生活饮用水中草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸检测方案(液相色谱仪)

使用液相色谱——三重四极杆质谱法检测生活饮用水中的草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸 本应用简报介绍了一种基于液相色谱——三重四极杆质谱联用技术，同时测定饮用水中的草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸的方法。该方法采用 Hilic 模式色谱柱实现三种强极性化合物的分离，各化合物的定量限在 0.20-0.58 pg/L之间；在自来水基质中的两种加标浓度下，各化合物的加标回收率在 63.3%-88.3%的范围内，且六次平行测定结果的相对标准偏差在1.3%-7.4%的范围内。这些结果表明，该方法不仅快速简便，而且具有出色的灵敏度、准确度和精密度，适用于对饮用水中的草甘膦等强极性除草剂进行高通量检测。 草铵膦和草甘膦是无选择性的除草剂，具有高功效和低成本等特点，被广泛应用于农业和城市园林管理中的杂草控制。氨甲基磷酸 (AMPA) 则是草甘膦的主要降解产物“。草甘膦等除草剂具有较强的极性，难以在传统反相色谱柱上保留，并且容易受到色谱系统中痕量金属残留的影响，导致峰形劣化拖尾，因此通常需要经衍生化后用液相色谱或液质联用系统进行分析，耗时耗力且难以实现高通量检测。 本研究采用三重四极杆液质联用系统，开发出一种同时检测水中痕量草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸的简单、高效的方法。该方法操作简单，无需衍生，具有出色的和灵敏度和准确度，完全满足饮用水中草甘膦等化合物的实际检测需求。 试剂和样品 实验用甲酸和乙腈为色谱纯，购自美国 Fisher 公司；实验用水为经 Milli-Q 系统净化的超纯水(电阻率18.2MQ)。草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸标准品购自德国 Merck公司。实验用自来水样品取自北京市生活用水，瓶装水购自当地市场。 仪器和设备 分析采用 Agilent 1290 Infinity 液相色谱/6470三重四极杆液质联用系统；在样品前处理中采用涡旋混匀器(德国IKA公司) 和Milli-Q超纯水装置(美国Millipore公司)。 样品前处理 水样经 0.22 um 滤膜过滤后，向其中加入0.1%(体积比)甲酸水溶液，混匀后进样分析。 液相色谱分析条件 色谱柱： Poroshell Hilic-Z， 2.1 x150 mm，2.7 um， Peek(PN 673775-924) 流动相： A)含0.1%甲酸和5umol/L 的安捷伦去活添加剂(PN 5067-6189)的水溶液， B)乙腈 梯度程序： 时间(min) A (%) 0 20 5 70 8 70 后运行时间：4min 流速： 0.3mL/min 柱温： 40°C 进样量： 5 pL 质谱分析条件 离子源： ESI，正/负离子模式 毛细管电压： 3500V(+)/2500V(-) 喷嘴电压： 500V(+)/1500V(-) 雾化气： 30psi 鞘气温度： 350°C 鞘气流速： 11L/min 干燥气温度： 300°C 干燥气流速： 6 L/min 多反应监测(MRM)采集参数：见表1 表 1.MRM采集参数 化合物 保留时间(min) 母离子 (m/z) 子离子 (m/z) 碎裂电压(V) 碰撞能量(V) 极性 AMPA 3.64 112 30 60 11 正 110 63 80 13 负 草铵膦 5.37 182 136 80 13 正 182 56 80 31 正 草甘膦 6.32 170 88 75 8 正 170 42 75 33 正 结果与讨论 色谱与质谱条件的优化 草甘膦等强极性化合物通常在反相色谱柱上难以保留，因此选择Hilic 模式色谱柱进行分离。为降低色谱系统中痕量金属残留对峰形和耐用性的影响，将流路中从进样器到色谱柱再到质谱仪之间的金属管线更换为 PEEK 管线，并向流动相中加入安捷伦去活添加剂。浓度为 10 pg/L 的混合标样的典型 MRM 色谱图如图1所示。 图1.混合标样(10 pg/L) 的 MRM提取色谱图 样品前处理 由于方法灵敏度远高于生活饮用水卫生标准(GB 5749-2006)的限量要求，实际样品无需富集可直接进样分析。实验发现，自来水样品直接进样分析，草甘膦等化合物的回收率受基质影响较大；样品经0.1%甲酸酸化后，可得到较好的回收率和重复性。 线性范围与灵敏度 在 0.1 pg/L至1 mg/L 浓度范围内考察方法的线性范围，以最低浓度样品按10倍信噪比计算方法定量限(LOQ)。所得线性范围和方法定量限结果如表2所示。AMPA 和草甘膦在0.5-500 pg/L浓度范围内具有良好的线性，草铵膦在0.2-100 pg/L 浓度范围内具有良好的线性；草甘膦的定量限为 0.51 pg/L，远低于我国饮用水卫生标准(GB 5749-2006)规定的700 pg/L的限量标准。 表2.线性范围和定量限 化合物 线性范围(pg/L) R2 LOQ(pg/L) AMPA 0.5-500 0.998 0.58 草铵膦 0.2-100 0.990 0.20 草甘膦 0.5-500 0.997 0.51 方法准确度和精密度 耳空白自来水样品，参考生活饮用水卫生标准 (GB 5749-2006)的限值，分别制备加标浓度为 10 pg/L 和 100 pg/L 的两个加标样品，并平行测定6次，对方法的准确度和精密度进行评估。结果如表3所示，自来水加标样品中草甘膦、草铵膦和AMPA 的回收率在63.3%-88.3%之间，且相对标准偏差 (RSD) 在 1.3%-7.4%的范围内，表明该方法能够准确可靠地测定水中这三种化合物的含量。 表3.方法准确度和精密度(自来水，n=6) 加标浓度 10 pg/L 加标浓度 100 pg/L 平均回收率(%) RSD (%) 平均回收率(%) RSD (%) AMPA 63.3 7.4 71.1 2.7 草铵膦 64.5 6.1 87.4 4.3 草甘膦 88.3 1.3 87.6 2.2 实际样品检测 使用本方法对采集自北京地区的多个自来水和瓶装水样品进行检测，在所有样品中均未检出草甘膦、草铵膦和 AMPA。 结论 本文建立了直接进样定量测定水中草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸的方法。该方法采用 Hilic 模式色谱柱完成强极性化合物的分析检测，无需衍生化，操作简便，能够准确、可靠、高效地完成饮用水中痕量草甘膦等化合物的检测。 ( [1].安捷伦应用报告5991-2888，开发用于测定豆奶中草铵膦、草甘膦和AMPA含量的 CE-MS/MS分析方法 ) ( 2].安捷伦应用报告 5994-2986，地表水和饮用水中未衍生草甘膦和其他极性农药的测定 ) ( [3]. GB 5749-2006生活饮用水卫生标准 ) www.agilent.com/chem/contactus-cn 免费专线： 800-820-3278，400-820-3278(手机用户) 联系我们： LSCA-China_800@agilent.com 在线询价： www.agilent.com/chem/erfq-cn www.agilent.com 安捷伦对本资料可能存在的错误或由于提供、展示或使用本资料所造成的间接损失不承担任何责任。 ( 本文中的信息、说明和技术指标如有变更， 恕 不另行通知。 ) ( 5994-4386ZHCN ) 本应用简报介绍了一种基于液相色谱⸺三重四极杆质谱联用技术，同时测定饮用水中的草甘膦、草铵膦和氨甲基膦酸的方法。该方法采用 Hilic 模式色谱柱实现三种强极性化合物的分离，各化合物的定量限在 0.20–0.58 µg/L 之间 ；在自来水基质中的两种加标浓度下，各化合物的加标回收率在 63.3%–88.3% 的范围内，且六次平行测定结果的相对标准偏差在 1.3%–7.4% 的范围内。这些结果表明，该方法不仅快速简便，而且具有出色的灵敏度、准确度和精密度，适用于对饮用水中的草甘膦等强极性除草剂进行高通量检测