超高效液相色谱_串联质谱法测定水体中2%2C4-滴.pdf

收稿日期院2023-02-14作者简介院甘志永(1982-),男,山东临沂人袁硕士袁高级工程师袁主要从事环境监测工作.0引言2,4-滴又名 2,4-二氯苯氧乙酸袁 溶解度为 0.89g/L渊20 益冤袁农业上用作除草剂和植物生长剂1遥长期接触袁对人体内脏和神经系统会产生损害2袁也会对水生生物尧水体环境产生长期不良影响3-4遥 在 GB/T5749要2022叶生活饮用水卫生标准曳5扩展指标中与GB/T 14848要2017叶地下水质量标准曳6非常规指标中都对其做了限值规定遥在各类研究文献和标准方法中袁2,4-滴的测定方法有气相色谱法7-8尧离子色谱法9尧液相色谱法10-11尧气相色谱-质谱法12-13尧高效液相-串联质谱法4,14-16等遥以上方法需要经过萃取浓缩尧衍生化7-14等前处理过程袁且需要使用大量有机溶剂袁不适应现在发展绿色尧高效分析测试方法的形势要求遥随着现代科学仪器的发展袁 以及环境中越来越多的微量新型污染物的发现袁 串联质谱技术由于在选择性和灵敏度方面具有较大优势4,17袁已被广泛应用于环境尧食品检测等领域袁在有机物污染物定量检测中袁发挥越来越大的优势14-26遥 因此袁本文建立了采用超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱渊UPLC-MS/MS冤快速测定水中 2袁4-滴的方法袁并对该方法测定效果进行了研究遥超高效液相色谱/串联质谱法测定水体中 2,4-滴甘志永1袁周萍1袁刘宁2渊1.江苏省徐州环境监测中心袁江苏徐州221018曰2.徐州市危险废物处置中心袁江苏徐州221000冤摘要院建立超高效液相色谱-三重四极杆串联质谱(UPLC-MS/MS)快速测定水中2,4-滴的方法遥水样过滤后直接进样袁以体积分数为30%的乙酸铵-70%乙腈作为流动相进行等度洗脱袁负离子模式下袁采用多反应监测渊MRM冤模式检测遥结果表明袁2,4-滴在0.2 40 滋g/L质量浓度范围内线性关系良好渊r 0.999冤袁加标回收率平均值为91.1%114.6%袁精密度渊RSD冤为1.2%12.9%袁方法检出限为0.03 滋g/L遥该方法快速尧高效尧简洁尧绿色袁适用于水体中2袁4-滴的测定遥关键词院2袁4-滴曰超高效液相色谱串联质谱曰水体中图分类号押 X8文献标志码押 A文章编号押 1674-4829渊2023冤0源-0064-04Determination of 2,4-Dichlorophenoxyacetic Acid in Waters by Ultra Performance LiquidChromatography-Tandem Mass Spectrometry(UPLC-MS/MS)GANZhi-yong1,ZHOUPing1,LIUNing2(1.Jiangsu Xuzhou Environmental Monitoring Center,Xuzhou 221018,China;2.Xuzhou Hazardous Waste Disposal Center,Xuzhou 221000,China)Abstract:A rapid method for the determination of 2,4-D in water by ultra performance liquid chromatography-tandemmass spectrometry(UPLC-MS/MS)was developed.After filtration,the samples were directly injected,and the mobile phaseof 30%ammonium acetate solution-70%acetonitrile was used for isocratic elution program,and and detected by multiplereaction monitoring(MRM)acquisition under anion mode.The calibration curve of 2,4-D was linear in the concentrationrange of 0.2 40 滋g/L袁with a correlation coefficient above 0.999.The average recoveries ranged from 91.1%to 114.6%,with relative standard deviations of 1.2%12.9%,and the detection limit was 0.03 滋g/L.The method is fast,efficient,simple,green and suitable for the determination of 2,4-D in water.Key words:2,4-Dichlorophenoxyacetic acid;UPLC-MS/MS;Water第36卷第4期圆园23年8月环 境 科 技耘灶增蚤则燥灶皂藻灶贼葬造 杂糟蚤藻灶糟藻 葬灶凿 栽藻糟澡灶燥造燥早赠灾燥造援36No.4Aug援圆园23第 猿6 卷第 4 期1材料与方法1.1仪器与试剂仪器院1290 超高压液相色谱/6460 三重串联四级杆液质联用仪(美国安捷伦)袁 聚四氟乙烯滤膜渊0.22 滋m袁美国安捷伦)遥试剂院2袁4-滴标准溶液(乙腈袁100 mg/L袁坛墨质检科技股份有限公司)袁甲醇尧乙腈(液相色谱纯袁美国Tedia)袁乙酸铵(色谱纯袁美国 Sigma)袁屈臣氏蒸馏水袁载气和碰撞气均为高纯氦气(纯度 跃 99.99%)遥1.2色谱分析条件选用 ZORBAX SB-C18 色谱柱渊1.8 滋m袁100 mm伊2.1mm冤袁流动相 A 为 30%乙酸铵水溶液渊2mmol/L冤袁流动相 B 为 70%乙腈袁等度洗脱袁保持 3 min袁流速为 0.2 mL/min袁进样量为 10 滋L袁色谱柱温为 40 益遥1.3质谱分析条件采用电喷雾离子源渊ESI冤袁负离子扫描方式袁多离子反应监测方式 渊MRM冤袁 雾化气压力设置为 45psi袁毛细管电压为 3 500 V袁离子源温度为 120 益曰干燥气温度为 300益袁 流速为 8L/min曰 鞘气温度为 300益袁流速为 11 L/min曰碰撞气流速为 0.10 mL/min曰外标法定量遥1.4样品制备水样经过 0.22 滋m 聚四氟乙烯滤膜过滤后袁弃去 5 mL 初滤液袁取 1 mL 直接进样测试遥2结果与讨论2.1滤膜的影响2.1.1空白滤膜实验取 3 个滤膜袁分别过滤纯水后袁取初滤液上机测试袁结果未发现目标化合物袁但是为了避免滤膜上其他物质干扰实验袁在实际测试时袁仍弃去部分初滤液后再取样上机测试遥2.1.2滤膜吸附实验配制 6 份质量浓度为 2.00 滋g/L 的水样过滤后上机袁另取过滤后的 6 份水样加入相同浓度的 2袁4-滴标准溶液袁然后分别直接进样上机测试袁峰面积的平均值分别为 1 063 和 1 108袁 没有明显变化袁说明聚四氟乙烯滤膜对 2袁4-滴并不会产生吸附影响遥2.2色谱条件的优化2.2.1流动相的选择流动相不加乙酸铵时的总离子流见图 1遥由图 1可以看出袁流动相不加乙酸铵时袁峰型较差袁存在野肩峰冶遥 为提高离子化效率袁增大方法灵敏度袁优化色谱峰形袁在流动相中加入乙酸铵14,21-22遥 配制 2 份 10滋g/L的标准溶液袁 分别用甲醇+乙酸铵溶液和乙腈+乙酸铵溶液 2 种流动相组合各平行测定 6 次袁 定量离子峰面积平均值分别为 4 528 和 4 656袁出峰时间基本一致袁加入 2 种流动相后离子流见图 2遥 由图 2 可以看出袁加入乙酸铵后峰型变得尖锐对称袁2 种流动相对 2袁4-滴的洗脱能力和信号响应没有明显区别遥本方法选择乙腈+乙酸铵溶液作为流动相袁 乙酸铵的浓度选择 2 mmol/L袁和同类文献研究保持一致14,16遥图1乙酸铵对谱图的影响图22种不同流动相2,4-滴的MRM对比1 00080060040020000.40.81.21.62.02.42.83.23.6t/minA院乙腈+乙酸铵溶B院甲醇+乙酸铵溶ABt/min渊a冤流动相未加入乙酸铵 2袁4-D MS2Scan 总离子流4.64.44.24.03.800.40.81.21.62.02.42.83.23.64.0t/min渊b冤流动相加入乙酸铵 2袁4-D MS2Scan 总离子流1.08.06.04.02.000.40.81.21.62.02.42.83.23.64.0甘志永等超高效液相色谱/串联质谱法测定水体中2,4-滴65环境科技2023 年 8 月名称2,4-滴母离子 m/z219子离子 m/z161125碎裂电压/V100100碰撞能量/V6302.2.2流动相的比例当样品溶剂渊定容溶剂冤和流动相极性差别较大时袁 由于样品在定容溶剂和流动相之间存在溶解度的差异袁会因为溶剂效应而产生峰形不佳现象21-25袁尤其是采用直接进样方法进行样品检测时候遥 不同流动相比例下的 MRM 对比见图 3遥A 为 10%乙酸铵水溶液+90%乙腈袁B 为 20%乙酸铵水溶液+80%乙腈袁C 为 30%乙酸铵水溶液+70%乙腈袁D 为 50%乙酸铵水溶液+50%乙腈遥由图 3 可以看出袁当水相比例较少时袁直接进样会产生溶剂效应袁导致峰形较差袁从而影响积分和定量曰随着水相比例增加袁峰形得到改善袁变的尖锐和对称袁峰强度也变大曰但是当水相比例达到 50%时候袁流动相对 2,4-滴的洗脱能力下降袁出峰时间延后袁同时峰强度反而下降遥 可能是随着流动相中乙酸铵量增大袁 反而降低了离子化效率袁从而对质谱响应起到了抑制作用14遥 因此袁选择 30%乙酸铵水溶液+70%乙腈作为流动相遥图3流动相比例对峰形和保留时间的影响2.3多离子反应监测模式渊MRM冤的建立2,4-滴为一元有机酸袁 容易失去质子带上负电荷袁故选择 ESI 负离子模式扫描遥先采用质谱 2 全扫渊MS2 Scan冤模式确定 2袁4-滴的母离子质荷比为 219的离子碎片袁然后打开碰撞反应池袁采用子离子扫描模式渊product ion scan冤袁找到丰度较大且稳定性较好的 2 个离子碎片袁其质荷比分别为 161 和 125遥 建立多重反应监测采集方法渊MRM冤袁对碎裂电压和碰撞能量电压进行优化袁使子离子的响应最强遥经过优化后质荷比为 161 的离子响应值较大袁作为定量离子袁质荷比为 125 的离子作为定性离子袁 具体参数见表1遥 质谱 2 全扫及子离子扫描模式提取质谱见图 4遥表1ESI负离子模式多离子反应监测渊MRM冤参数渊b冤子离子扫描提取质谱图4质谱2全扫及子离子扫描提取质谱2.4方法参数验证采用体积比为 3 颐 7 的纯水/乙腈配制质量浓度分别为 0.20袁0.40袁0.80袁2.00袁4.00袁10.00袁40.00 滋g/L的 2,4-滴标准溶液袁 由低浓度到高浓度依次进样测定袁以 2,4-滴的质量浓度(x袁滋g/L)对其定量离子的峰面积(y)进行线性回归袁得到的标准曲线见表 5遥 由表5 可知袁在 0.20 50.00 滋g/L 的质量浓度范围内 2,4-滴标准曲线的相关系数大于 0.999遥表5方法参数实验结果渊a冤质谱 2 全扫提取质谱参数校准曲线线性相关系数检出限/渊滋g 窑 L-1冤精密度渊RSD袁n=6冤/%回收率平均值/%参数值y=464.28 x+45.612r=0.999 80.031.2 12.991.1 114.6ABCD60050040030020010000.40.81.21.62.02.42.83.23.64.0t/min403530252015105050100150200250300350400m/zm/z=219m/z=16187654321050100150200250300m/zm/z=161m/z=125m/z=21966第 猿6 卷第 4 期3结论建立 UPLC-ESI渊-冤/MS/MS