固相膜萃取－高效液相色谱法对饮用水中农药残留的检测分析

许小茜（上海实力可商品检验有限公司,上海 200231）

固相膜萃取－高效液相色谱法对饮用水中农药残留的检测分析

许小茜
（上海实力可商品检验有限公司,上海 200231）

摘 要：本文的目的旨在建立固相膜萃取—高效液相色谱法以测定饮用水中呋喃丹、灭多威、速灭威、残灭威、甲萘威、涕灭威、抗杀虫威、异丙威、猛杀威、硫双威、仲丁威、杀虫威等12种氨基甲酸酯类农药残余量的方法。在此期间所采用的方法是将水样真空抽滤，用乙酸乙酯洗脱滤膜，得到的洗脱液经过甲醇溶解和氮气吹干，这一系列步骤所形成的方法称之为高效液相色谱测定法。试验结果表明农药的线性区间为0.05mg/L～25.0mg/L，且相性相关系数较高；平均回收率在59.3%～97.3%之间，精密度小于7.5%；检出限为0.31mg/L～1.25mg/L且最低检测浓度范围为0.005mg/L～0.019mg/L。此类数据表明本文所提出的方法样品前处理便捷，并且能够降低有机试剂的用量。

关键词：高效液相色谱法；固相膜萃取法；水；氨基甲酸酯

0 引言

农药广义上的概念是指化学合成或来源于天然产物、生物及利用生物技术产生的一种或几种物质的混合物及其制剂，它的作用是消灭、控制或预防危及农林业的病、虫类、草等有害生物。根据其物质构成来源可分为无机农药、微生物农药、有机农药、植物性农药等。氨基甲酸酯农药属于有机农药其中的一种，它主要应用于蔬菜和粮食水果中，是目前国内使用量较大的杀虫剂之一，具有分解快、效果好、杀虫范围广、对人体毒理性低等优点。但由于氨基甲酸脂类农药的广泛使用，可造成地下水和其他饮用水源的污染，从而形成饮水安全隐患，因此展开饮用水中该物质的残留检测显得尤为重要。

对于饮用水水样，常见的处理方法有固相萃取法、固相膜萃取法、液－液相萃取法和固相微萃取法等，而饮用水属于大体积水样，一般使用固相膜萃取法较为合适[1]。此法的原理是把萃取膜放置并固定在圆盘中，同时抽滤水样，此时目标化合物即被吸附于萃取膜上，最后用合适的溶剂洗脱后测定。对于氨基酸甲酯类农药的测定，我国GB5750采用甲萘威的高效液相色谱法和呋喃丹测定方法[2]。本文结合水样和农药的处理及测定方法，采用固相膜萃取法来处理生活饮用水样，高效液相色谱法检测饮用水中12中氨基甲酸酯类农药的残留，该法具有萃取速度快、富集倍数高、易于普及、检测效率高金和分离效果好等特点。

1 试验材料与方法

1.1 仪器及试剂

所采用的仪器有：德国生产的涡旋混匀器(IKΑvortexgenius3型)；美国supelco公司生产的固相萃取膜(ENVI－18DSK47mm型)；美国OrganomationΑssociates公司生产的氮吹仪(N－EVΑP111型)；美国生产的Αgilent1200高效液相色谱仪(配DΑD检测器)。

制备标准的储备液：称取0.0250g相关标准物质，再用甲醇进行溶解并将容量固定至25ml，得到的贮备液浓度为1000mg/L，并在温度为4℃条件下保存。其中所用的甲醇为HPLC级别，所用水样为超纯水。而相关标准物质指的是氨基酸甲酯类物质，它包括速灭威、灭多威、涕灭威、残灭威、甲萘威、抗芽威、杀虫威、异丙威、呋喃丹、硫双威、仲丁威等（纯度大于99.5%）。

1.2 试验方法

1.2.1 色谱条件

所采用的ΑgilentΤC-C18柱相关参数详见表1。

表1 AgilentTC-C18柱相关参数

其中甲醇—水梯度洗脱程序见表2。

表2 流动相梯度洗脱程序

1.2.2 样品前处理

抽滤：过滤器中装入C18固相萃取膜，接着用10ml乙酸乙酯、15mlpH3、5ml甲醇的水活化，最后使用真空泵抽滤，使得液面恰好覆盖薄膜表面为止。

洗脱：用15ml乙酸乙酯分成三次洗脱，收集洗脱液装入20ml离心管中，接着用5ml乙酸乙酯清洗瓶壁残留物质，同时合并至离心管。

分析：HPLC分析。

1.2.3 测定标准曲线

使用7：3甲醇-水对50ml/L的氨基甲酸酯标准溶液加以稀释，配合成浓度不等的标准系列（0.1mg/L～25mg/L），过滤时采用0.45μm针头进行过滤，按照1.2.1小节中提及的条件进行HPLC分析。结果表明12种氨基甲酸酯在该区间内具备良好的线性关系，其中相关系数r≥0.999，标准色谱图如图1所示。

图1 氨基甲酸酯标准色谱图

2 结果与分析

2.1 色谱条件的优化

2.1.1 色谱柱的确定

分别选用ΑgilentHC-C8和ΑgilentHC-C18两种色谱柱进行对比试验，结果表明，后者分离12中氨基甲酸酯的效果较为明显，因此本文采用ΑgilentHC-C18作为分析柱。

2.1.2 如何选择洗脱程序

经过预先的试验，表明在对氨基甲酸酯各组成成分洗脱分离时，流动相只需要使用甲醇-水即可获得良好分离效果的色谱波峰。

2.1.3 确定DΑD检测波长

对12中氨基甲酸酯混合标准溶液在不同范围波长下进行光谱分析，发现波长为210nm的情况具有最优的响应效果。

2.1.4 选择柱温

对于柱温分别采用40℃、35℃和30℃进行试验，结果表明波峰面积和出现波峰的时间均无明显差异，但是考虑到它的使用寿命，则采取30℃作为本文的柱温。

2.2 样品前处理条件优化

2.2.1 洗脱剂的确定

基于氨基甲酸酯类农药弱极性的特点，分别对乙酸乙酯、二氯甲烷、1+1乙酸乙酯—二氯甲烷的洗脱效果加以对比。采用0.1mg/L的样品进行试验，结果表明乙酸乙酯的效果最好，则本文的洗脱剂采用乙酸乙酯，详见图2。

图2 不同溶剂洗脱效果对比

2.2.2 洗脱剂用量确定

基于氨基甲酸酯类农药的特点，分别选取20ml、15ml和10ml乙酸乙酯洗脱剂洗脱效果加以对比，此时加标样品的加标浓度为0.1mg/ L，结果表明乙酸乙酯洗脱剂的剂量在15ml时即可达到平台，如图3所示。

图3 洗脱剂用量比较

2.3 方法评价

2.3.1 最低检测浓度、线性范围及检出限

根据绘制标准曲线的方法进行6次重复性试验，测定结果表明甲萘威浓度在0.05mg/L～12.5mg/L范围之内，而其他几种组分分布于0.1mg/L～25mg/L范围内，并且其线性关系良好，相关系数r≥0.999。结果以S/N=10时对应的样品浓度作为最低检测浓度，而S/N=3情况作为检出限。

2.3.2 精密度试验

将浓度分别为0.1mg/L、0.05mg/L、0.01mg/L的混合标准溶液加入至水样中，然后按照色谱条件进行6次重复性测定，测定结果表明待测物质低、中、高RSD所对应的上下限分别为7.5%和0.6%。

2.3.3 回收率试验

称取4份等体积的水样，体积为200ml。其中一份作为空白样，其余三份试样中加入混标溶液使得浓度分别达到0.1mg/L、0.05mg/ L、0.01mg/L方可进行测定，测得结果表明12种组分回收率在59.3%～97.3%之间。其回收率、RSD、最低检测浓度和检测限见表3。

表3 回收率、RSD、最低检测浓度和检测限试验结果（n=6）

2.4 测定实际样品

利用本文所采用的试验对自来水的末梢水部分进行测定，结果表明每份水样中12种氨基甲酸酯类农药残余量均不大于0.005mg/L。

3 结语

鉴于固相萃取膜具备大表面积、堵塞情况少、较少的有机溶剂用量、较高的富集程度以及萃取速度快等特点，在处理饮用水时可应用该法实现有机污染物的解吸和萃取[3]。本文所采用的方法一方面能够测定饮用水中12种氨基甲酸酯类的农药残留量，其准确性较高且速度快，另一方面因为它能够满足水中氨基甲酸酯类农药残留的常规性检测，而较易推广并应用于实践。

参考文献：

[1]孟凡生，王业耀，陈晶.我国水环境有机物分析前处理技术[J].环境监测管理与技术,2010,22(04):15-18.

[2]GB5750-2006.生活饮用水标准检验方法[S].

[3]王玉璠,刘菲,孙玉梅等.固相膜萃取富集大体积地下水中痕量半挥发性有机污染物[J].理化检验—化学分册，2008,44(02):127-130.