应用方案 | 水源水和饮用水中107种典型农药及其代谢产物的检测

沃特世科技（上海）有限公司(Waters)

2024/09/14 10:00

目前国内外水体中农药的相关检测方法主要基于色谱或色谱与质谱联用技术，LC-MS方法具有高灵敏度、高通量以及假阳性率较低等优点，是农药检测的重要手段。

水体中农药类污染物赋存水平低，直接进样法虽然便捷快速，但难以满足部分农药类物质的灵敏度需求，需富集后测定。常用的提取、富集技术有液液萃取、固相萃取、固相微萃取等，但前处理耗时往往长于仪器分析检测时间，制约检测效率。在线SPE技术与离线SPE相比，上样时间由1-2h缩短到几分钟，水样体积由几百毫升降低至几毫升，样品采集、运输及保存的便捷性大大提升。同时由于自动化程度高，人员操作步骤少，实验操作误差小。

中国CDC环境与健康相关产品所张岚研究员团队基于该前处理技术建立了适用于水源水及饮用水中107种典型农药及其代谢产物的检测方法，从样品富集至检测完成仅耗时20余分钟，检测用时短、灵敏度高、重复性好，可用于水源水及饮用水中典型农药类污染物检测及风险监测。

方法优势

使用在线固相萃取⁃超高效液相色谱串联质谱法快速筛查和检测水源水及饮用水中107种典型农药及代谢产物（有机磷类、有机氮类、有机杂环类、氨基甲酸酯类、酰胺类、苯甲酰脲类、新烟碱类等）；将该方法与水体中农药类相关标准检验方法进行了对比，本方法样品用量少、前处理简单快速，样品富集及分析时长仅23 min，且所需有机试剂种类少、用量小，准确灵敏，更适合于水体中痕量农药及代谢产物进行测定，检测效率优于其他方法。
相较于离线SPE柱的一次性使用，在线SPE柱可反复使用，此方法中SPE柱累计使用次数约为450次，通过对不同批次测定的农药类化合物保留时间、峰形及峰面积进行比较，无显著性差异。
沃特世Quanpeida数据库可快速调用更多种类农药在线固相萃取 ⁃ 超高效液相色谱串联质谱方法。

样品在线前处理

在线SPE系统为两根SPE柱平行设计，如下图所示，本研究使用两根XBridge C18 SPE柱，分别与二元泵(pump 1)和四元泵(pump ２）连接。一根SPE柱在四元泵系统进样富集后通过阀切换至二元泵系统，通过流动相将目标分析物洗脱入分析柱分离后进行质谱检测，同时另一根SPE柱同步进行阀切换，由二元泵系统通过切换至四元泵系统进行再生，以备下一样品进样、富集使用。由此往复，实现SPE柱交替使用，节约了再生、平衡时间。

在线SPE方法：流动相A为纯水；流动相B为乙腈；在线SPE柱为XBridge C18 SPE(30 mm×2.1 mm, 10 μm)；进样量: 5 mL。梯度洗脱程序见下表１，其中3.5-4.5 min为阀切换时间。

LC及MS条件

LC条件：

⾊谱柱：ACQUITY UPLC HSS T3(100 mm x 2.1 mm, 1.8 μm)
流动相A：0.1%甲酸水溶液
流动相B：乙腈溶液
流速：0.4 mL/min
梯度如下：

MS条件：

电离模式：ESI+
⽑细管电压：1.5 kV
脱溶剂⽓温度：500 °C
脱溶剂⽓流速：1,000 L/h
锥孔⽓流速：50 L/h
离⼦源温度：150 °C

化合物MRM方法见文献原文。

实验结果

检出限及定量限：107种农药及代谢产物方法检出限为0.03-1.5 ng/L，定量限为0.1-5 ng/L；
线性范围：107种农药及代谢产物在不同范围内线性关系良好(r²＞0.995)；
回收率及精度：分别向饮用水及水源水中添加低、中、高3个水平(１,20,50 ng/L)的标准溶液进行加标回收试验，每个水平平行进行6组，计算回收率及相对标准偏差，结果饮用水中107种目标分析物在3个水平下的加标回收率(n＝6)分别为61.4%-91.4%、62.8%-119.0%和61.2%-115.7%，RSD分别为0.9%-17.1%、0.6%-14.1%和0.4%-12.7%。水源水中107种目标分析物在３个水平下加标回收率(n＝6)分别为60.6%-94.2%、61.1%-119.8%和61.1%～115%，RSD分别为0.7%-18.6%、0.7%-15.7%和０.3%-16.2%。

结论

该研究建立在线固相萃取-超高效液相色谱三重四极杆质谱法快速筛查和确证饮用水中107种典型农药及代谢产物的方法，可对水体中有机磷类、氨基甲酸酯类、酰胺类、苯甲酰脲类、新烟碱类等农药及代谢产物同时测定，具有高通量、高灵敏度、高准确度的优点，实际应用价值较高。

参考文献

陈永艳，吕佳，张岚，叶必雄，金宁. 在线固相萃取⁃超高效液相色谱⁃三重四极杆质谱法测定水源水和饮用水中107种典型农药及代谢产物. 色谱，2022.40（12）：1064-1075;（DOI:10.3724/SP.J.1123.2022.07011）

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