直接定量分析飲用水樣品中的敵草快和百草枯

使用超靈敏度的UPLC/MS/MS直接定量分析飲用水樣品中的敵草快和百草枯
Claude R Mallet
沃特世公司（美國馬薩諸塞州米爾福德）

簡介
世界各國的作物保護通常與農藥、殺蟲劑或除草劑的廣泛使用有關。這些農用產品可能對環境有害，并且會影響人類和動物的健康。盡管存在風險，但它們卻是全球經濟的重要組成部分¹。例如，除草劑對控制雜草的生長非常重要，如果不抑制雜草可能會使農作物產量下降高達80%²。在除草劑家族中，聯吡啶被廣泛應用于農業以控制闊葉雜草和水生雜草的生長。最常用的聯吡啶為敵草快和百草枯。它們占全球市場最大份額，直到最近才被草甘膦超越³。由于其用作采收前干燥劑和落葉劑的高效力，敵草快和百草枯被列為具有較高毒性的物質⁴。世界衛生組織（WHO）將這些化合物分類為中等毒性⁵。雖然它們在水中的半衰期為48 h，但有意或無意的攝入可能會對健康產生嚴重影響。美國環境保護署（U.S.EPA）規定飲用水中敵草快的最大污染濃度為20 ppb，百草枯的目標限度為3 ppb⁶（EPA未作出規定）。歐盟（EU）沒有明確規定飲用水中這些化合物的濃度水平，而是繼續采用0.1 ppb的限度值⁷。

對聯吡啶類除草劑的分析可能存在一定的困難，主要是因為它們是陽離子分子。它們固有的強極性和正電荷使得需要在通過反相色譜分析季胺類物質時使用離子對添加劑。U.S. EPA方法549.2利用反相色譜和離子對對敵草快和百草枯進行分離，并使用UV檢測器檢測⁸。由于離子對試劑會抑制MS源中的電離，因此通常避免將離子對試劑用于ESI-MS應用中。對于MS應用，HILIC可提供合適的色譜分析，而無需使用離子對試劑⁹。然而，MS靈敏度的最新進展實現了水中痕量污染物的直接分析，并且備受人們青睞。其中免除了費力費時的固相萃取和樣品濃縮步驟，這一點非常可取。含水樣品的直接進樣非常適合于反相色譜，因為樣品基質與初始流動相條件類似。而對于HILIC，首先需要使用有機溶劑對水樣進行稀釋。

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