LAAN-A-LM050

No.C78トリプル四重極型LC/MS/MSを用いた水質農薬の分析

Analysis of Pesticides Using Triple Quadrupole LC/MS/MS [LCMS-8030]

厚生労働省の水質管理目標設定項目（平成22年4月改正）

における“別添方法18固相抽出-LC/MSによる一斉分析

法”では現在農薬31種類が対象となっています。今回はそ

の中のオキシン銅を除いた30種類にSimazine，Tiobencarb

を加えた混合液について，公定法に基づいたLC条件を用

いて，ESI法による正負イオン化同時MRM測定を行いました

（Fig. 1)。

トリプル四重極を用いた液体クロマトグラム質量分析計は

複雑なサンプルに対して優れた感度と選択性を有していま

す。この 優れた感度・選 択 性を発揮するにはMultiple

Reaction Monitoring（MRM）モードで最適なパラメータ設

定が重要となります。今回はこのMRMパラメータの最適化

の流れを示しています。

T. Minohata

Positive mode

5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 min

0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

(×1,000,000)

Negative mode

5.0 7.5 10.0 12.5 15.0 17.5 20.0 22.5 25.0 min

0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0(×100,000)

258.00>125.00(+)23: Thiobencarb279.00>169.00(+)22: Fenthion(MPP)334.00>139.10(+)21: Carpropamid330.00>244.90(+)20: Iprodione404.00>372.00(+)19: Azoxystrobin408.00>182.05(+)18: Flazasulfuron311.00>124.90(+)17: MPP sulfone411.00>149.00(+)16: Bensulfuron-methyl263.00>231.00(+)15: MPP oxon233.00>72.10(+)14: Diuron(DCMU)224.00>41.20(+)13: Probenazole241.00>88.05(+)12: Thiuram202.00>145.05(+)11: Carbaryl(NAC)222.00>165.05(+)10: Carbofuran295.00>108.90(+) 9: MPP sulfoxide295.00>74.15(+) 8: MPP oxon sulfone355.00>88.10(+) 7: Thiodicarb202.00>132.05(+) 6: Simazine190.00>163.00(+) 5: Tricyclazole279.00>263.90(+) 4: MPP oxon sulfoxide163.00>88.10(+) 3: Methomyl231.00>155.95(+) 2: Asulam

1: MBC 192.00>160.05(+)

31: Fipronil 437.00>332.00(--)30: Dymron 313.00>45.05(--)29: Halosulfuron-methyl 433.00>252.00(--)

Siduron B 277.00>45.25(--)28: Siduron A 277.00>45.25(--)27: Mecoprop(MCPP) 213.00>141.00(--)26: Triclopyr 254.00>195.90(--)25: 2,4-D 219.00>160.95(--)24: Bentazone 239.00>132.05(--)

32: Bensulid(SAP) 396.00>213.00(--)

Fig. 1　農薬32成分のクロマトグラムChromatograms of Pesticides

No.C78

■LCMS-8030によるMRM分析MRM Analysis Using LCMS-8030

［分析対象化合物のパラメータの最適化］

MRM分析において，プリカーサーイオン（Q1)とプロダク

トイオン（Q3)のm/zやコリジョンエネルギー（CE)の電圧のよ

うなMRMイベントのパラメータ設定は非常に重要です。

LabSolutions LCMSではこのパラメータ設定を全自動で行

うことができます。この最適化により対象化合物を高感度

で分析することができます。

Fig. 2にメソッドの最適化ウィンドウを示します。MRMイ

ベントの最適化に加えてプロダクトイオン探索を行うことも

可能です。化合物リストの作成は予めExcelなどでリストを

作成しておけば，コピー・ペーストで登録することができま

す。電圧最適化，プロダクトm/z自動選択の設定は基本的

にデフォルトで行えますが，プロダクトイオンの選択数やCE

のステップ幅など詳細を変更することも可能です。

Fig. 3に最適化の流れを示します。まず，プリカーサイオ

ンのm/zが最大となるQ1プリロッドバイアスを決定します。次

にCEを変えてプロダクトイオンスキャンを行い，プロダクト

イオンのm/zとその時のCEを決定します。最後にプロダクト

イオンのm/zが最大となるQ3プリロッドバイアスを決定して終

了です。

オートサンプラを用いたFIA（フローインジェクション)で

最適化を行うことで，複数成分の最適化を連続で行うこと

が可能となり，さらに従来法（インフュージョン）に比べ，

試料の濃度・導入量が少なくてすむので，装置汚染が低減

されます。

Fig. 4に最適化後のMRMメソッドを示します。カラムを

用いて分離測定後，化合物の保持時間を元にMRMの測定

時間を自動で設定することができます。また，各化合物ご

とに測定時間を自由に設定することが可能です。

Fig. 2　MRMメソッドの最適化ウィンドウWindows of MRM Optimization

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 min0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

(x100,000)

50 100 150 200 250 300 350 m/z0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

Inten.(×10,000)

167.1

341.2

279.1199.1141.2

167.1

299.9140.9 341.3199.2

167.1

141.3 187.1

167.2

141.0199.356.5

228.372.9

167.0

140.9

100.942.4 185.3 253.8

42.2 199.2167.3135.0250.056.0 90.0 146.2

56.4

167.277.2 135.042.4 105.2 184.0

58.3167.142.2 67.2 199.2143.597.3

58.313.0

77.042.490.0 182.5140.7

0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 min0.00.51.01.52.02.53.03.5

(×100,000)

Select

プリカーサm/zの強度が最も高くなるQ1プリロッドバイアスを決定

CEごとのプロダクトスキャンを行いプロダクトm/zとCEを決定

プロダクトm/zの強度が最も高くなるQ3プリロッドバイアスを決定

Fig. 3　MRMメソッドの最適化の流れMRM Optimization Flow

No.C78

Simazine(CAT)

Triclopyr

Fig. 4　最適化後のMRMメソッド及びMRM SynchronizationResults of MRM Method and MRM Synchronization

［水質農薬の分析］

最適化されたメソッドを用いて水質農薬32成分を分析し

た例をご紹介します。ポジティブモードで対象となるのは23

成分，ネガティブモードでは9成分です。Table 1に各農薬

の標準試料における6回繰り返し分析精度を示します。各

成分について良好な直線性が得られました。

実試料分析では，前処理操作において固相カラムで500

倍濃縮を行うので，目標値の100分の1濃度を検出するため

には，目標値の5倍濃度が検出できればよいことになります。

今回の10 μL注入で行った結果では，全ての成分で目標値

の5倍の検出濃度を下回る定量限界を示しました。

Table 1　農薬32成分の分析結果Results of Pesticides

農薬名 測定イオン 保持時間(min)検量線(ppb) R^2

%RSD(n=6)

目標値(ppb)

MBC 192.00>160.05 8.06 0.1-500 0.99562 9.689 20Asulam 231.00>155.95 9.27 0.1-1000 0.99975 9.095 200Methomyl 163.00>88.10 9.71 0.1-500 0.99610 9.254 30MPP oxon sulfoxide 279.00>263.90 11.47 1-1000 0.99757 8.242 1Tricyclazole 190.00>163.00 12.95 0.1-500 0.99666 8.903 80Simazine(CAT) 202.00>132.05 15.53 0.1-100 0.99848 8.250 3Thiodicarb 355.00>88.10 16.35 0.1-1000 0.99775 7.292 80MPP oxon sulfone 295.00>74.15 16.63 0.5-1000 0.99855 8.739 1MPP sulfoxide 295.00>108.90 16.63 0.5-1000 0.99780 8.433 1Carbofuran 222.00>165.05 16.81 0.1-1000 0.99814 8.428 5Carbaryl(NAC) 202.00>145.05 17.46 0.5-500 0.99815 9.772 50Tiuram 241.00>88.05 17.73 0.5-1000 0.99669 6.851 20Probenazole 224.00>41.20 17.78 5-10000 0.99981 9.502 50Diuron(DCMU) 233.00>72.10 18.11 1-1000 0.99916 7.188 20MPP oxon 263.00>231.00 18.59 1-1000 0.99937 9.508 1Bensulfuron-methyl 411.00>149.00 18.92 0.1-1000 0.99958 7.393 400MPP sulfone 311.00>124.90 19.01 5-1000 0.99876 7.160 1Flazasulfuron 408.00>182.05 19.13 0.1-1000 0.99851 9.387 30Azoxystrobin 404.00>372.00 21.06 0.1-1000 0.99781 5.010 500Iprodione 330.00>244.90 22.47 10-10000 0.99764 6.026 300Carpropamid 334.00>139.10 24.17 1-1000 0.99998 9.784 40MPP 279.00>169.00 24.39 1-1000 0.99970 9.552 1Thiobencarb 258.00>125.00 25.28 0.1-1000 0.99976 6.770 20

Bantazone 239.00>132.05 17.31 0.5-500 0.99668 9.245 2002,4-D 219.00>160.95 17.94 0.5-1000 0.99709 4.910 30Triclopyr 254.00>195.90 18.78 0.5-1000 0.99797 7.466 6Mecoprop(MCPP) 213.00>141.00 19.52 0.5-1000 0.99759 5.479 5Siduron A 277.00>45.25 19.93 5-500 0.99963 4.922 300Siduron B 277.00>45.25 20.23 5-1000 0.99942 5.833 300Halosulfuron-methyl 433.00>252.00 21.12 0.5-1000 0.99626 7.368 300Dymuron 313.00>45.05 21.39 0.5-1000 0.99679 8.115 800Fipronil 437.00>332.00 23.67 0.5-1000 0.99589 5.350 1Benslid(SAP) 396.00>213.00 24.24 0.5-1000 0.99723 9.430 100

No.C78

Fig. 5にSimazine，Thiuram，Thiobencarbについてプ

ロダクトイオンスキャンを行った時のマススペクトル，構造情

報を示します。

多成分一斉分析においてMRMメソッドの最適化は非常

に重要であり，今回の農薬32成分の分析においても良好な

結果が得られました。

Simazine 202.00>132.05(+)

Thiuram 241.00>88.05(+)

Thiobencarb 258.00>125.00(+)

80 90 100 110 120 130 m/z0.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

1.50

1.75

2.00

Inten. (×1,000,000)71 132

124

80.0 90.0 100.0 110.0 m/z0.0

0.2

0.4

0.6

0.8

1.0

1.2

1.4

Inten. (×1,000,000)88

120

73

120.0

90.0 95.0 100.0 105.0 110.0 115.0 120.0 m/z0.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0Inten. (×1,000,000)

125

10089

125.0

132

Cl

S N

O125

100

N SS N

S

S

120

88

N

N

N

Cl

NH

NH71

Fig. 5　Simazine、Thiuram、ThiobencarbのマススペクトルMass Spectra of Simazine, Thiuram, and Thiobencarb

Table 2　分析条件Analytical Conditions

Column : L-column ODS (150 mmL. × 2.1 mmI.D., 5 μm)Mobile Phase A : 0.1 % formic acidMobile Phase B : acetonitrileGradient Program : 0 %B (0 min) - 100 %B (30 - 35 min) - 0 %B (35.01 - 45 min)Flow Rate : 0.2 mL / minInjection Volume : 10 μLColumn Temperature : 40 °C

MS : SHIMADZU LCMS-8030Probe Voltage : +4.5 kV(ESI-Positive mode),

–3.5 kV (ESI-Negative mode)Nebulizing Gas Flow : 1.5 L / minDrying Gas Pressure : 10 L / minDL Temperature : 250 °CBH Temperature : 400 °C

2011年1月

3100-01101-570-IK2011.1