使用CORTECSUPLCHILIC色譜柱進行飲用水分析（一）

Jeremy C. Shia、Masayo Yabu、Kim Van Tran和Michael S. Young
沃特世公司(美國馬薩諸塞州米爾福德)

應用優勢

? 與現有HILIC方法相比，大大改善了百草枯和敵草快的保留性能和分離度。

? CORTECS? UPLC^? HILIC色譜柱可以在百草枯和敵草快之間實現基線分離，允許MS和UV檢測使用相同的色譜參數。

沃特世解決方案
ACQUITY UPLC^? H-Class 系統
ACQUITY^? TQD 質譜儀
CORTECS UPLC HILIC 色譜柱
Oasis^? WCX 小柱

關鍵詞
敵草快，百草枯，UPLC/MS/MS，UPLC/UV，SPE，飲用水，HILIC，CORTECS

簡介
敵草快和百草枯是帶雙電荷的季胺鹽類除草劑(圖1)。它們在世界范圍內被廣泛用于控制農作物和水生雜草。美國環保署(EPA)規定的飲用水中最高污染物水平(MCL)為20 μg/L (20 ppb)。百草枯被EPA列為限用農藥。為了保證飲用水質量，歐盟(EU)委員會規定單一除草劑的下限為0.1 μg/L (100 ppt)¹。2007年繼瑞典當局裁定一項法案之后，歐盟也禁止再繼續使用百草枯。敵草快和百草枯的極性都很強，難以在C₁₈色譜柱上使用反相液相色譜法保留。大多數已發表的方法，包括美國EPA方法549.2，都需要往流動相中添加己烷磺酸鈉鹽等離子對試劑，才能在這兩種季銨鹽分析物中實現所需的保留時間和分離度。為了滿足歐盟等國家和機構規定的極低的定量要求，質譜(MS)成為了必要的檢測手段，然而離子對試劑的使用會對MS檢測產生顯著的離子抑制作用。作為一種替代技術，親水性相互作用色譜(HILIC)與離子對色譜相比具有一定優勢。由于無需添加離子對試劑，MS離子化效率得到提高。其次，提取液中有機溶劑含量通常很高，可以不經含有離子對試劑的水相流動相稀釋直接進入色譜柱中。本應用紀要中演示了使用CORTECS UPLC HILIC色譜柱進行UPLC分離能夠顯著改善兩種分析物的保留時間和分離度，使得僅用UV一種檢測方法就能實現最低500ppt的檢測。

實驗

樣品描述
首先，將自來水用硫代硫酸鈉進行脫氯處理。加入磷酸銨，將所有樣品的pH值調整至7左右。然后，將樣品加載到Oasis WCX小柱上。通過蒸發和濃縮減小SPE洗脫液的體積，實現樣品富集。詳細的SPE步驟如圖2所示。

UPLC條件
系統： 配有光電二極管陣列(PDA)檢 測器的ACQUITY UPLC H-Class系統
色譜柱： CORTECS UPLC HILIC 1.6 μm， 2.1 x 100 mm(部件號186007106)
流動相(等度)： 50:50 A/B
流動相A： 200 mM甲酸銨緩沖液，pH 3.7
流動相B： 乙腈
進樣體積： 20 μL
柱溫： 30 ℃
Wash溶劑：乙腈/水(50:50)
Purge溶劑：乙腈/水(50:50)
流速： 0.5 mL/min
PDA 檢測條件： 敵草快為UV 308 nm，百草枯為UV 257 nm        
樣品瓶： 聚丙烯自動進樣器樣品瓶 (部件號186002642)
表1總結了本次研究中使用的MRM通道和LC/MS參數。

試劑
1. pH調節濃緩沖液(400mM磷酸鹽緩沖液，pH 7)準確稱量23 g磷酸二氫銨，加入500 mL容量瓶中。加入水  (Milli-Q或同等試劑)使之完全溶解，然后稀釋至約400 mL。加入氫氧化銨溶液調節pH值至7.2。用水稀釋至標線。
2. SPE活化和清洗溶液(10 mM pH 7磷酸鹽緩沖液)取10 mL上述400 mM pH 7濃縮緩沖液，用水稀釋至400mL。
3. SPE 洗脫液(10:90甲酸/乙腈)將50 mL甲酸加入450 mL乙腈中并充分混合。