分别2.14%、2.72%、1.26%、1.99%、2.19%，结果表明，方法具有良好的重复性和精密度。

2.6 方法应用实例

随机采集湖泊地表水样品5份，室温下放置2小时沉淀，滤纸过滤，剔除肉眼可见异物，取续滤液约500 mL，待用；取SAX固相萃取柱，依次用12 mL纯化水、12 mL甲醇、12 mL正己烷活化，保持固相萃取柱处于浸润状态；将500 mL续滤液上柱富集，控制柱流速约5 mL/min，在用约15 mL甲醇洗脱，收集洗脱液，氮吹至近干；加1.0 mL甲醇溶解残渣，0.45 μm滤膜过滤，续滤液上机分析，同时做质控样品，添加水平为0.05 μg/mL。检测结果见表4。

表4 方法应用实例

3 结论

实验开发了一种利用固相萃取装置对地表水样品进行净化、富集，气相色谱法监测5种三唑类杀虫剂残留的分析方法。研究了固相萃取前处理方法的优化和色谱柱的选择条件，确定固相萃取条件和色谱柱的选择；对方法的线性关系、检出限、回收率、重复性等项目进行了考察，结果表明，方法具有检出限低、前处理简单、检测结果准确等优点，适用于地表水中三唑类杀虫剂的检测，为地方农药合理施用提供了技术参考。