超高效液相色谱/串联质谱法测定水体中2,4-滴

甘志永， 周 萍， 刘 宁

（1.江苏省徐州环境监测中心， 江苏 徐州 221018；2.徐州市危险废物处置中心， 江苏 徐州 221000）

0 引言

2,4-滴又名2,4-二氯苯氧乙酸， 溶解度为0.89 g/L（20 ℃），农业上用作除草剂和植物生长剂[1]。长期接触，对人体内脏和神经系统会产生损害[2]，也会对水生生物、水体环境产生长期不良影响[3-4]。 在GB/T 5749—2022《生活饮用水卫生标准》[5]扩展指标中与GB/T 14848—2017《地下水质量标准》[6]非常规指标中都对其做了限值规定。

在各类研究文献和标准方法中，2,4-滴的测定方法有气相色谱法[7-8]、离子色谱法[9]、液相色谱法[10-11]、气相色谱-质谱法[12-13]、高效液相-串联质谱法[4,14-16]等。以上方法需要经过萃取浓缩、衍生化[7-14]等前处理过程，且需要使用大量有机溶剂，不适应现在发展绿色、高效分析测试方法的形势要求。随着现代科学仪器的发展， 以及环境中越来越多的微量新型污染物的发现， 串联质谱技术由于在选择性和灵敏度方面具有较大优势[4,17]，已被广泛应用于环境、食品检测等领域，在有机物污染物定量检测中，发挥越来越大的优势[14-26]。 因此，本文建立了采用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱（UPLC-MS/MS）快速测定水中2，4-滴的方法，并对该方法测定效果进行了研究。

1 材料与方法

1.1 仪器与试剂

仪器：1290 超高压液相色谱/6460 三重串联四级杆液质联用仪(美国安捷伦)， 聚四氟乙烯滤膜（0.22 μm，美国安捷伦)。

试剂：2，4-滴标准溶液(乙腈，100 mg/L，坛墨质检科技股份有限公司)，甲醇、乙腈(液相色谱纯，美国Tedia)，乙酸铵(色谱纯，美国Sigma)，屈臣氏蒸馏水，载气和碰撞气均为高纯氦气(纯度＞99.99%)。

1.2 色谱分析条件

选用ZORBAX SB-C18 色谱柱（1.8 μm，100 mm×2.1 mm），流动相A 为30%乙酸铵水溶液（2 mmol/L），流动相B 为70%乙腈，等度洗脱，保持3 min，流速为0.2 mL/min，进样量为10 μL，色谱柱温为40 ℃。

1.3 质谱分析条件

采用电喷雾离子源（ESI），负离子扫描方式，多离子反应监测方式（MRM）， 雾化气压力设置为45 psi，毛细管电压为3 500 V，离子源温度为120 ℃；干燥气温度为300 ℃， 流速为8 L/min； 鞘气温度为300℃，流速为11 L/min；碰撞气流速为0.10 mL/min；外标法定量。

1.4 样品制备

水样经过0.22 μm 聚四氟乙烯滤膜过滤后，弃去5 mL 初滤液，取1 mL 直接进样测试。

2 结果与讨论

2.1 滤膜的影响

2.1.1 空白滤膜实验

取3 个滤膜，分别过滤纯水后，取初滤液上机测试，结果未发现目标化合物，但是为了避免滤膜上其他物质干扰实验，在实际测试时，仍弃去部分初滤液后再取样上机测试。

2.1.2 滤膜吸附实验

配制6 份质量浓度为2.00 μg/L 的水样过滤后上机，另取过滤后的6 份水样加入相同浓度的2，4-滴标准溶液，然后分别直接进样上机测试，峰面积的平均值分别为1 063 和1 108， 没有明显变化，说明聚四氟乙烯滤膜对2，4-滴并不会产生吸附影响。

2.2 色谱条件的优化

2.2.1 流动相的选择

流动相不加乙酸铵时的总离子流见图1。由图1可以看出，流动相不加乙酸铵时，峰型较差，存在“肩峰”。 为提高离子化效率，增大方法灵敏度，优化色谱峰形，在流动相中加入乙酸铵[14,21-22]。 配制2 份10 μg/L的标准溶液， 分别用甲醇+乙酸铵溶液和乙腈+乙酸铵溶液2 种流动相组合各平行测定6 次， 定量离子峰面积平均值分别为4 528 和4 656，出峰时间基本一致，加入2 种流动相后离子流见图2。 由图2 可以看出，加入乙酸铵后峰型变得尖锐对称，2 种流动相对2，4-滴的洗脱能力和信号响应没有明显区别。本方法选择乙腈+乙酸铵溶液作为流动相， 乙酸铵的浓度选择2 mmol/L，和同类文献研究保持一致[14,16]。

图1 乙酸铵对谱图的影响

图2 2 种不同流动相2,4-滴的MRM 对比

2.2.2 流动相的比例

当样品溶剂（定容溶剂）和流动相极性差别较大时， 由于样品在定容溶剂和流动相之间存在溶解度的差异，会因为溶剂效应而产生峰形不佳现象[21-25]，尤其是采用直接进样方法进行样品检测时候。 不同流动相比例下的MRM 对比见图3。A 为10%乙酸铵水溶液+90%乙腈，B 为20%乙酸铵水溶液+ 80%乙腈，C 为30%乙酸铵水溶液+70%乙腈，D 为50%乙酸铵水溶液+50%乙腈。由图3 可以看出，当水相比例较少时，直接进样会产生溶剂效应，导致峰形较差，从而影响积分和定量；随着水相比例增加，峰形得到改善，变的尖锐和对称，峰强度也变大；但是当水相比例达到50%时候，流动相对2,4-滴的洗脱能力下降，出峰时间延后，同时峰强度反而下降。 可能是随着流动相中乙酸铵量增大， 反而降低了离子化效率，从而对质谱响应起到了抑制作用[14]。 因此，选择30%乙酸铵水溶液+70%乙腈作为流动相。

图3 流动相比例对峰形和保留时间的影响

2.3 多离子反应监测模式（MRM）的建立

2,4-滴为一元有机酸， 容易失去质子带上负电荷，故选择ESI 负离子模式扫描。先采用质谱2 全扫（MS2 Scan）模式确定2，4-滴的母离子质荷比为219的离子碎片，然后打开碰撞反应池，采用子离子扫描模式（product ion scan），找到丰度较大且稳定性较好的2 个离子碎片，其质荷比分别为161 和125。 建立多重反应监测采集方法， 对碎裂电压和碰撞能量电压进行优化，使子离子的响应最强。经过优化后质荷比为161 的离子响应值较大，作为定量离子，质荷比为125 的离子作为定性离子，具体参数见表1。 质谱2 全扫及子离子扫描模式提取质谱见图4。

表1 ESI 负离子模式多离子反应监测（MRM）参数

图4 质谱2 全扫及子离子扫描提取质谱

2.4 方法参数验证

采用体积比为3 ∶7 的纯水/乙腈配制质量浓度分别为0.20，0.40，0.80，2.00，4.00，10.00，40.00 μg/L的2,4-滴标准溶液， 由低浓度到高浓度依次进样测定，以2,4-滴的质量浓度(x，μg/L)对其定量离子的峰面积(y)进行线性回归，得到的标准曲线见表2。 由表2 可知，在0.20～50.00 μg/L 的质量浓度范围内2,4-滴标准曲线的相关系数大于0.999。

表2 方法参数实验结果

3 结论

建立UPLC-ESI（-）/MS/MS 快速检测水中2，4-滴的方法，该法将2，4-滴的分析时间缩短为4 min，无需复杂的前处理过程， 大大减少了有机溶剂的使用， 方法的准确度和精密度均符合实验室分析的要求，检出限比HJ 770—2015《水质苯氧羧酸类除草剂的测定液相色谱-串联质谱法》[16]直接进样的检出限（0.3 μg/L）更低，更好的满足各类质量标准的检测要求。