水中农药残留检测方案(液相色谱仪)

仪器 利用在线固相萃取富集方法对水中农药进行高灵敏度检测 应用简报 环境应用 作者 摘要 Sarah Gledhill South East Water Frimley Green 在安捷伦6410三重四极杆液质联用仪上建立了用于17种氯化苯氧酸类除草剂和五五酚的在线固相萃取(SPE)分析方法。这个方法符合英国饮用水监察局规定的标准偏差、误差、回收率和总误差要求，并且已经获得英国皇家认可委员会(UKAS) 的认可。 England Agilent Technologies 氯化苯氧酸类除草剂及其衍生物被广泛用于控制作物中的阔叶杂草和清除路边的杂草。虽然治理的区域的径流可能污染地表水和地下水，但是，某些氯化苯氧羧酸类除草剂已经直接被投放到水道和水库中用于水草和藻类的控制。 这些水中农药检测的传统方法是，用液-液萃取或者固相萃取法对1L样品进行提取，然后用重氮甲烷甲基化。用用-质联用(GC/MS)对衍生化的样品进行分析。然而，质谱的灵敏度使得液-质联用方法不需要样品的衍生化就能显著降低样品量。之前，英国东南水务用离线固相萃取-液质联用技术建立了除草剂的分析方法，采用的样品体积是50mL。 本应用简报描述了在线固相萃取用于17种氯化苯氧酸除草剂和五氯酚(PCP)的高灵敏度分析方法的建立和验证，所需的样品体积仅为1.5 mL。与传统的气-质方法相比，所需的样品体积减少了近3个数量级。本方法使用聚合物型固相萃取柱，它在线连接到安捷伦1200四元液相泵上，然后与安捷伦的6410三重四极杆液-质联用仪(升级版)联用。本方法满足英国饮用水监察局规定的标准偏差、偏差、回收率和总误差要求，并已经获得英国皇家认可委员会(UKAS) 的认可。 试剂和标准品 所需试剂如下：液质级的纯度为98%的甲酸(Fluka)；色谱级的冰醋酸 (Fisher Scientific)；色谱级的乙腈 (JT Baker) ； 丙酮和甲醇 (JT Baker) 。 PLRP-S固相萃取柱(安捷伦科技，部件号5062-8547)。所有的农药和内标都为从 QMX实验室纯化得到的固体。 称量50mg的固体用丙酮溶解于50mL 的容量瓶中制成标准储备液，最终浓度是 1000 mg/L。对于混标的中间标准液的制备，取10 pL单储储备液到 100 mL的容量瓶中，最后用甲醇定容，最终浓度是 100 pg/L的每个农药。 称量10mg的二氯苯基乙酸 (DCPAA) 用丙酮溶解于50mL的容量瓶中制成标准储备液，最终浓度是1000mg/L。 对于工作内标液的制备，取250 pL内标储备液到 50 mL的容量瓶中，最后用甲醇定容，使每个农药标准品的最终浓度均为 500 pg/L. 校准标样的制备，首先在1L超纯水中(Milli-Q制得)加入5mL甲酸制成酸化水。取50mL酸化水分别加入到5个60mL的琥珀色瓶中，然后在每个瓶中加入50 uL的内标溶液。在五个60mL的瓶中制备下表所示的校正液。 100 0.20 50 0.10 3 20 0.04 4 10 0.02 5 0 0.00 所有的瓶子都充分晃动使瓶内液体混合，从每个瓶中取2mL液体移至带标签的2-mL 样品瓶中用于分析。校正液的浓度范围是0.0-0.20pg/L。加标质控样品的浓度是0.10 pg/L。 多次抽样的方式)以及程序控制的六位选择阀。第二个程序控制六通/两位阀用于可重复使用的固相萃取柱的上样和将样品洗脱至分析柱的选择。整个系统的配置图如1所示，仪器的操作条件见表1和2。定量分析要求的定性离子、碰撞电压、碰撞能量都通过 Mass Optimizer 软件自动优化获得。 表1.在线固相萃取的条件 表2.液相色谱和质谱的参数 2.1mm × 150mm， 3.5 pm (部件号959763-902) 柱温 60℃ 进样体积 进样程序，2x750 pL， 总体积 1.5 mL 流动相 A=0.1%乙酸 B=乙腈 分析时间 29.0 min 流速 0.25 mL/min 梯度 时间(min) 梯度 (%B) 0 1.00 1.01 2.00 17.00 18.00 20.00 21.00 质谱条件 采集参数 ESI， 正/负离子化模式； MRM (7个时间段) 干燥气温度 250°C 干燥气流速 8 L/min 氮气 雾化器压力 40 psig 样品制备 从每个取样点采集的样品中，取50mL水样转移至 60-mL的棕色瓶中。如果水样中含有颗粒物，在量取 50mL 样品之前， 要用Whatman GF 过滤纸将它们进行过滤。在每个样品中加入250pL甲酸和 50 pL 内标工作液。样品瓶充分震荡混合，取2mL 样品，转移至有标签的样品中，用于分析。 分析参数 对于待测组分，三重四极杆液质的多反应监测模式(MRM)采集参数见表 3。 表3.安捷伦6410三重四极杆液质联用仪分析待测物的 MRM 参数 离子 结果与讨论 小体积样品的分析 使用在线固相萃取方法，可以在自动进样器上的2mL标准样品瓶中满足1.5 mL 样品体积进样，所以100位的样品盘可大大提高样品的分析通量。图2所示为 1.5mL样品体积、浓度为0.10 pg/L 的加标溶液的总离子流图。其中一些浓度为 0.10 pg/L除草剂和五氯酚(PCP)提取离子流图(EIC) 见图3. 高灵敏度和准确定量分析 如图4所示，本方法可以检测浓度小于等于 0.010 pg/L 的除草剂。从浓度0.02至0.20pg/L范围中选取四个点建立校正曲线。所有化合物的线性相关系数(R2)都大于0.999。图5显示了三个具代表性的校正曲线。 采集时间(min) 图2.浓度为 0.10 pg/L的17个除草剂的总离子流图和时间段的位置 15.851 2|3 34 4556 6|7 采集时间(min) 图3.浓度为0.10 ug/L 的几个除草剂的提取离子流图；毒莠定(最上部的两个离子流图)和二氯吡啶酸(最上部的下面的两个离子流图)；草除灵(中间部分的上面两个离子流图)；麦草畏(中中部分的下面两个离子流图)；五氯酚(底部的三个离子流图) 5.675 23 3|4 4556 67 4.041 6.282 4.660 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 采集时间(min) 图4.浓度为 0.010 ug/L 的几个除草剂的提取离子流图；毒莠定(最上部的两个离子流图)和二氯吡啶酸(最上部的下面的两个离子流图)；草除灵(中间部分的上面两个离子流图)；麦草畏(中间部分的下面两个离子流图)；五氯酚(底部的三个离子流图) ×101 毒莠定 图5.浓度从0.02到 0.20 pg/L 范围内的校正曲线，毒莠定(上)、麦草畏(中)和五氯酚(下)。三个化合物的校正曲线的线性相关系数(R2)均大于0.999 方法验证过程包括11组样品，包括两个重复加标、空白和用加17个除草剂和五氯酚混标(0.10 pg/L)的地表水、井水和处理过的水的 AQC 样品。大多数化合物的检测限(LODs) 低于0.01 pg/L。所有组分的回收率在 86%-125%之间，大多数的化合物在95%-104%之间(见表4)。Aquacheck 测试由 LGC 标准品公司有效执行，LGC标准品公司是 UKAS认可的能力验证计划服务的国际供应商。它显示了优异的均值相关性， Z 值(Zscore)必须在±2范围内才能通过验证测试(见表5)。另外，本方法还满足英国饮用水监察局规定的标准偏差、偏差、回收率和总误差要求(数据未显示)。 结论 在6410三重四极杆液质联用系统上建立了17种氯化苯氧酸除草剂和五氯酚(PCP) 的在线固相萃取方法，此方法获得 UKAS 认可，与传统的气质联用方法相比，此方法将所需分析样品的体积降低了近一千倍。而且，检测限低至12 ppt， 大多数的组分的回收率大于95%。除了分析样品体积显著减少之外，此方法还具有分析速度快、成本低的优点。固相萃取柱可重复使用且所需的萃取溶剂更少。最后，由于系统是自动化运行，所以结果的重现性和准确性更高。 更多信息 这些数据仅代表典型的结果。欲了解更多有关我们产品和服务的信息，请访问我们的网站 www.agilent.com/chem/cn. 表4.在线固相萃取方法的验证数据 %回收率 化合物 处理 地表水 井水 过的水 LOD*(pg/L) 异恶草松 86.29 97.34 86.62 0.012 毒莠定 99.58 96.74 93.33 0.009 咪唑烟酸 124.87 96.92 96.72 0.009 麦草畏 98.94 95.36 93.64 0.003 草除灵 92.54 96.71 96.13 0.003 氯氟吡氧乙酸 92.50 97.26 96.96 0.003 苯达松 97.59 97.58 96.50 0.003 2，4-D 98.48 96.67 97.47 0.003 溴苯腈 95.84 95.00 96.75 0.003 2-甲基-4-氯苯氧乙酸 98.88 95.97 96.47 0.003 绿草定 98.22 95.78 96.15 0.003 碘苯腈 100.03 98.65 99.87 0.003 2，4-滴丙酸 100.08 97.01 97.79 0.003 2，4，5-T 102.60 99.07 99.42 0.003 2-甲-4-氯丙酸 101.86 98.29 98.45 0.003 2，4-DB 98.21 97.73 97.30 0.003 2甲4氯丁酸 99.45 98.18 98.83 0.003 五氯酚 103.68 98.22 98.08 0.006 *LOD=检测限(是每种农药低标的3倍标准偏差) 表5.在线固相萃取方法的 Aquacheck测试数据 Aquacheck 的 在线固相萃取的 化合物 指定浓度(ng/L) 测量结果 (ng/L) Z值* 麦草畏 115.6 116.7 0.09 苯达松 85.9 81.85 -0.47 2，4-D 84.4 88.7 0.51 溴苯腈 118.3 115.15 -0.27 2-甲基-4-氯苯氧乙酸 83.8 80.95 -0.34 绿草定 44.4 41.2 -0.64 碘苯腈 103 94.05 -0.87 2，4-滴丙酸 54.1 54.95 0.17 2-甲-4-氯丙酸 53 54.45 0.27 2.4-DB 32.8 28.35 -0.89 2甲4氯丁酸 42.6 39.55 -0.61 *Z值是指与特定值相关的测量指标，特定值必须在±2内才能进行有效测试 www.agilent.com/chem/cn 安捷伦对本资料可能存在的错误或由于提供、展示或使用本资料所造成的间接损失不承担任何责任。 本资料中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。 C安捷伦科技(中国)有限公司，2012 2012年8月2日，中国印刷 5991-0871CHCN Agilent Technologies 氯化苯氧酸类除草剂及其衍生物被广泛用于控制作物中的阔叶杂草和清除路边的杂草。虽然治理的区域的径流可能污染地表水和地下水，但是，某些氯化苯氧羧酸类除草剂已经直接被投放到水道和水库中用于水草和藻类的控制。这些水中农药检测的传统方法是，用液-液萃取或者固相萃取法对1 L 样品进行提取，然后用重氮甲烷甲基化。用气-质联用（GC/MS）对衍生化的样品进行分析。然而，质谱的灵敏度使得液-质联用方法不需要样品的衍生化就能显著降低样品量。之前，英国东南水务用离线固相萃取-液质联用技术建立了除草剂的分析方法，采用的样品体积是50 mL。本应用简报描述了在线固相萃取用于17 种氯化苯氧酸除草剂和五氯酚（PCP）的高灵敏度分析方法的建立和验证，所需的样品体积仅为1.5 mL。与传统的气-质方法相比，所需的样品体积减少了近3 个数量级。本方法使用聚合物型固相萃取柱，它在线连接到安捷伦1200 四元液相泵上，然后与安捷伦的6410 三重四极杆液-质联用仪（升级版）联用。本方法满足英国饮用水监察局规定的标准偏差、偏差、回收率和总误差要求，并已经获得英国皇家认可委员会（UKAS）的认可。结论在6410 三重四极杆液质联用系统上建立了17 种氯化苯氧酸除草剂和五氯酚（PCP）的在线固相萃取方法，此方法获得UKAS 认可，与传统的气质联用方法相比，此方法将所需分析样品的体积降低了近一千倍。而且，检测限低至12 ppt，大多数的组分的回收率大于95%。除了分析样品体积显著减少之外，此方法还具有分析速度快、成本低的优点。固相萃取柱可重复使用且所需的萃取溶剂更少。最后，由于系统是自动化运行，所以结果的重现性和准确性更高。