高效液相色谱质谱法测定水中7 种苯甲酰脲类杀虫剂残留

文凤伟，杨 燕，陈 静

（1.临沂市生态环境监察支队 兰山大队，山东 临沂 276000；2.山东省临沂生态环境监测中心，山东 临沂 276000）

苯甲酰脲类杀虫剂是20 世纪70 年代开发的一种新型昆虫控制剂，因具有杀虫机制特殊、低毒、低残留和广谱高效等特点而广泛应用于蚊、蝇、螨、蜱等害虫的防治。苯甲酰脲类杀虫剂在农业生产中发挥了重要作用，但在农业施用过程中大部分杀虫剂会通过沉降、降雨等方式进入水环境中，尤其是过量使用时对水生生物的危害更为显著[1，2]。苯甲酰脲类杀虫剂虽然有较高的环境安全性，但可通过食物链进入人体，累积到一定浓度时会对人体健康产生慢性毒性作用，导致神经系统、内分泌系统等方面的损害。因此，开发水中苯甲酰脲类杀虫剂分析方法对保护人们生存环境和人体健康具有重要的现实意义。目前，水样中苯甲酰脲类杀虫剂的检测一般采用高效液相色谱质谱法或高效液相紫外检测法，其中高效液相色谱质谱法因具有选择性好,分离效率高,检测灵敏度高和可同时对多种杀虫剂进行检测等优点而成为检测方法的首选[3，4]。实际水样中苯甲酰脲类杀虫剂常处于痕量水平，因此，选择一种快速、有效的水样富集前处理技术成为分析方法是否准确可靠的关键要素之一[5-7]。本文采用固相萃取技术对水样中的氟幼脲、双苯氟脲、氟铃脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲进行富集前处理，建立了一种高效液相色谱质谱法测定水中7 种苯甲酰脲类杀虫剂残留的分析方法。

1 实验部分

1.1 主要仪器与试剂

1290 型液相色谱-串联6490 型三重四级杆质谱仪（美国安捷伦）；FY-CQ24Y 型固相萃取装置（杭州菲跃）；MTN-5800 型氮吹浓缩仪（天津奥特赛恩斯）；HLB 固相萃取柱（200mg/6mL 美国沃特世）；XKC-10TJ 型纯水机（南京轩科）。

氟幼脲、双苯氟脲、氟铃脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲标准样品,质量浓度均为100μg·mL-1，购自北京坛墨标准物质中心；甲醇、二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮、正己烷，均为色谱纯，购自美国默克公司。

1.2 仪器条件

1.2.1 色谱参数 色谱柱为EC-C18（150mm×4.6mm，4μm 美国安捷伦）；流动相A 为0.1%甲酸-0.02mol·L-1NH4Ac 溶液，流动相B 为甲醇；流速：0.20mL·min-1；进样体积10μL；柱温为室温；梯度洗脱程序见表1。

表1 梯度洗脱程序Tab.1 Gradient elution procedure

1.2.2 质谱条件 离子源电喷雾，喷雾气压力：380kPa；温度：500℃；离子化电压：5500V；气帘气压力：210kPa；辅助加热气压力：380kPa；碰撞气（N2）压力：50kPa；检测模式采用多反应监测模式（MRM）[8]。

1.3 样品前处理

按HJ 91.2-2022《地表水环境质量监测技术规范》和HJ 164-2020《地下水环境监测技术规范》相关规定采集待测水样，水样采集后在4℃条件下避光保存并尽快分析。

将HLB 固相萃取小柱置于固相萃取的真空抽滤装置上，用10mL 超纯水、5mL 丙酮和5mL 正己烷淋洗活化固相萃取柱。将1L 待测水样以10mL·min-1的流速过HLB 柱，弃去流出液。用10mL 正己烷-丙酮（体积比为1∶1）以0.5mL·min-1的流速洗脱HLB柱，将收集的洗脱液于40℃下氮吹至近干，再用丙酮定容至1mL 后进行高效液相色谱质谱分析[ 9 ]。

1.4 标准溶液配制

标准中间溶液 准确移取100μg·mL-1的氟幼脲、双苯氟脲、氟铃脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲标准样品各1.0mL 至50mL 棕色量瓶中，加丙酮定容，配制浓度均为2μg·mL-1的7 种苯甲酰脲类杀虫剂标准中间液。

标准系列工作溶液 准确移取适量的7 种苯甲酰脲类杀虫剂标准中间液置于6 个50mL 棕色量瓶中，用丙酮稀释成浓度分别为5.00、15.0、40.0、80.0、200、400μg·L-1的标准系列工作溶液。

2 结果与讨论

2.1 固相萃取柱的确定

固相萃取法是水中有机物残留分析的常用前处理技术，在分析过程中，适合的固相萃取柱可以有效降低基质干扰，提高测试结果的准确度。在超纯水中分别加入适量的氟幼脲、双苯氟脲、氟铃脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲标准溶液，配制浓度为50.0μg·L-1的7 种苯甲酰脲类杀虫剂样品溶液。本实验选择HLB 固相萃取柱、C18固相萃取柱、NH2固相萃取柱和Florisil 固相萃取柱，在1.3 其他条件不变的情况下，分别对上述7 种苯甲酰脲类杀虫剂样品溶液富集处理后进行高效液相色谱质谱分析，比较4 种固相萃取柱对样品测试结果的影响，结果见图1。

图1 不同固相萃取柱的回收率比较Fig.1 Comparison of recovery rates of different solid-phase extraction columns

由图1 可见，C18固相萃取柱和NH2固相萃取柱对部分苯甲酰脲类杀虫剂的测试回收率结果较低，HLB 固相萃取柱的测试回收率最高。因此，本实验固相萃取柱确定为HLB 柱。

2.2 洗脱剂的确定

采用HLB 固相萃取柱对浓度为50.0μg·L-1的7 种苯甲酰脲类杀虫剂样品溶液进行固相萃取，比较二氯甲烷、乙酸乙酯、丙酮和正己烷-丙酮（体积比为1∶1）4 种有机溶剂对待测化合物的洗脱能力，结果见图2。

图2 不同洗脱溶剂的回收率比较Fig.2 Comparison of recovery rates of different elution solvents

由图2 可见，洗脱剂选用正己烷-丙酮（体积比为1∶1）时，7 种苯甲酰脲类杀虫剂测试回收率最佳。

2.3 质谱方法的优化

采用浓度为400μg·L-1的氟幼脲标准溶液在负离子模式下进行母离子全扫描，确定氟幼脲分子离子，再以产物离子扫描模式找到氟幼脲分子离子对应的碎片离子，选择丰度较高的2 个碎片离子分别作为定量离子和定性离子。在上述液相色谱质谱条件下对氟幼脲进行去簇电压和碰撞能量的优化，建立最佳的氟幼脲仪器检测模式。采取同一方法建立双苯氟脲、氟铃脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲的检测模式，7 种苯甲酰脲类杀虫剂的质谱分析参数见表2。

表2 7 种苯甲酰脲类杀虫剂的质谱参数Tab.2 Mass spectrometry parameters of seven benzoylurea insecticides

2.4 线性范围及检出限

采用1.2 节中的色谱和质谱仪器工作条件设定仪器，待仪器稳定后对7 种苯甲酰脲类杀虫剂标准系列溶液进行测试，以各待测化合物的质量浓度对应其仪器响应值峰面积绘制标准曲线，标准样品色谱图见图3。

图3 7 种苯甲酰脲类杀虫剂的典型谱图Fig.3 Typical spectra of seven benzoylurea insecticides

在空白水样中分别加入氟幼脲、双苯氟脲、氟铃脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲标准溶液，配制浓度为1.0μg·L-1的标准样品，按照样品分析的全部步骤对该样品平行测定7 次，计算7 次测定结果的标准偏差S。按照HJ 168-2020 规定，方法检出限采用公式MDL=t(n-1,0.99)×S=3.143×S 进行计算，检出限结果见表3[10]。

表3 7 种苯甲酰脲类杀虫剂的线性方程、相关系数与检出限Tab.3 Linear equations,correlation coefficients,and detection limits of seven benzoylurea insecticides

由表3 可见，7 种苯甲酰脲类杀虫剂在5.00～400μg·L-1质量浓度范围内线性良好，相关系数在0.9990～0.9998 之间，方法检出限在0.03～0.08μg·L-1之间，可以满足水中痕量苯甲酰脲类杀虫剂的定量分析要求。

2.5 加标回收率和精密度

采集本地区某点位地表水、某生活饮用水源地和某地下水各1 份，按1.4 步骤富集处理后进行高效液相色谱质谱分析，3 份水样中均未检出氟幼脲、双苯氟脲、氟铃脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲。在上述水样中添加适量氟幼脲、双苯氟脲、氟铃脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲的标准液，制备含上述7 种苯甲酰脲类杀虫剂化合物浓度分别为5.00μg·L-1、30.0μg·L-1和100μg·L-1的加标样品溶液，按本实验方法进行测试，每个浓度点平行分析6 次，加标回收率和精密度结果见表4。

表4 方法加标回收和精密度实验（%）Tab.4 Method spiking recovery and precision test（%）

由表4 可见，7 种苯甲酰脲类杀虫剂的样品加标回收率为88.0%～103.4%，相对标准偏差范围为1.3%～4.2%，表明本方法重复性良好。

3 结论

本文建立了一种固相萃取结合高效液相色谱质谱法同时测定水中氟幼脲、双苯氟脲、氟铃脲、氟酰脲、氟苯脲、啶蜱脲和氟啶脲残留的方法。本方法对高效液相色谱质谱仪的质谱参数进行优化，并考察了方法的线性、检出限、加样回收率和精密度等参数。实验结果表明，方法具有操作简便快速、检出限低、准确度高和重现性好等优点，可用于水中氟幼脲、双苯氟脲、氟铃脲等苯甲酰脲类杀虫剂的残留量的分析。