液相色谱/质谱/质谱分析土壤在中的氯代酸类除草剂

前言

　　氯代酸类除草剂是一种常用的用于草坪和谷类作物的阔叶杂草的除草剂。由于它们的广泛使用，在水体和土壤中的环境污染越来越受到关注。

　　传统的分析方法是将化合物衍生化，然后利用气相色谱/质谱技术进行分析。现在可以利用电喷雾负离子模式的液质联用技术在不需要衍生化的条件下就可以直接分析检测。在质谱/质谱的多反应检测的条件下，可以检测低至皮克级的检测限。

　　本应用文摘所述的分析方法是基于蒙大拿州农业局的样品前处理过程和使用其标准品建立的。

实验条件

标准品和样品前处理

　　制备每个化合物浓度为200 ppm的甲醇储备液。用单个标准储备液的精确体积剂量，配置工作液用于标准溶液和土壤添加样品的制备。本实验中采用的工作液中每一个化合物的浓度参见表1。

样品提取和净化过程如下：

样品提取过程
　　1. 称量20 ± 0.1克的土壤样品

　　2. 在每个样品中加入50毫升溶于10%氯化钾的0.5N的氢氧化钾溶液。充分震荡混合均匀。

　　3. 将样品置于沸水浴中15分钟

　　4. 样品竖直放置15分钟

　　5. 在1200至1500转的条件下离心15分钟

　　6. 将3毫升转入13毫升的离心管中，再加150微升2N的硫酸

　　7. 蜗旋振荡，确定pH值小于1.5。否则继续调pH值

样品净化过程
　　1. 加2毫升氯仿到酸化的提取物中

　　2. 蜗旋振荡30秒，并以3000转速离心2分钟

　　3. 将下层的氯仿液转移至另一个离心管，重复上述三个步骤至少2次

　　4. 将氯仿液吹干

　　5. 立即加入4毫升液相级的水，蜗旋振荡，超声5分钟，再蜗旋振荡。然后转移至自动进样器样品瓶

　　参照参考1以获得关于样品前处理更详细的信息。

仪器

多反应监测（MRM）条件见表2。

　　由于在工作液中各个化合物的浓度的差异（见表1），Dicama的浓度被当成“浓度水平”，见表3。

　　例如，浓度水平8000是工作液，浓度水平20是工作液1:400的稀释液。

结果与讨论

　　图1显示了9个除草剂化合物的多反应监测的离子流图的叠加图。一次样品分析时间少于6分钟。使用1.8微米粒径的色谱柱，色谱峰宽在0.1-0.2分钟之间。较窄的色谱峰有利于获得更高的信噪比。

　　柱上样品量在1.6到10.3皮克范围的9个化合物的多反应监测（MRM）的结果参见图2。

　　如表3中所示，10、20、40、80、200、800和8000pg的线性范围（模拟dicama）。结果，对于三氯吡氧乙酸的柱上样品量分别是1.6、3.1、6.2、12.4、31、62、124和1240皮克。校正曲线的方式选择线性，包括原点但是没有权重。所有的分析物都显示了极佳的线性度。

　　在对重现性的考察中，浓度40的样品连续七次1微升的进样，然后计算相对标准偏差（RSD）。在低浓度点，所有化合物的RSD都小于15%。

　　对不同基质产生的基体效应也进行了考察。水和土壤样品分别标样添加（50微升，浓度为400的标准溶液加入950微升的水，淤泥，粘土和沙土提取物中），最终的浓度相当于20（见表3）。

　　表5显示了在三种不同的基质中，浓度为20的溶液，相当于每个化合物的柱上量小于20 pg，连续八次一微升进样的相对标准偏差的结果。正如预计，低浓度的分析化合物的响应较低，而且精密度相应变差。

　　除了三氯吡氧乙酸之外，其相对标准偏差大于20%，其它所有的化合物的相对标准偏差均小于15%。

　　如图3所示，水中和基质中样品量小于20 pg的分析物的各个响应值比较。列出每一种基质中的平均响应值（8次进样）。对于水和三种基质的样品，其相对标准偏差是相当的。一般来说，在水中和其它三种基质的响应值变化小于5%，2，4-D是个例外，其值接近10%，这可能是由于淤泥基质的高基体背景的影响。这些结果表明，对于粘土、砂土及淤泥基质样品，几乎发现基体背景对响应值的影响。

结论

　　使用LC/MS/MS，无需进行衍生化，就直接可以分析皮克水平的氯代酸除草剂。在小于40皮克（柱上进量）的浓度下，对于7次1微升的进样的相对标准偏差小于15%。对于柱上进样量从皮克到纳克内，都表现很好的线性范围。

　　对于几种选择的基质与水的基质，进样量小于20皮克分析化合物的分析结果的平均标准偏差进行了比较，其标准偏差小于5%。除了2，4-D，这可能是由于淤泥基质带来的基质增强效果。

参考文献
1. “Determination of Chlorinated Acid Herbicides in Soils by Liquid Chromatography-Electrospray/Mass Spectrometry/Mass Spectrometry,” by Angela Schaner and Laura Luckey, Revision 2, April 2, 2004. Montana Department of Agriculture, Laboratory Bureau, McCall Hall, Montana State University, Bozeman, MT 59717.