SPE-GC/MS法检测鱼塘水中微量毒物

李晓民 杨崇俊 曲筱静 崔 文 张 璟

(1菏泽市公安局刑事科学技术研究所，山东 菏泽 274099；2济宁市公安局刑事侦查支队，3济宁医学院司法鉴定中心，山东 济宁 272067)

近年来鱼塘投毒案件骤增，鱼塘水中毒物是投毒案的最直接证据。但鱼塘水中毒物一般为痕量或微量，采用直接萃取方法难以检测。建立简便、快速、准确、无污染的样品处理方法[1-2]，有利于减少对操作者的危害和对环境的污染，符合绿色化学的发展趋势。

本文拟用商品化的固相萃取(SPE)装置，进行水中微量毒物的提取，该方法与传统的液液萃取和固相微萃取相比，具有操作简单，富集能力强的特点，特别在水中毒物浓度较低时效果显著，报道如下。

1 实验部分

1.1 检材

涉嫌含有毒物的鱼塘水1000ml。

1.2 试剂

0.1mg/ml敌敌畏标准溶液，1.0mg/ml氯氰菊酯标准溶液，1.0mg/ml硫丹标准溶液及1.0mg/ml五氯酚标准溶液，内标物烯丙异丙基巴比妥用甲醇配制成1.0mg/ml，以上标准品和内标物均购自公安部物证鉴定中心，其余试剂均为分析纯。

1.3 仪器及参数

1.3.1实验仪器 SPE装置带真空泵，缓冲瓶，SPE柱转接头，HLB SPE柱(含量36mg)购自美国Waters公司。安捷伦7890A/5975C气质联用仪。

1.3.2色谱条件 色谱柱DB-5MS柱(30m×0.25mm×0.25μm)，进样口温度：250℃，柱温设置：60℃保持1min，10℃/min升至250℃保持2min。载气：氦气，流速：1.0ml/min，进样方式：分流，分流比5∶1。

1.3.3质谱条件 电子轰击源(EI)，电子能力70eV，检测器温度：230℃，全扫描质量范围为40～400amu，选择离子检测(SIM)各成分定性鉴别和定量检测离子见表1。

表1 GC/MS-SIM定性定量检测离子

1.4 检测方法

取鱼塘水1000ml，加内标物烯丙异丙基巴比妥1μg，将SPE柱依次用5ml二氯甲烷和5ml乙腈活化后，用10ml纯净水洗去溶剂，用一次性输液管(去针头管)接到SPE柱转接头上，SPE柱接在SPE真空装置上，用真空泵以5ml/min吸取鱼塘水经过SPE柱，鱼塘水全部通过后除去输液管，真空泵吸空气20min除去柱内水分，用5ml二氯甲烷进行淋洗，氮吹浓缩至0.1ml，进行GC/MS分析。

2 结果

2.1 检出限分析

无限稀释鱼塘水中的农药含量，以检测时信噪比(S/N)为3时的浓度作为方法的最低检出限。测得敌敌畏的检出限为0.1ng/ml，氯氰菊酯为5ng/ml，五氯酚和硫丹为1ng/ml。4种物质在鱼塘水中的半数致死浓度(LC50)分别为10、5、32～70及2 ng/ml。通过分析可知，对于鱼塘水投毒案中农药含量的测定，本方法的检出能力可以达到要求。详见表2。

2.2 内标物回收率

实验过程中添加内标物烯丙基异丙基巴比妥，其浓度为1ng/ml，过SPE柱浓缩后测其平均回收率为97.2%，证明该方法具有较高的可靠性。

2.3 SPE萃取流速的选择

水过SPE柱的速度是影响萃取效率的主要因素。流速过快，样品回收率低；反之，实验时间过长。通过对加标空白样品的反复检测，选择水流速度为5ml/min。

表2 鱼塘水中毒物的检出限及LC50 ng/ml

3 讨论

3.1 鱼塘中毒物的种类

鱼塘投毒案件所用农药物一般分为2类，第1类为水产养殖户生产用药，一般在鱼收获后，杀死鱼塘内杂鱼专用药物，主要用的农药为硫丹、五氯酚和拟除虫菊酯类药物。第2类为有机磷农药类农药，此类农药较常见，市场销售较多，易于取得。

3.2 鱼塘水中毒物的分解产物

鱼塘投毒案件发生后，常常要经过一到两天后才会被发现鱼中毒死亡，农药在水中浓度较低，加上空气的氧化和阳光照射，经常出现分解现象。比如硫丹长时间会产生硫丹内酯、硫丹醇等，五氯酚分解成三氯酚、四氯酚等。根据毒物分解产物的不同，我们采用不同扫描方式进行检测。通过分析分解产物，为案件锁定证据进行深入调查。

4 案例应用

4.1 案例1

2013年5月17日，××镇田某承包的鱼塘内鱼苗大量死亡，经济损失10万余元，怀疑被同行投毒，报警后取鱼塘水10L送检。采用本检测方法从送检鱼塘水中检出硫丹内酯成分，含量为5.2ng/ml。见图1。

4.2 案例2

2013年6月2日，××乡陈某承包的鱼塘内出现鱼大量死亡，报警后取鱼塘水5L送检。采用本实验方法从送检鱼塘水中检出五氯酚成分，含量为103.7ng/ml。见图2。

图1 案例1中样品总离子流和质谱图

图2 案件2中总离子流图和质谱图

上述结果表明，当待测物的浓度很低时，SPE法对水中各种毒物具有明显的富集效果，萃取后可以直接提取进行GC分析，水中毒物最低检出限为0.1ng/ml。该萃取方法简单，对操作的技术性要求不高，节省溶剂、速度快，方法简单，在公安机关具有普适性。

参考文献：

[1] 刘晓茜,沈敏.固相萃取在司法化学鉴定中的应用的进展[J].中国司法鉴定，2004，5(2)：15-17.

[2] 宋丽娟.SPE-GC/MS分析技术在硫丹类鱼塘投毒案中的应用[J].山东警察学院报，2014，3：1-4.