液相色譜/質譜/質譜分析土壤在中的氯代酸類除草劑

前言

氯代酸類除草劑是一種常用的用于草坪和谷類作物的闊葉雜草的除草劑。由于它們的廣泛使用，在水體和土壤中的環境污染越來越受到關注。

傳統的分析方法是將化合物衍生化，然后利用氣相色譜/質譜技術進行分析。現在可以利用電噴霧負離子模式的液質聯用技術在不需要衍生化的條件下就可以直接分析檢測。在質譜/質譜的多反應檢測的條件下，可以檢測低至皮克級的檢測限。

本應用文摘所述的分析方法是基于蒙大拿州農業局的樣品前處理過程和使用其標準品建立的。

實驗條件

標準品和樣品前處理

制備每個化合物濃度為200 ppm的甲醇儲備液。用單個標準儲備液的精確體積劑量，配置工作液用于標準溶液和土壤添加樣品的制備。本實驗中采用的工作液中每一個化合物的濃度參見表1。

樣品提取和凈化過程如下：

樣品提取過程
1. 稱量20 ± 0.1克的土壤樣品

2. 在每個樣品中加入50毫升溶于10%氯化鉀的0.5N的氫氧化鉀溶液。充分震蕩混合均勻。

3. 將樣品置于沸水浴中15分鐘

4. 樣品豎直放置15分鐘

5. 在1200至1500轉的條件下離心15分鐘

6. 將3毫升轉入13毫升的離心管中，再加150微升2N的硫酸

7. 蝸旋振蕩，確定pH值小于1.5。否則繼續調pH值

樣品凈化過程
1. 加2毫升氯仿到酸化的提取物中

2. 蝸旋振蕩30秒，并以3000轉速離心2分鐘

3. 將下層的氯仿液轉移至另一個離心管，重復上述三個步驟至少2次

4. 將氯仿液吹干

5. 立即加入4毫升液相級的水，蝸旋振蕩，超聲5分鐘，再蝸旋振蕩。然后轉移至自動進樣器樣品瓶

參照參考1以獲得關于樣品前處理更詳細的信息。

儀器

　　

多反應監測（MRM）條件見表2。

由于在工作液中各個化合物的濃度的差異（見表1），Dicama的濃度被當成“濃度水平”，見表3。

例如，濃度水平8000是工作液，濃度水平20是工作液1:400的稀釋液。

結果與討論

圖1顯示了9個除草劑化合物的多反應監測的離子流圖的疊加圖。一次樣品分析時間少于6分鐘。使用1.8微米粒徑的色譜柱，色譜峰寬在0.1-0.2分鐘之間。較窄的色譜峰有利于獲得更高的信噪比。

柱上樣品量在1.6到10.3皮克范圍的9個化合物的多反應監測（MRM）的結果參見圖2。

如表3中所示，10、20、40、80、200、800和8000pg的線性范圍（模擬dicama）。結果，對于三氯吡氧乙酸的柱上樣品量分別是1.6、3.1、6.2、12.4、31、62、124和1240皮克。校正曲線的方式選擇線性，包括原點但是沒有權重。所有的分析物都顯示了極佳的線性度。

在對重現性的考察中，濃度40的樣品連續七次1微升的進樣，然后計算相對標準偏差（RSD）。在低濃度點，所有化合物的RSD都小于15%。

對不同基質產生的基體效應也進行了考察。水和土壤樣品分別標樣添加（50微升，濃度為400的標準溶液加入950微升的水，淤泥，粘土和沙土提取物中），最終的濃度相當于20（見表3）。

表5顯示了在三種不同的基質中，濃度為20的溶液，相當于每個化合物的柱上量小于20 pg，連續八次一微升進樣的相對標準偏差的結果。正如預計，低濃度的分析化合物的響應較低，而且精密度相應變差。

除了三氯吡氧乙酸之外，其相對標準偏差大于20%，其它所有的化合物的相對標準偏差均小于15%。

如圖3所示，水中和基質中樣品量小于20 pg的分析物的各個響應值比較。列出每一種基質中的平均響應值（8次進樣）。對于水和三種基質的樣品，其相對標準偏差是相當的。一般來說，在水中和其它三種基質的響應值變化小于5%，2，4-D是個例外，其值接近10%，這可能是由于淤泥基質的高基體背景的影響。這些結果表明，對于粘土、砂土及淤泥基質樣品，幾乎發現基體背景對響應值的影響。

結論

使用LC/MS/MS，無需進行衍生化，就直接可以分析皮克水平的氯代酸除草劑。在小于40皮克（柱上進量）的濃度下，對于7次1微升的進樣的相對標準偏差小于15%。對于柱上進樣量從皮克到納克內，都表現很好的線性范圍。

對于幾種選擇的基質與水的基質，進樣量小于20皮克分析化合物的分析結果的平均標準偏差進行了比較，其標準偏差小于5%。除了2，4-D，這可能是由于淤泥基質帶來的基質增強效果。

參考文獻
1. “Determination of Chlorinated Acid Herbicides in Soils by Liquid Chromatography-Electrospray/Mass Spectrometry/Mass Spectrometry,” by Angela Schaner and Laura Luckey, Revision 2, April 2, 2004. Montana Department of Agriculture, Laboratory Bureau, McCall Hall, Montana State University, Bozeman, MT 59717.