GC/MS：根据EPA方法525优化76种农药的快速分析方法

农药分析在图1的GCMS 2400系统上执行，配备毛细管进样器和单四极杆质谱检测器。所有混合物均使用Elite 5MS色谱柱(30 m x 0.25 mm l.D. x 0.25 μm)进行分析。二氯甲烷稀释剂购自VWR(宾夕法尼亚州拉德诺)。525分析标准品购自AccuStandard(康涅狄格州纽黑文)。这是用于多种分析物类别的一套混合物。具体地说，氮化/磷酸化混合物A-F、氯化农药混合物1和2、内标和替代物，各含有多种农药或标准品，浓度为500 μg/mL，它们被稀释到最终浓度为10 μg/ml或0.1 μg/mL，涵盖方法线性范围。对低水平标准品进行了三次分析，以了解精密度。SimplicityChrom? CDS软件管理完整的工作流程，从仪器控制到数据报告，并提供方法所需的合规性和可追溯性。

图1.GCMS 2400系统

表1.气相色谱仪配置和耗材

表2.仪器操作条件

表3.采用优化的GC法分离农残化合物。注，除非另有说明，否则定量离子也是化合物的基峰和/或EPA推荐离子

本文的目的是提供有机氮、有机磷和有机氯农药的快速GC分离，以支持EPA强制的化合物分离度、灵敏度和最小信号干扰的要求。共82种化合物(76种农药，3种内标，以及3种替代物)在Elite 5MS色谱柱上分离，由于GC 2400系统的快速、一致的柱温箱编程控制，分离用时仅8.5分钟。DFTPP离子丰度比(符合EPA方法525.2和525.3标准)在DFTPP离子丰度比(见图2)和DDT降解的系统检查标准品成功执行后进行分析。

图2.DFTPP离子丰度比(符合EPA方法525.2和525.3标准)（点击查看大图）

快速GC方法经常需要处理目标分析物和/或基质组分的共洗脱问题。质谱法提供了化合物特异性离子质荷比(m/z)的选择性参数，只要不产生相同的离子m/z，就可以区分共洗脱化合物。这种快速GC方法谨慎地进行定量离子选择，不仅可以消除干扰，还能满足EPA方法525所需的灵敏度，尽管在某些情况下，从化合物的裂解模式中选择了小离子。

图3显示了快速GC方法在8.5分钟内洗脱所有化合物的色谱图。TIC信号中共洗脱明显。图4介绍了阿耳德林、草乃敌和MGK-264之间的共洗脱。通常使用基峰(最强的)信号进行化合物积分，以获得最高灵敏度。对于阿耳德林，其基峰m/z 66受到其他两个组分的干扰。为了解决该问题，使用定量离子m/z 263对阿耳德林进行积分，这大约是基峰丰度的90%。

图3.10 μg/mL下86种有机氮、有机磷、有机氯农药、替代物和内标的TIC(总离子流)色谱图（点击查看大图）

图4.A)10 μg/mL时阿耳德林草乃敌/MGK-264共洗脱的TIC。B)阿耳德林基峰m/z 66受到其他化合物的小离子信号干扰。C)阿耳德林质谱图检查显示m/z 263的丰度是m/z 66的大约90%。D)阿耳德林信号在m/z 263下未受干扰，可以无干扰积分。E)草乃敌在m/z 72下轻松定量。F)MGK-264在m/z 164下轻松定量。（点击查看大图）

图5提供了另一个定量离子选择的示例，这次显示了使用基峰m/z 201融合西玛津的困难。相反，使用小离子m/z186获得了优异的峰积分。虽然该离子受到扑灭津干扰，但西玛津和扑灭津峰之间的波谷小于两峰高平均值的25%(符合方法525对化合物分离度的要求)。

图5.(左)多个目标分析物(包括西玛津)之间的共洗脱(中)西玛津的基峰m/z 201受到阿特拉津小离子信号的干扰。(右)选择m/z 186作为定量离子，可以将西玛津进行积分，与扑灭津小离子信号具有足够的方法分离度。（点击查看大图）

顺式/反式氯菊酯是要分离的一个重要临界对，因为它们同时具有基离子和小离子，因此无法通过离子m/z分开选择。图6显示了该临界对的分离度，并且满足了方法分离度标准。与平均峰高相比，谷值仅为20%。通过使用Elite 5MS色谱柱，尽管柱温箱升温快速，问题化合物共洗脱仍得到解决。

图6.在Elite 5MS色谱柱上，尽管方法运行时间较短，临界对顺式氯菊酯/反式氯菊酯也能够满足EPA方法525的结构异构体分离度标准，即谷高度与平均峰高的比<25%。（点击查看大图）

EPA方法525规定农药在低水平下定量至0.10 μg/mL。对0.10 μg/mL标准品的一式三份测量结果进行分析，其响应的精密度见表3。76种农药中有75种的响应因子RSD低于20%，平均为8.36% RSD。

总共有五种化合物使用定量离子积分，而非使用它们的基峰。使用小离子进行积分时，主要权衡的是这些离子丰度较低，限制了校准曲线低端的灵敏度。表4提供了这五种化合物0.10 μg/mL时的信噪比。可以看到，所有五种化合物的信噪比远超10:1所测定，即使使用替代离子进行积分，使用Elite 5MS色谱柱的GCMS 2400系统仍保持了足够灵敏度。

表4.校准曲线低点使用小离子信号积分的化合物信噪比