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