HPLC-MS/MS 法同时测定水体中残杀威和高效氯氰菊酯含量

何伟，何钰

(1.贵州省检测技术研究应用中心，贵阳550002；2.贵州省分析测试研究院，贵阳550002)

残杀威(propoxur)是一种广谱、高效的非内吸性杀虫剂，为世界卫生组织推荐用于卫生害虫防治的4 种氨基甲酸酯类杀虫剂之一，其作用机理是通过抑制胆碱酯酶的活性，使已酰胆碱在组织中蓄积，从而阻止神经传导，引起生理生化过程失调，最终使害虫因麻痹中毒而死亡。高效氯氰菊酯(beta-cypermethrin)是拟除虫菊酯类杀虫剂，其通过作用于昆虫神经系统，与钠通道相互作用，从而破坏昆虫神经系统以起到杀虫作用。根据中国农药信息网农药登记数据显示，残杀威和高效氯氰菊酯均可用于公共卫生害虫及果树、蔬菜、粮食、林木等害虫的防治，施药方式有喷雾、撒施、药土法等，在野外和田间施药时，药剂可通过飘移、雨水冲刷和土壤淋溶等作用进入周边水体环境，造成水生态环境危害。水体环境中污染物浓度水平的测定是鉴定评估环境受损的主要方法，亦是水生生态环境毒理研究的关键部分。

目前国内外针对残杀威和高效氯氰菊酯的分析方法多为食品中的农药残留分析[1-9]，对于水体中同时测定残杀威和高效氯氰菊酯的方法尚未见报道。基于此，本研究采用高效液相色谱-三重四极杆质谱建立水体中残杀威和高效氯氰菊酯的检测方法，优化设计最佳分离的色谱条件和质谱参数，以期达到同时测定水体中残杀威和高效氯氰菊酯的要求，使方法具有操作简便、快速，精密度和准确度好，灵敏度高等优点，为残杀威和高效氯氰菊酯在水体中的残留检测和水生生态毒理研究提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试剂和溶液

乙腈(色谱纯，上海安谱实验科技股份有限公司)，乙酸铵(色谱纯，DIKMA TECHNOLOGIES INC)；残杀威标准品(质量分数99.1%，国家农药质量监督检验中心)，高效氯氰菊酯标准品(质量分数98.1%，上海市农药研究所有限公司)；10%高氯·残杀威悬浮剂(4%高效氯氰菊酯+6%残杀威，市售)；曝气水(曝气24 h 以上的自来水)；超纯水(实验室自制)。

1.2 仪器设备

1290-6470A 型高效液相色谱-三重四极杆质谱仪配AJS ESI 离子源和Masshunter 工作站(美国安捷伦公司)；明澈D24UV 型超纯水制备系统(德国默克公司)；XSE105DU 型电子天平(梅特勒-托利多公司)。

1.3 仪器操作条件

1.3.1 液相色谱操作条件

色谱柱为Eclipse Plus C18(50 mm×3.0 mm，1.8 μm填充)；柱温为40 ℃；流动相为乙腈-5 mmol/L 乙酸铵水溶液(体积比90∶10)；流速为0.4 mL/min；进样体积为5.0 μL。

1.3.2 质谱操作条件

离子源：正离子扫描模式；干燥气N2；干燥气温度300 ℃；干燥气流速5 L/min；鞘气N2；鞘气温度250 ℃；鞘气流速11 L/min；雾化器压力45 psi；喷嘴电压+500 V；毛细管电压+3500 V；监测模式MRM。离子采集参数见表1。

表1 MRM 离子采集参数

上述典型操作参数可根据不同仪器特点进行适当调整，以期获得最佳效果。残杀威和高效氯氰菊酯定性定量离子色谱图见图1。

图1 定性定量离子流色谱图(残杀威定量离子对210.1-＞111.2；高效氯氰菊酯定量离子对433.1-＞191.1)

1.4 测定步骤

1.4.1 标样溶液的配制

准确称取0.007 91、0.003 80 g 残杀威和高效氯氰菊酯标准品，分别置于50 mL 容量瓶中，用乙腈溶解并稀释至刻度，得到残杀威和高效氯氰菊酯质量浓度分别为156.78、74.56 mg/L 的标样储备液。

取残杀威标样储备液1.0 mL 和高效氯氰菊酯标样储备液1.4 mL，置于100 mL 容量瓶中，用乙腈稀释至刻度，得到残杀威和高效氯氰菊酯质量浓度分别为1.57、1.04 mg/L 的混合标样储备液。取混合标样储备液用乙腈稀释成一系列质量浓度梯度的标准溶液，再用曝气水稀释2 倍后，得到混合标准工作溶液。

1.4.2 试样溶液的配制

准确称取10%高氯·残杀威悬浮剂试样0.05002g，置于100 mL 容量瓶中，用曝气水溶解并稀释至刻度，摇匀，备用。

1.4.3 测定

在上述色谱条件下，待仪器基线稳定后，连续注入数针标样溶液，直至相邻2 针标样溶液的响应值相对变化＜1.5%后，进行测定。

2 结果与讨论

2.1 分析条件的确定

在ESI 离子源下，残杀威对应的准分子离子峰[M+H]+为m/z210.1 离子，经二级质谱扫描，选择离子丰度最高的m/z111.2 离子为定量离子，离子丰度较高的m/z65.2 离子为定性离子；高效氯氰菊酯对应的准分子离子峰[M+NH4]+为m/z433.1 离子，经二级质谱扫描，选择离子丰度最高的m/z191.1 离子为定量离子，离子丰度较高的m/z127.0 离子为定性离子。

据文献，采用液相色谱-质谱法进行分析时，残杀威使用的流动相有甲醇+1 mmol/L 乙酸铵水溶液[4]、甲醇+10 mmol/L 乙酸铵水溶液[5]、甲醇+0.1%甲酸水溶液[10]、乙腈+0.1%甲酸水溶液[6]；高效氯氰菊酯使用的流动相有甲醇+2 mmol/L 乙酸铵水溶液[7]、甲醇+5 mmol/L 乙酸铵水溶液[8]、乙腈+5 mmol/L 乙酸铵水溶液[9]。选择甲醇(或乙腈)+乙酸铵水溶液作为流动相，对比不同浓度乙酸铵时残杀威和高效氯氰菊酯的峰形和响应，发现当流动相为乙腈+5 mmol/L 乙酸铵水溶液时，残杀威和高效氯氰菊酯的响应和峰形均较好，通过调节有机相和无机相的比例，降低运行时间并优化峰形，当有机相和无机相比例为90∶10(体积比)时，运行时间较短且峰形较好。

2.2 基质效应分析

基质效应是在分析过程中对目标组分分析有显著干扰，影响分析方法精密度和准确度的关键因素。本研究采用相对响应值法来评价方法的基质效应，基质效应计算公式如下：

式中：B 为基质响应值，A 为溶剂响应值。

残杀威基质效应为0.8～1.2，基质效应较弱，可忽略基质效应的影响；高效氯氰菊酯基质效应大于1.2，为基质增强效应，应考虑基质效应对测定结果准确性的影响。因此，定量分析时，为最大限度降低基质效应的影响，选择以50%的乙腈+50%的曝气水作为溶剂，使标样溶液和试样溶液溶剂保持一致，以确保研究结果的准确性。

2.3 分析方法的线性相关性

在1.3 色谱操作条件下，以质量浓度为横坐标，峰面积为纵坐标绘制标准曲线，分别得到残杀威和高效氯氰菊酯的线性回归方程：残杀威，y＝10 960.43x+1445.46，R2=0.9991；高效氯氰菊酯，y＝316.66x+91.31，R2=0.9994，可见，残杀威和高效氯氰菊酯分别在质量浓度为0.94～47.10、0.63～31.29 μg/L 时表现出良好的线性关系。

2.4 分析方法的检出限和定量限

根据检出限和定量限的定义，以有效成分信噪比(S/N)=3、10 时分别作为检出限和定量限，结果得出残杀威的检出限和定量限分别为0.007、0.022 μg/L，高效氯氰菊酯的检出限和定量限分别为0.13、0.42 μg/L。

2.5 分析方法的精密度

在1.3 色谱操作条件下，对残杀威和高效氯氰菊酯质量浓度分别为9.24、6.26 μg/L 的混合标样工作溶液连续进行6 次测定，以6 次测定结果的变异系数(CV)验证方法的精密度，结果见表2。残杀威的变异系数为0.52%，高效氯氰菊酯的变异系数为2.05%，说明分析方法精密度好。

表2 分析方法的精密度

2.6 分析方法的准确度

取1.4.2 配制的试样溶液用曝气水稀释后，再用乙腈稀释2 倍，过0.45 μm 滤膜，经上机测定得高质量浓度的实测质量浓度为61.67 μg/L (残杀威37.15 μg/L，高效氯氰菊酯24.52 μg/L)的试样工作溶液，低质量浓度的实测质量浓度为2.87 μg/L(残杀威1.73 μg/L，高效氯氰菊酯1.14 μg/L)的试样工作溶液。

按试样溶液与标样溶液体积比为1∶1 的比例，进行高、低2 个质量浓度水平的添加回收试验，每个添加水平5 个重复，根据测定结果计算回收率和相对标准偏差(RSD)，验证方法的准确度，结果见表3。残杀威高、低2 个质量浓度添加水平的平均回收率分别为102.26%和90.74%，相对标准偏差分别为0.97%和6.60%；高效氯氰菊酯高、低2 个质量浓度添加水平的平均回收率分别为102.44%和98.24%，相对标准偏差分别为2.60%和9.11%，说明分析方法准确度好。

表3 分析方法的准确度

3 结论

本文采用LC-MS/MS建立了一种同时测定水体中残杀威和高效氯氰菊酯含量的定性定量方法，残杀威和高效氯氰菊酯线性相关系数分别为0.9991 和0.9994，变异系数分别为0.52%和2.05%，高质量浓度水平的平均回收率分别为102.26%和102.44%，低质量浓度水平的平均回收率分别为90.74%和98.24%。该方法具有操作简单快速、分离效果好、精密度和准确度优良、灵敏度高和基质效应影响小等特点，可用于残杀威和高效氯氰菊酯在水体中残留检测和水生生态环境毒理研究。