土壤中有机氯农药检测方案(气质联用仪)

SSL-CA20-143Excellence in Science Excellence in ScienceGCMSMS-199 岛津企业管理(中国)有限公司-分析中心Shimadzu (China) Co.， LTD. -Analytical Applications CenterEmail： sshzyan@shimadzu.com.cn Tel：86(21)34193996http：//www.shimadzu.com.cn GC-MS/MS 法测定土壤中23种有机氯农药含量 GCMSMS-199 摘要：本文使用岛津公司GCMS-TQ8040气相色谱串联质谱仪建立了测定土壤中23种有机氯农药的检测方法。土壤样品经过加速溶剂萃取法进行提取，并经凝胶色谱净化后，浓缩、定容，使用 GC-MS/MS 仪器的多反应监测模式(MRM) 进行分析，降低了背景干扰，提高了分析灵敏度。在2~100 ng/mL浓度范围内线性关系良好，相关系数R均大于0.998，方法的最低检出限(LOD) 在0.01~0.13 ug/kg之间，方法的最低定量限(LOQ)在0.04~0.52ug/kg之间。在1、8、80ug/kg加标量下平行处理6次，其平均回收率在46%~129%之间，相对标准偏差在1.9%~12.0%之间。结果表明该方法检测灵敏度、准确度高且抗干扰能力强，能满足土壤有机氯农药残留检测的要求。 关键词：三重四极杆气相色谱质谱仪 土壤 有机氯农药 有机氯农药 (OCPs) 具有毒性、亲脂性、半挥发性和生物富集性等特点，是典型的化学性质稳定的持久性有机污染物(POPs)。由于其杀虫效果显著而曾被广泛应用。目前虽已禁用多年，但由于其化学性质稳定、持久、难降解，在土壤中仍能检测到。 土壤中有机氯农药的提取方法有索氏提取、超声提取、微波提取、加速溶剂萃取等。其中加速溶剂萃取因溶剂消耗量少，自动化程度高，已成为美国EPA的标准前处理方法。 有机氯农药常见的分析方法是气相色谱法，该方 实验部分 1.1仪器 GCMS-TQ8040 三重四极杆气相色谱串联质谱仪 1.2ASE 提取条件 萃取温度：100℃ 加热平衡时间： 5min 萃取压力：1500psi 1.3分析条件 进样口温度：300℃ 色谱柱： SH-Rxi-5sil MS 30 m×0.25 mm×0.25 um 柱温程序：50℃(1 min)_25℃/min_ 125℃ _10℃/min_ 300℃ (2 min) 流速控制方式：恒线速度模式 线速度：47.2 cm/sec 进样方式：不分流(1min) 法分析灵敏度高，但容易出现假阳性，需要质谱确认；气相色谱-质谱联用仪也普遍应用于有机氯农药分析，但是相对灵敏度较低。 本文采用加速溶剂萃取法提取，利用岛津公司GCMS-TQ8040 三重四极杆气相色谱串联质谱仪，通过多反应监测(MRM)模式，分析土壤中的有机氯农药，降低基质和背景干扰，提高分析灵敏度。分析对象涵盖了 POPs 规定的大部分有机氯农药种类，适用于土壤有机氯农药残留检测。 萃取时间： 5min 循环次数：2次 萃取溶剂：丙酮：正己烷=1：1 高压进样： 250Kpa (1min) 进样量：1uL 离子源温度：230℃ 色谱质谱接口温度：280C 检测器电压：调谐电压+0.5 kV 采集模式： MRM(见表1) N.o 化合物名称 保留时间(min) 定量离子对(CE) 定性离子对1(CE) 定性离子对2 (CE) D10-芴 8.671 164.2>162.2(28) 164.2>134.1(28) 164.2>82(20) 2 alpha-六六六 10.962 180.9>144.9(16) 218.9>182.9(8) 218.9>144.9(20) 3 六氯苯 11.054 283.8>248.8(24) 283.8>213.8(28) 285.8>250.8(22) 4 beta-六六六 11.455 180.9>144.9(16) 218.9>182.9(8) 218.9>144.9(20) 5 gamma-六六六 11.644 180.9>144.9(16) 218.9>182.9(8) 218.9>144.9 (20) 6 D10-菲 11.915 188.2>184.2(28) 188.2>160.1(20) 184.2>156.1(20) ( delta-六六六 12.189 180.9>144.9(16) 218.9>182.9(8) 218.9>144.9(20) 8 艾氏剂 13.835 262.9>191(34) 262.9>193(28) 292.9>219.9(26) 9 环氧七氯 (exo) 14.586 352.8>262.9 (14) 352.8>264.9(20) 352.8>316.9(10) 10 环氧七氯 (endo) 14.661 352.8>253(26) 354.8>253 (18) 354.8>219 (32) 11 反-氯丹 15.041 374.8>265.9(26 372.8>263.9(28) 372.8>265.9(22) 12 o，p'-DDE 15.075 246>176 (30) 248>176 (28) 246>211(22) 13 顺-氯丹 15.296 374.8>265.9 (26) 372.8>263.9(28) 372.8>265.9(22) 14 alpha-硫丹 15.303 194.9>160(8) 194.9>125 (24) 194.9>123 (22) 15 反式-九氯 15.354 406.8>299.9(24) 406.8>334.9(16) 406.8>109 (22) 16 P，p'-DDE 15.694 246>176(30) 317.9>248 (24) 246>211(22) 17 狄氏剂 15.820 276.9>241 (8) 262.9>193(34) 262.9>228 (24) 18 o，p'-DDD 15.821 235>165 (24) 237>165(28) 235>199(16) 19 异狄氏剂 16.221 262.9>191(30) 262.9>193(28) 244.9>173(32) 20 beta-硫丹 16.413 194.9>160(8) 194.9>125(24) 194.9>123(22) 21 P，p'-DDD 16.485 235>165(24) 237>165(28) 235>199 (16) 22 顺式-九氯 16.510 406.8>299.9(24) 406.8>334.9(16) 406.8>109 (22) 23 o，p'-DDT 16.540 235>165 (24) 237>165(28) 235>199(16) 24 P，p'-DDT 17.197 235>165(24) 237>165(28) 235>199(16) 25 D12-屈 19.203 240.2>236.2(32) 236.2>232.2 (32) 240.2>232.2(60) 26 灭蚁灵 8.671 271.8>236.818) 273.8>238.88(18) 271.8>234.8(18) 样品前处理 样品前处理见图1。 图11样品前处理流程 结果与讨论 3.1标准色谱图 图2 23种有机氯农药及3种内标 MRM 色谱图(50 ng/mL) 3.2标准曲线 23种有机氯农药混标，分别配制浓度为2、5、10、20、50及 100 ug/L混合标准工作液，并加入一定体内的内标溶液后，混合均匀上 GCMSMS分析。以目标物与内标物浓度比值为横坐标，以目标峰面积与内标峰面积比值为纵坐标，建立标准曲线。其部分化合物的 MRM 色谱图及标准曲线见图3所示，标准曲线线性见表2。 表223种有机氯农药相关系数、检出限、定量限 No. 组分名称 相关系数(R) 检出限(ug/kg) 定量限(ug/kg) alpha-六六六 0.9994 0.02 0.08 2 六氯苯 0.9997 0.01 0.04 3 beta-六六六 0.9993 0.02 0.08 4 gamma-六六六 0.9994 0.02 0.08 5 delta-六六六 0.998 0.03 0.12 6 艾氏剂 0.9995 0.04 0.16 环氧七氯(exo) 0.9995 0.03 0.12 8 环氧七氯 (endo) 0.998 0.05 0.20 9 反-氯丹 0.9998 0.04 0.16 10 O，p'-DDE 0.9999 0.01 0.04 11 顺-氯丹 0.9998 0.03 0.12 12 alpha-硫丹 0.9998 0.06 0.24 13 反式-九氯 0.9999 0.05 0.20 14 P，p'-DDE 0.9998 0.04 0.16 15 狄氏剂 0.9999 0.04 0.16 16 O，p'-DDD 0.9998 0.01 0.04 17 异狄氏剂 0.9999 0.02 0.08 18 beta-硫丹 0.9997 0.13 0.52 19 p，p'-DDD 0.9996 0.04 0.16 20 顺式-九氯 0.9999 0.04 0.16 21 O，p'-DDT 0.999 0.04 0.16 22 p，p'-DDT 0.998 0.04 0.16 23 灭蚁灵 0.9998 0.03 0.12 Ｑ283.80>248.80(+) 3.17e4 六氯苯 顺式九氯 图3 部分有机氯农药 MRM 色谱图(浓度20 ug/mL)及标准曲线 3.3方法的检出限及定量限 在空白样品中加入一定量的有机氯农药标样，制得加标样品，按照样品前处理过程进行处理，并平行测定7次计算其标准偏差S，此时方法的检出限 MDL=S×3.143计算，以4倍方法检出限确定为本方法目标物的定量下限，结果见表2所示。从表2可知，其23种有机氯农药的方法的最低检出限(LOD) 在0.01~0.13 ug/kg之间，方法的最低定量限(LOQ) 在0.04~0.52ug/kg 之间。 3.4加标回收率 称取10.0g空白样品，加入一定体积浓度为 100 ug/L 的有机氯标准溶液，配制成有机氯农药浓度分别为1.0 ug/kg、8.0 ug/kg、80.0 pg/kg 的加标样品，按上述前处理方式进行处理后，平行测定6次的结果计算平均值，计算加标回收率及相对标准偏差，其结果见表3所示。 表3 样品加标回收率 加标量1.0 ug/kg 加标量8.0ug/kg 加标量80.0ug/kg No. 化合物名称 平均回收率 RSD 平均回收率 RSD 平均回收率 RSD (%) (%) (%) (%) (%) (%) 1 alpha-六六六 65 9.2 59 4.1 57 8.3 2 六氯苯 48 8.3 46 5.4 46 5.4 3 beta-六六六 83 4.8 68 3.3 72 8.1 4 gamma-六六六 71 9.9 62 3.0 60 7.5 5 delta-六六六 90 4.4 75 4.2 75 8.2 6 艾氏剂 71 5.6 68 4.6 46 8.2 7 环氧七氯 (exo) 79 7.6 77 4.4 69 3.6 8 环氧七氯 (endo) 82 6.5 78 2.4 72 3.1 9 反-氯丹 86 7.0 80 5.3 129 4.2 10 o，p'-DDE 87 4.6 81 6.5 74 3.2 11 顺-氯丹 89 9.0 80 7.2 70 3.8 12 alpha-硫丹 70 8.5 80 6.2 43 4.0 13 反式-九氯 87 7.0 77 6.2 71 3.0 14 p，p'-DDE 87 4.6 85 6.4 76 2.6 15 狄氏剂 87 12.0 83 5.1 73 2.9 16 o，p'-DDD 92 2.2 93 4.3 82 1.9 17 异狄氏剂 95 7.4 84 5.7 89 3.4 18 beta-硫丹 54 11.5 94 3.7 45 2.7 19 P，p'-DDD 82 4.9 86 5.2 76 2.1 20 顺式-九氯 97 2.1 94 6.0 85 3.3 21 o，p'-DDT 97 3.1 93 2.8 79 1.8 22 p，p'-DDT 107 1.9 98 4.6 87 1.4 23 灭蚁灵 85 2.4 86 7.1 74 1.6 结论 本方法采用用津公司 GCMS-TQ8040 三重四极杆气质联用仪建立了土壤中23种有机氯农药残留的检测方法。该方法在2~100 ng/mL线性关系良好，相关系数R为 0.998以上，方法的最低检出限(LOD)在0.01~0.13 ug/kg之间，方法的最低定量限(LOQ) 在0.04~0.52ug/kg 之间。在1、8、80ug/kg 加标量下平行处理6次，其平均回收率在 46%~129%之间，相对标准偏差在1.9%~12.0%之间。结果表明该方法检测灵敏度、准确度高且抗干扰能力强，能满足土壤有机氯农药残留检测的要求。 岛津应用云 本文使用岛津公司GCMS-TQ8040气相色谱串联质谱仪建立了测定土壤中23种有机氯农药的检测方法。土壤样品经过加速溶剂萃取法进行提取，并经凝胶色谱净化后，浓缩、定容，使用GC-MS/MS仪器的多反应监测模式（MRM）进行分析，降低了背景干扰，提高了分析灵敏度。在2~100 ng/mL浓度范围内线性关系良好，相关系数R均大于0.998，方法的最低检出限（LOD）在0.01~0.13 µg/kg之间，方法的最低定量限（LOQ）在0.04~0.52µg/kg之间。在1、8、80µg/kg加标量下平行处理6次，其平均回收率在46%~129%之间，相对标准偏差在1.9%~12.0%之间。结果表明该方法检测灵敏度、准确度高且抗干扰能力强，能满足土壤有机氯农药残留检测的要求。