CN108896677A - 应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种杀菌剂在水中残留量的检测方法，具体为应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法。该方法主要包括：样品前处理步骤、液相色谱分离步骤、质谱检测步骤；方法具体过程为对样品过滤除杂、HLB柱净化、富集，氮气吹干、乙腈水混合液复溶，采用SHIM‑PACK XRODSⅡ75L×2.0高效液相色谱作为分析柱，乙腈‑0.1％甲酸水溶液作为流动相，以流速0.3ml/min进行梯度洗脱，电喷雾电离正离子模式、多反应监测模式分离与检测水中的苯菌酮，并通过对质谱条件优化，建立最佳质谱分析条件，使苯菌酮的灵敏度达到最好。本发明具有样品前处理步骤简单、提取率高、进准度高、净化效果好、检测耗时短、成本低特点。

Description

应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法

技术领域

本发明涉及分析化学、食品安全领域，具体为一种应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法。

背景技术

苯菌酮，别名巴斯夫杀菌剂，系德国巴斯夫公司开发的二苯酮类杀菌剂，该药剂主要用于谷类、葡萄和黄瓜等作物防治白粉病和眼点病等病害，通过干扰病原菌孢子萌发时的附着胞的发育与形成，抑制白粉病菌的孢子萌发，控制病害的蔓延，同时通过干扰极性肌动蛋白组织的建立和形成，使病菌的菌丝体顶端细胞的形成受到干扰和抑制，从而阻碍菌丝体的正常发育与生长，抑制和阻碍白粉病菌的侵害，具有明显的预防和治疗作用。因其作用机制独特，杀菌效果好，应用越来越广泛，但其具有低毒性，急性或长期危害水生环境，对水上鱼类、藻类、微生物生长存在影响，对动植物、人类存在潜在的危害。

目前国内有关此药物的分析和检测方法很少，出于对水环境监测，保护生态环境的目的，研究设计一种新型的杀菌剂在水中残留量的检测方法很有必要，可以填补国内液质法检测水中苯菌酮的空白，为相关水质控制和检验部门提供较好可行的方法参考。

发明内容

鉴于上述现有技术中所存在的问题，本发明的目的是研究设计一种新型的杀菌剂在水中残留量的检测方法。用以实现：简单易行的前处理方法、提高色谱柱的分离效果、提高检测的灵敏度、满足饮用水、江河水等水中苯菌酮的检测需要等目的。

本发明的技术解决方案是这样实现的：一种应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，所述方法包括：样品前处理步骤、液相色谱分离步骤、质谱检测步骤；

所述的液相色谱分离步骤为：

采用的液相色谱条件为：将前处理后含有苯菌酮的样品采用C18色谱柱或ODS色谱柱进行分离，采用乙腈-0.1％甲酸水溶液作为流动相进行梯度洗脱，流速为0.3ml/min；

流动相梯度条件如下：

。

本发明优选为所述色谱柱为SHIM-PACK XRODS Ⅱ 75L×2.0色谱柱或超高压快速分离SB-C18 2.1×50mm柱。

本发明优选为色谱柱的柱温为40℃。

本发明优选为进样量为5μL。

本发明优选为所述的质谱检测步骤为：

采用的质谱检测条件为：

离子化模式：电喷雾电离(ESI)正离子模式；

质谱扫描方式：多反应监测(MRM)；

分辨率：单位分辨率；

A1：雾化器温度：500℃；

A2：离子源电压：4000V；

A3：气体1压力50psi；

A4：气体2压力30psi；

A5：气帘气流速：30；

A6：碰撞气流速4。

本发明优选为所述的样品前处理步骤为：

生活饮用水的前处理：将生活饮用水过0.22μm水系滤膜；

江河水的前处理：如果江河水中有沉淀，将江河水离心、过滤、过固相萃取柱净化；或如果江河水中无沉淀，将江河水过固相萃取柱净化。

本发明优选为所述净化的方法为：将样品过HLB柱，弃去流出液，先用水淋洗，抽干，再用甲醇洗脱，吹干洗脱液，加入乙腈水混合液涡旋复溶，过0.22μm水系滤膜。

本发明优选为所述HLB柱在使用前采用甲醇、水活化HLB柱。

本发明优选为所述洗脱液于50℃下氮气吹干。

本发明优选为所述乙腈水混合液中乙腈与水的体积比为3：7。

本发明的优点是显而易见的，主要表现在：

1、本发明所述样品前处理步骤简单，简便易行，不仅具备较高的提取率，而且保证了检测的精准度；

2、本发明所述净化方法采用HLB固相萃取柱进行，通过对固相萃取条件优化，具备较好的净化效果，且回收率高，重复性易掌握；

3、本发明所述方法整个检测过程耗时短、成本低，对环境和水质的监测提供了可行性方法；

4、本发明所述方法采用了液相色谱-串联质谱法检测，建立了液相色谱条件和质谱条件，确定了母离子和两个子离子，检测灵敏度高，检出限低，能够满足常规痕量分析的要求。

附图说明

本发明共有7幅附图,其中：

附图1为标准工作曲线谱图；

附图2为苯菌酮子离子209.1(m/z)扫描谱图；

附图3为苯菌酮子离子227.1(m/z)扫描谱图；

附图4为水样中子离子209.1(m/z)扫描谱图；

附图5为水样中子离子227.1(m/z)扫描谱图；

附图6为检出限加标子离子209.1(m/z)扫描谱图；

附图7为检出限加标子离子227.1(m/z)扫描谱图。

具体实施方式

实施例1

一种应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，所述方法包括如下步骤：

1、标准对照品的配制：

标准品：苯菌酮≥99.0％；

采用甲醇作为稀释溶剂，配制实验所需的标准母液、标准中间液和标准工作溶液，其具体配制方法如下：

标准母液：准确称取苯菌酮折合成目标化合物10.0mg，分别用适的甲醇溶解，并用甲醇定容至10.0ml，配制成浓度为1.0mg/ml混匀，贮存于-18℃冰箱中有效期12个月；

标准中间液：用甲醇稀释苯菌酮标准母液至10.0μg/ml，贮存于-18℃冰箱中，有效期6个月；

标准工作液：用甲醇分别稀释标准中间液至100.0ng/ml，贮存于2-8℃冰箱中，有效期3个月；

2、标准工作曲线的制作：取同种基质的空白样品，分别添加标准物质，配制成浓度为0.1ng/ml、0.2ng/ml、0.5ng/ml、1.0ng/ml、2.0ng/ml、5.0ng/ml、10.0ng/ml的水标准工作溶液，按照样品测定步骤进行操作和测定，绘制了工作曲线，如图1所示，其线性r＝0.9997。经过6次重复性测定，试样溶液中待测物的响应值均在仪器测定的线性范围内；

2、样品前处理：

取含有苯菌酮的有沉淀物的河水样品10000转/min离心10min，定性滤纸过滤，将3ml过滤后样品过经3ml甲醇、3ml水活化润洗好的HLB柱(60mg、3ml)，弃去流出液，采用3ml超纯水淋洗柱子，弃去淋洗液，负压抽干色谱柱后采用5ml甲醇洗脱柱子，收集全部洗脱液并于50℃下氮气吹近干，加入1ml乙腈水混合液(3+7，V/V)，涡旋复溶，过0.22μm水系滤膜于样品瓶中，进行液相色谱-串联质谱法测定。

3、液相色谱条件：

色谱柱：SHIM-PACK XRODS Ⅱ 75L×2.0；

流动相：乙腈-0.1％甲酸水溶液；

流速：0.3ml/min；

柱温：40℃；

进样量：5μL；

流动相梯度如下：

表1流动相梯度

时间(min)	A(0.1％甲酸水)	B乙腈(％)
			0-4	90-10	10-90
4-6	10	90
			6-6.5	10-90	90-10

4、质谱条件：

离子化模式：电喷雾电离(ESI)正离子模式；

质谱扫描方式：多反应监测(MRM)；

分辨率：单位分辨率；

A1：雾化器温度：500℃；

A2：离子源电压：4000V；

A3：空气1压力50psi；

A4：空气2压力30psi；

A5：气帘气空气流速：30；

A6：碰撞气氮气流速4；

母离子和子离子的质谱参数如表2：

表2质谱参数

5、以下对实施例的检测方法的准确度进行考察：

通过对空白水样、空白水样分别添加6个低、中、高浓度标准品的样品进行6次重复测定，得出平均回收率及相对标准偏差为：

表3回收率及精密度实验结果(n＝6)

浓度	平均回收率(％)	RSD(％)
			0.1ng/ml	93％	8.0％
1.0ng/ml	89％	4.9％
			10.0ng/ml	100％	4.2％

结论：三个水平的回收率在89％-100％之间，变异系数为4.2％-8.0％。

6、检出限：以河水的空白样品进行添加实验，以3倍信噪比求得方法对待测的苯菌酮的检出限为0.1ng/ml，说明本方法的测定灵敏度度较高，能够满足水质控制和检验部门的监控要求。

7、方法优化过程

①样品处理的选择

样品处理采取分类选择处理方式，生活饮用水比较干净，前处理采用直接过滤膜进样的方法，检测噪音小，效果较好，能够满足仪器使用条件，因此仅通过滤膜过滤即可直接上机使用；江水或河水较脏，不能上机直接测定，需要净化处理，实验首先选用定性滤纸过滤，除掉水中的沉淀物，但是并不能除掉水中的可溶性干扰物质，及时经过过滤膜再次过滤效果也不好，一方面对色谱柱和质谱造成污染，另一方面谱图观察效果不好，干扰很大，因此实验选用过SPE柱净化的方法。净化过程考查了C18柱与HLB柱两种常用色谱柱的过滤效果，发现两种柱子对样品的净化效果都比较好，单使用过程中发现过HLB柱(60mg、3ml)一方面起到了净化作用，同时也起到了富集样品的目的，降低了检出限，效果较好；而C18柱(200mg、3ml)虽然过滤效果与HLB柱效果相当，但目前市售柱容量最小的是200mg、3ml，过滤样品时，过滤速度较慢，需要用真空泵抽动过滤，过滤过程费时费力，并且因泵的抽动会造成速度控制不均匀，易导致重现性不好，而60mg、3ml的HLB柱则只需自然过滤，就可兼顾时间、效率和效果，因此本实验选择了HLB 60mg、3ml柱进行净化。

②液相色谱柱的选择

经过试验，苯菌酮在C18与ODS色谱柱上都有很好的保留能力，分离效果都较好，实验中选用任何一种色谱柱都可以进行分离，本实验室采用了SHIM-PACK XRODS Ⅱ 75L×2.0色谱柱。

③流动相的选择

苯菌酮的化学名称是：(3-溴-6-甲氧基-2-甲基苯基)-(2,3,4-三甲氧基-6-甲基苯基)甲酮，其理化性质是在水中的溶解度20℃是：0.552(pH 5),0.492(pH 7),0.457(pH9)(mg/L)，在有机溶剂中的溶解度是：丙酮403,乙腈165,二氯甲烷1950,乙酸乙酯261,正己烷4.8,甲醇26.1,甲苯363(g/L)，因此本实验选择在酸性条件下乙腈水的混合溶液作为流动相，为了兼顾分离效果和工作效率，通过实验最终确定最佳的梯度洗脱时间、比例及流速。

④子离了的选择

通过SIM扫描，确定质核比，再通过子离子扫描，依据选择目标物质的特征离子，即响应强度最高与次高的两个子离子209.1和227.1两个作为苯菌酮的子离子，其中209.1作为定量离子、227.1作为定性离子。

以上所述，仅为本发明的较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，所有熟悉本技术领域的技术人员在本发明公开的技术范围内，根据本发明的技术方案及其本发明的构思加以等同替换或改变均应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，其特征在于：所述方法包括：样品前处理步骤、液相色谱分离步骤、质谱检测步骤；

所述的液相色谱分离步骤为：

采用的液相色谱条件为：将前处理后含有苯菌酮的样品采用C18色谱柱或ODS色谱柱进行分离，采用乙腈-0.1％甲酸水溶液作为流动相进行梯度洗脱，流速为0.3ml/min；

流动相梯度条件如下：

。

2.根据权利要求1所述应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，其特征在于：所述色谱柱为SHIM-PACK XRODSⅡ 75L×2.0色谱柱或超高压快速分离SB-C18 2.1×50mm柱。

3.根据权利要求2所述应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，其特征在于：色谱柱的柱温为40℃。

4.根据权利要求3所述应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，其特征在于：进样量为5μL。

5.根据权利要求4所述应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，其特征在于：所述的质谱检测步骤为：

采用的质谱检测条件为：

离子化模式：电喷雾电离(ESI)正离子模式；

质谱扫描方式：多反应监测(MRM)；

分辨率：单位分辨率；

A1：雾化器温度：500℃；

A2：离子源电压：4000V；

A3：气体1压力50psi；

A4：气体2压力30psi；

A5：气帘气流速：30；

A6：碰撞气流速4。

6.根据权利要求5所述应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，其特征在于：所述的样品前处理步骤为：

生活饮用水的前处理：将生活饮用水过0.22μm水系滤膜；

江河水的前处理：如果江河水中有沉淀，将江河水离心、过滤、过固相萃取柱净化；或如果江河水中无沉淀，将江河水过固相萃取柱净化。

7.根据权利要求6所述应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，其特征在于：所述净化的方法为：将样品过HLB柱，弃去流出液，先用水淋洗，抽干，再用甲醇洗脱，吹干洗脱液，加入乙腈水混合液涡旋复溶，过0.22μm水系滤膜。

8.根据权利要求7所述应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，其特征在于：所述HLB柱在使用前采用甲醇、水活化HLB柱。

9.根据权利要求8所述应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，其特征在于：所述洗脱液于50℃下氮气吹干。

10.根据权利要求9所述应用液质联用技术快速检测水中苯菌酮的方法，其特征在于：所述乙腈水混合液中乙腈与水的体积比为3：7。