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GC/MS
JIS K 0128 : 2000 用水・排水中の農薬試験方法 • 1994年新規制定方法を改正した。 • 農薬58物質について試験法を規格化した。 • 前処理法に固相抽出法を追加し、溶媒抽出法と合わせて二法とした。 – 固相抽出法 : シリカゲル系又はポリマー系の其材 固相カラム又は固相ディスク(GC/MS法による多成分同時測定法) 溶出前の吸引脱水は約30分間に延長された。 アセトン溶出ヘキサン転溶で水分除去する。(GC/MS法) – 溶媒抽出法 : ジクロロメタン、酢酸エチル・ヘキサン:1+1 * ジクロロメタンの有害性、試料水への溶け込みに注意。 エマルジョン生成防止が二層分離する時のポイント。 • 多成分同時測定法 GC/MS法 GC法 HPLC法 外部機関における検討事例 /農薬類 (アセトン溶出ヘキサン転溶法) 試料:200ml精製水、2ug/L、ディスク:SDB-XD、カートリッジ:SDVB系 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 農薬名 ジクロルボス エトリジアゾール トリクロルホン クロロネブ モリネート フェノブカルブ ペンシクロン ベンフルラリン シマジン プロピザミド ダイアジノン クロロタロニル イプロベンホス ジクロフェンチオン ブロモブチド テルブカルブ トルクロホスメチル カルバリル シメトリン メタラキシル ベンスリド ジチオピル フェニトロチオン エスプロカルブ プロベナゾール 回収率(%) CV(%) カートリッジ* 90 4.3 94 90 2.5 88 92 90 98 93 97 96 96 94 113 99 92 97 96 95 108 95 94 95 93 105 94 95 5.4 4.3 7.6 8.1 10.9 7.6 8.3 7.6 13 9.7 7.4 7.8 7.7 7.8 9.6 7.8 7.4 9.2 6.9 11.9 6.9 8.6 84 91 95 86 74 89 92 87 119 99 59 91 89 79 91 89 88 84 81 100 79 85 No. 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 農薬名 回収率(%) CV(%) カートリッジ* チオベンカルブ 96 7.1 92 マラチオン 96 8.6 92 クロロピリホス 95 7.7 61 フサライド 96 7.1 89 ペンディメタリン 102 12.6 63 キャプタン 87 7.1 88 メチルダイムロン 82 4.3 95 イソフェンホス 92 10.5 85 ナプロパミド 97 8.3 90 ブタミホス 110 17.4 94 トリシクラゾール 100 6.7 56 フルトラニル 102 8.8 93 イソプロチオラン 96 7.5 88 プレチラクロール 98 9 88 ブプロフェジン 99 7.5 81 97 7.4 79 トリクロピルブトキシエ イソキサチオン 102 8.6 81 メプロニル 108 8.9 101 クロロニトロフェン 117 13 50 エディフェンホス 105 9.5 94 ピリブチカルブ 95 9.4 69 イプロジオン 103 8.7 90 ピリダフェンチオンン 103 8.4 92 EPN 114 13 81 メフェナセット 104 8.7 96 /(株) ECC における共同実験より 外部機関における検討事例 /農薬類 エムポアTMディスク SDB-XC 【洗浄】 アセトン 10ml 【コンディショニング】 試料水 500ml 出典: 「GC/MSによる河川水及び底質中の内分泌撹乱作用が疑われる農薬類の定量」、 田辺 顕子、茨木 剛、家合浩明、川田邦明、坂井正昭、新潟県保健環境科学研究所、 第2回 日本水環境学会シンポジウム講演要旨集、pp112-113、1999 【濾過】 ガラス繊維ろ紙(1um) 河川水からの回収率(n=4) No. 1 2 精製水 10ml 3 【通水】 4 ろ液 ろ紙 5 6 【吸引乾燥】 15分間 【超音波抽出】 20分間 7 8 【溶出】 アセトン 10ml 9 アセトン 10ml 10 酢酸エチル 10ml 11 12 13 14 【濃縮】 1ml 15 16 塩化ナトリウム 0.5g → 攪拌l 17 18 【脱水】 無水硫酸ナトリウム 0.5g 19 20 【内標添加】 21 1,4-ジヨードベンゼン、9-ブロモアントラセン (各1ug)、 22 PEG 100ug 23 24 GC/MS 25 メタノール 10ml Compound Alachlor Atrazine Bifenthrin Carbaryl Cyanazine Cyfluthrin Cypermethrins Deltamethrin Ethylparathion Fenpropathrine Fenvalerate Flucythrinate Fluvalinate Malathion Metribuzin Nitrofen Permethrins Prometon Propazine Sebuthyazine Simazine Tefluthrin Trietazine Trifluralin Vinclozolin Recovery(%) RSD(%) 99 7.6 91 8.6 93 2.6 105 11 84 7.5 91 1.9 86 9.2 88 7.9 88 4.2 86 6.6 85 8.5 82 7.6 86 9.3 100 7.8 86 6.7 94 6.1 91 2.1 101 6.3 101 4.1 101 4.2 91 11 94 3.8 104 2.9 88 15 92 2.2 外部機関における検討事例 /農薬類 出典: 「河川水中における内分泌撹乱作用が疑われる農薬類のガスクロマトグラフィー/質 量分析法による定量」、茨木 剛、小熊千佳子、田辺 顕子、川田邦明、坂井正昭、貴船育英、 新潟県保健環境科学研究所、分析化学、Vol.48、pp637-641 (1999) ディスク型固相 vs カートリッジ型固相 / 添加回収率 (n=4) SPE Cartridge Ground Water Recovery % CV% Cypermethrin Ethyparathion Fenvalerate Metribuzin Nitrofen Permethrin Vinclozolin Alachlor Atrazine Carbaryl Malathion Simazine Trifulralin * previously investigated 31 107 37 104 80 44 96 100* 110* 98 * 97 * 101* 84 * SPE Disk River Water Recovery % CV% 21.0 5.5 29.0 2.6 5.9 24.0 6.1 3.9 5.0 6.6 2.2 4.8 5.2 Disk:Empore Disk SDB-XC、Eluent:Ethyl Acetate 20ml 88 86 82 70 103 80 56 74 84 112 80 97 98 2.3 4.1 6.1 5.7 2.6 3.3 7.2 4.5 1.5 9.3 5.8 1.3 2.3 n=4 外部機関における検討事例/有機塩素系農薬 エムポアTMディスク,SDB-XC+GFP 【洗浄】 (GFP:アセトンで超音波洗浄) ヘキサン 20ml 試料水 1200ml アセトン 10ml 【コンディショニング】 試料容器の メタノール 10ml アセトン洗液10ml 精製水 50ml + 水40ml 【通水】 出典:「固相抽出法による有機塩素系農薬類の分析」 藤本千鶴、吉澤 正、千葉県水質保全研究所、環境化学、Vol.9、pp11-21 精製水と河川水からの添加回収試験(100ng、n=3) Recovery (%) Water River Compounds Mean CV% Mean CV% HCB 86.8 3.6 84.2 1.4 Aldrin 88.1 5.2 74.8 4.3 Dieldrin 96.3 3.2 103.6 2.1 Endrin 91.4 2.4 94.4 3.4 Endrin aldehyde 53.0 9.4 10.8 20.3 Heptachlor 84.9 4.5 88.1 2.8 【リンス】 Heptachlor-epoxide 90.5 0.7 92.1 2.1 α-Chlordene 87.0 2.2 80.6 3.6 20% アセトン 50ml γ-Chlordene 90.5 1.5 86.4 0.9 【吸引乾燥】 5min trans-Chlordene 92.0 4.0 82.7 2.5 Oxychlordene 93.4 2.9 85.7 1.9 【溶出】 超音波抽出 アセトン20ml 2回 cis-Chlordene 93.0 3.2 89.2 2.2 ヘキサン30ml 1回 trans-Nonachlor 91.3 2.5 83.0 2.3 【濃縮】 上記アセトン 抽出液計40mlを5mlに濃縮後 cis-Noanachlor 89.8 0.5 81.4 2.2 ヘキサン抽出液30m1を加えさらに5mlに濃縮 p,p'-DDE 93.6 0.5 85.4 1.5 【脱水】 無水硫酸ナトリウム 7g p,p'-DDD 85.3 2.8 86.0 3.0 92.6 1.5 89.9 4.5 【クリーンアップ】 Sep-Pak シリカ 、10%アセトン/ヘキサン 10ml o,p'-DDT p,p'-DDT 98.2 2.9 90.7 3.7 【定容】 1ml α-HCH 94.7 3.4 99.2 2.5 β-HCH 92.8 4.6 104.8 4.4 【内標添加】 p- ヨードベンゼン、9-ブロモアントラセン、 γ-HCH 90.7 3.7 97.0 6.0 フルオランテン-d10、p-ターフェニル-d14 δ-HCH 87.6 3.5 100.5 4.5 GC/MS 回収率影響因子 <GC/MS対象農薬> コンディショニング (洗浄,活性化,・・・) 試料マトリクス (溶存有機物, SS,・・・) 目的成分の吸着 (試料容器, 固相, 器具, ・・・) 目的成分の破過 (試料量, pH,イオン強度,通水速度,・・・) 目的成分の変質 (時間,液性,・・・) 固相の乾燥/水分 (時間,方法,・・・) 溶出条件 (種類,液量・・・) 脱水条件 (・・・) 濃縮条件 (・・・) 誘導体化 (・・・) 精製 (・・・) 注入条件 (注入方式,マトリクス組成) 固相の乾燥・溶出法・脱水( GC/MS 対象農薬) 溶出溶剤 ヘキサン ジクロロメタン 酢酸エチル 疎水性 アセトン 親水性 水混和性 %W in aq %W aq in 0.001% 0.01% 1.3% 0.2% 8.1% 2.9% ∞ ∞ 回収性 △ ○ ○ ○ 通気乾燥 長 長 短 少 容易 容易 遊離分:容易 不可 脱水( Na2SO4) 溶存分:不可 固相の乾燥/溶出法/脱水 (GC/MS対象農薬) 通気乾燥 ・ 長時間乾燥 (30min) → ジクロロメタン溶出 → 脱水 ・ 長時間乾燥 (30min) → アセトン溶出 ・ 短時間乾燥 (15min) → アセトン溶出 → ヘキサン転溶 → 脱水 ・ 少時間乾燥 (5min) → アセトン1ml + ジクロロメタン6ml + ヘキサン2ml → 脱水 ・ 短時間乾燥 (15min) → 酢酸エチル + ジクロロメタン → 脱水 ・ メタノール/水 → 短時間乾燥 (15min) → ジクロロメタン溶出 → 脱水 乾燥器(オーブン、デシケーター) 水分除去 zディスク内の間隙水 zホルダー内の水滴 エムポア ディスク ディスクサポー ト ディスクベ ース リザー バー クラ ンプ カートリッジ型固相 水分によるピーク形状変化(アセトン溶出) 60000 Calibration Standard containing 0.2wt% of H2O 40000 20000 0 10.10 10.30 10.50 10.70 10.90 H2O: 0.7wt% (Recovery: 112%) 60000 40000 20000 0 10.10 10.30 10.50 10.70 10.90 H2O: 0.9wt% (Recovery: 109%) 60000 40000 20000 0 10.10 10.30 10.50 10.70 10.90 H2O: 2.4wt% (Recovery: 118%) 60000 40000 20000 0 10.10 10.30 10.50 10.70 10.90 無水硫酸ナトリウムの脱水力 アセトン 酢酸エチル 脱水前の水分量 (Wt%) 0.26 脱水後の水分量 (Wt%) 0.25 1.44 2.79 7.37 1.41 2.72 7.52 12.11 0.74 1.11 1.57 12.08 0.72 1.16 1.59 2.26 2.71 2.27 2.29 無水硫酸ナトリウム10gを詰めたカラムに、水を添加し た各溶剤を通し、その前後の水分量を測定した アセトン溶出ヘキサン転溶法 アセトン溶出 → ヘキサン転溶 濃縮 アセトン +水 ヘキサン アセトン+水 脱水 ヘキサン +ア セトン 水+ア セトン 濃縮 ヘキサン +ア セトン ヘキサン アセトン溶出ヘキサン転溶法 N2パージによる濃縮時の溶剤組成変化 エ ムポアディス ク 試料 水 2 00ml 【ディ スク洗 浄】 メタノール10ml 精製 水10 ml 【通 水】 1 50ml-300m l / min GC/FID Area Ratio アセ トン10 ml 【コンディショ ニング】 ヘキサン アセトン Acetone/Hexane=1/5(v/v) 【リ ンス】 精製水 など 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 5mL 【乾 燥】 吸 引乾 燥10分 以上 4mL 3mL Concentration 2mL 1mL 【溶 出】 アセ トン 4m l+2m l Acetone/Hexane=1/10(v/v) 【転 溶】 ヘキ サン 5m l 【脱 水】 無 水硫 酸ナトリ ウム5 g 【濃 縮】 1 ml程 度 【内 標添加 】 重 水素化 PAH s 100u l 【定 容】 2 ml、ヘキ サン GC/MS-SIM GC/FID Area Ratio 【濃 縮】 N2パー シ ゙0.5 ml 1.00 0.90 0.80 0.70 0.60 0.50 0.40 0.30 0.20 0.10 0.00 5mL 4mL 3mL Concentration 2mL 1mL アセトン溶出ヘキサン転溶法 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 Pesticide Dichlorvos (DDVP) Etridiazol (Echlomezol) Trichlorfon (DEP) Chloroneb Fenobucarb (BPMC) Benfluralin (Bethrodine) Pencycuron Simazine (CAT) Propyzamide Diazinon Chlorothalonil (TPN) Iprobenfos (IBP) Terbucarb (MBPMC) Tolclofos-methyl Fenitrothion (MEP) Chlorpyrifos Thiobencarb Pendimethalin Isofenphos Methyldymron Captan Butamifos Napropamide Flutolanil Isoprothiolane Isoxathion Mepronil Chlornitrofen (CNP) Pyridaphenthion Iprodione EPN without clean-up with clean-up MDL Mean(%) CV(%) Mean(%) CV(%) ug/L 102 4 92 5 0.03 97 7 97 4 0.08 44 16 28 13 / 95 5 90 4 0.03 102 6 102 4 0.01 102 3 101 4 0.07 109 4 118 4 0.04 100 5 101 5 0.02 104 5 105 4 0.03 99 2 97 4 0.06 85 5 89 3 0.07 104 5 100 3 0.05 100 2 100 4 0.03 98 2 97 4 0.01 108 3 105 7 0.04 100 2 100 4 0.05 97 2 96 5 0.02 103 6 104 4 0.06 100 5 102 4 0.06 98 5 99 5 0.04 86 3 97 5 0.03 106 5 104 5 0.09 99 7 102 5 0.04 101 6 104 5 0.03 99 4 97 5 0.03 102 5 104 6 0.04 102 2 98 9 0.06 105 5 106 5 0.06 105 5 105 4 0.09 102 2 105 7 0.03 102 5 101 4 0.05 試料:河川水200ml 添加濃度:5ug/L ディスク:SDB-XD n=5 絶対検量線法 *with clean-up: 30% メタノール溶液4ml HPLC対象農薬 固相抽出操作 エムポアディスク 試料水 200ml(pH3.5) 【ディスク洗浄】 アセトニトリル10ml 【コンディショニング】 メタノール10ml 添加回収試験結果 精製水10ml 試料:200ml、n=5 【通水】 150ml-300ml / min Spike Compound 【リンス】精製水など (mg/l) Reagent water SDB-XC SDB-XD River water SDB-XD Asulam 0.2 33(6) 78(3) 78(9) 【乾燥】 吸引乾燥10分 Mecoprop 0.05 83(4) 105(4) 98(1) 【溶出】 Oxine-Copper 0.04 82(9) 88(9) 86(4) Thiram 0.006 85(11) 91(5) 98(2) 【濃縮】 N2パーシ Iprodione 0.3 98(4) 101(5) 95(4) 【定容】1ml Bensulide 0.1 95(3) 93(7) 95(5) Pencycuron 0.04 94(3) 91(6) 95(7) アセトニトリル 4ml+2ml HPLC