使用超灵敏度的UPLC/MS/MS直接定量分析饮用水样品中的敌草快和百草枯

Claude R Mallet

沃特世公司（美国马萨诸塞州米尔福德）

简介

世界各国的作物保护通常与农药、杀虫剂或除草剂的广泛使用有关。这些农用产品可能对环境有害，并且会影响人类和动物的健康。尽管存在风险，但它们却是全球经济的重要组成部分¹。例如，除草剂对控制杂草的生长非常重要，如果不抑制杂草可能会使农作物产量下降高达80%²。在除草剂家族中，联吡啶被广泛应用于农业以控制阔叶杂草和水生杂草的生长。最常用的联吡啶为敌草快和百草枯。它们占全球市场最大份额，直到最近才被草甘膦超越³。由于其用作采收前干燥剂和落叶剂的高效力，敌草快和百草枯被列为具有较高毒性的物质⁴。世界卫生组织（WHO）将这些化合物分类为中等毒性5。虽然它们在水中的半衰期为48 h，但有意或无意的摄入可能会对健康产生严重影响。美国环境保护署（U.S.EPA）规定饮用水中敌草快的最大污染浓度为20 ppb，百草枯的目标限度为3 ppb⁶（EPA未作出规定）。欧盟（EU）没有明确规定饮用水中这些化合物的浓度水平，而是继续采用0.1 ppb的限度值⁷。

对联吡啶类除草剂的分析可能存在一定的困难，主要是因为它们是阳离子分子。它们固有的强极性和正电荷使得需要在通过反相色谱分析季胺类物质时使用离子对添加剂。U.S. EPA方法549.2利用反相色谱和离子对对敌草快和百草枯进行分离，并使用UV检测器检测⁸。由于离子对试剂会抑制MS源中的电离，因此通常避免将离子对试剂用于ESI-MS应用中。对于MS应用，HILIC可提供合适的色谱分析，而无需使用离子对试剂⁹。然而，MS灵敏度的最新进展实现了水中痕量污染物的直接分析，并且备受人们青睐。其中免除了费力费时的固相萃取和样品浓缩步骤，这一点非常可取。含水样品的直接进样非常适合于反相色谱，因为样品基质与初始流动相条件类似。而对于HILIC，首先需要使用有机溶剂对水样进行稀释。