(4) LC/MS/MS を用いた農薬多成分同時分析法の確立に関する研究 ( 第 2 報 ) 藤沢弘幸 藤島裕典 1 はじめにゴルフ場排水中に含まれる農薬等による水質汚濁の状況を的確に把握するため 平成 26 年度から効率的な分析法を確立する LC/MS/MS を用いた農薬多成分同時分析法の確立に関する研究 を行っている 第 1 報では 環境省により排水中の農薬濃度について指針値が示された物質のうち 県内で使用実績のある 35 物質について多成分を同時に分析する条件について検討し 22 物質について分析法を確立した 第 2 報では 県内で使用実績のある物質又は全国で使用実績のある物質計 50 物質について分析法を検討した結果を報告する 2 実験方法 2.1 分析対象物質県内及び全国で使用実績のある次の 50 物質及びその代謝物を分析対象として検討を行った 1-ナフタレン酢酸ナトリウム EPN アミトラズ アラクロール イソキサベン イプロベンホス又は IBP インドキサカルブ MP 及びインドキサカルブ ウニコナゾール P エスプロカルブ エトベンザニド オキサジアゾン オキシテトラサイクリン オキソリニック酸 オリサストロビン カズサホス カルブチレート カルプロパミド キノクラミン又は ACN クレソキシムメチル クロルフェナピル ジチアノン ジノテフラン シロマジン スピノサド ダイムロン トリネキサパックエチル トリフルラリン パクロブトラゾール ビフェントリン ピメトロジン ピリフタリド ピリベンカルブ ピリミスルファン フェノキサスルホン フェントエート又は PAP フェ ンピロキシメート ブタクロール ブトルアリン ブプロフェジン フルフェノクスロン フルルプリミドール プレチラクロール プロスルホカルブ フロニカミド ブロモブチド ベンスルタップ ベンチアバリカルブイソプロピル メタアルデヒド メタフルミゾン及びメフェナセット 2.2 試薬農薬標準物質は 和光純薬株式会社の残留農薬試験用 Traceable Reference Material 又は Tracesure のものを使用した メタミホップ及びホラムスルフロンは Apollo Scientific Ltd. のもの ピリベンカルブは林純薬工業株式会社のもの メタアルデヒドは AccuStandard Inc. のものを使用した アセトン及びメタノールは和光純薬株式会社の LC/MS 用を その他の試薬は同社の試薬特級を用いた 2.3 装置 HPLC は Waters 社の ACQUITY UPLC を MS は Waters 社の Xevo TQD を使用した カラムは Waters 社の Acquity UPLC HSS C18 1.8 m 2.1 100 mm を使用し カラム温度は 40 とした 2.4 溶液調整標準物質は オキシテトラサイクリン及びシロマジンについては超純水で ピメトロジンはエタノールで その他のものはアセトンで 10mg/L 溶液を調製した これらの溶液を超純水で希釈して目的濃度に調製した 2.5 ESI を用いたイオン化条件の検討それぞれの物質について 100 g/l 標準溶液を作製し ESI+ 及び ESI- の条件を検討した -80-
2.6 検量線の作成それぞれの物質について 0.1 g/lから 50 g/l までの溶液を調製し 検量線を作成した 2.7 IDL IQL の確認検出限界値 (IDL) 及び定量下限値 (IQL) は 環境省の化学物質環境実態調査の手引き 1) を参考に S/N 比が 100 程度の濃度の標準溶液を 10 回測定することで求めた IDL = t(9, 0.05) 9,I 2 IQL = 10 9,I なお t(9, 0.05) は Student の t 分布で危険率 5% 自由度 9の t 値であり 1.8331 である また 9,I は標本標準偏差である 2.8 マトリックス効果の確認マトリックス効果は 農薬濃度が 10 g/l となるよう ゴルフ場排出水に標準溶液を添加したものと標準溶液の各ピーク面積を比較することで確認した 3 結果及び考察 3.1 移動相条件サンプラから標準溶液を 10 L 注入し 移動相には2 液をグラジエントをかけて混合した溶液を用いた 32 物質を2 種類の分析条件に分けて測定したそれぞれの液体クロマトグラフ条件は表 1のとおりであった 3.2 検討結果それぞれの結果は 表 2のとおりであり その際のクロマトグラムは 図 1 及び図 2のとおりであった この結果から 分析が可能になった物質は 表 3のとおりであった いずれの物質についても 指針値の 10 分の1 未満の値まで定量でき 今後の分析に使用できることが示された 一方 マトリックス効果が ±10% 以上の物質は 3 物質であった アミトラズについては+42% の大きなイオン化の促進が見られた このため 本手法を用いる場合には 検体は 懸濁物質の少ないものに限定される 今後 前処理方法を検討する必要がある 4 まとめ環境省の指針の改定で新しく指針値が示された物質のうち 県内で使用実績のある 50 物質について多成分同時分析法を検討した結果 32 物質 (30 物質群と2 物質群 ) について多成分同時分析法を確立した 第 1 報と合わせると 85 物質を検討し 54 物質について多成分同時分析法を確立した また 当センターで従来から多成分同時分析が可能であった物質を含めると 県内で使用実績があり かつ 指針値が設定されている 105 物質のうち 81 物質についてた成分同時分析可能となった 今後は 前処理方法等を検討し より正確な値が得られる分析法を検討するほか 県内で使用実績があるが 多成分同時分析法の確立に至らなかった物質についての分析法を検討する 5 成果の活用県内のゴルフ場農薬の使用実態を踏まえ 排水中の農薬濃度を迅速に把握し 公共用水域の水質汚濁の防止に努めるとともに ゴルフ場農薬の適正な使用の推進の一助とする 参考文献 1) 化学物質環境実態調査の手引き ( 平成 20 年度版 ), 平成 21 年 3 月 ( 環境省 ) -81-
表 1 液体クロマトグラフ条件 Analytical Methods Injection Volume Solution A Solution B Flow Rate Gradient Condition 0.0 0.5 min B : 15% 15% 1 10 L 0.4 g/l Ammonium Acetate Methanol 0.4 ml/min 0.5 1.0 min B : 15% 60% 1.0 9.0 min B : 60% 70% 9.0 10.0 min B : 70% 95% 10.0 12.0 min B : 95% 95% 12.0 16.0 min B : 15% 15% 0.0 0.5 min B : 15% 15% 2 10 L 5 g/l Formic Acid Methanol 0.2 ml/min 0.5 1.0 min B : 15% 60% 1.0 9.0 min B : 60% 70% 9.0 10.0 min B : 70% 95% 10.0 12.0 min B : 95% 95% 12.0 19.0 min B : 15% 15% -82-
表 2 各物質の分析結果 Compounds Cone Collision Precursor Product Matrix Ion Mobile RT IDL IQL Voltage Energy Ion Ion Effect Mode Phase (min) ( g/l) ( g/l) (V) (ev) (m/z) (m/z) (%) 1-ナフタレン酢酸ナトリウム - - - - - - - - - - EPN - - - - - - - - - - アミトラス 26 12 ESI+ 1 294.2 163.1 11.73 0.009 0.024 +42 アラクロール - - - - - - - - - - イソキサヘ ン - - - - - - - - - - イフ ロヘ ンホス又は IBP 22 22 ESI+ 1 288.8 91.0 7.16 0.009 0.026-6 イント キサカルフ MP 及びイント キサカルフ - - - - - - - - - - ウニコナソ ールP 44 20 ESI+ 1 291.9 70.0 6.68 0.019 0.051-2 エスフ ロカルフ 36 28 ESI+ 2 265.9 91.0 13.31 0.098 0.27-3 エトヘ ンサ ニト 44 24 ESI+ 1 339.9 149.0 7.86 0.033 0.089 +1 オキサシ アソ ン 38 22 ESI+ 1 344.7 219.9 11.18 0.071 0.19-4 オキシテトラサイクリン - - - - - - - - - - オキソリニック酸 42 18 ESI+ 1 261.9 244.0 2.65 0.16 0.43 +5 オリサストロヒ ン 34 16 ESI+ 1 391.9 205.0 5.27 0.013 0.036-3 カス サホス 26 40 ESI+ 2 270.9 96.9 12.8 0.019 0.051-3 カルフ チレート 32 10 ESI+ 1 279.9 181.1 3.09 0.016 0.042-2 カルフ ロハ ミト 28 14 ESI+ 1 333.8 139.0 7.68 0.023 0.064-1 キノクラミン又は ACN 48 28 ESI+ 1 207.8 105.0 3.00 0.048 0.13-4 クレソキシムメチル - - - - - - - - - - クロルフェナヒ ル - - - - - - - - - - シ チアノン - - - - - - - - - - シ ノテフラン 18 26 ESI+ 1 202.9 72.8 1.84 0.14 0.38 +1 シロマシ ン 42 16 ESI+ 1 166.9 85.0 1.54 0.061 0.17-11 スヒ ノサト - - - - - - - - - - タ イムロン 26 12 ESI+ 1 268.9 151.0 5.27 0.021 0.057-2 トリネキサハ ックエチル - - - - - - - - - - トリフルラリン - - - - - - - - - - ハ クロフ トラソ ール 36 20 ESI+ 1 293.3 69.9 5.23 0.032 0.088-2 ヒ フェントリン - - - - - - - - - - ヒ メトロシ ン 36 20 ESI+ 1 217.9 105.0 2.27 0.025 0.069 +1 ヒ リフタリト 54 30 ESI+ 1 318.8 139.0 4.39 0.020 0.054 +2 ヒ リヘ ンカルフ 40 18 ESI+ 1 361.8 239.0 5.99 0.020 0.053 +1 ヒ リミスルファン 34 18 ESI+ 1 419.8 369.9 2.98 0.035 0.096 0 フェノキサスルホン 26 24 ESI+ 1 382.7 203.3 5.68 0.12 0.32-2 フェントエート又は PAP 28 60 ESI+ 1 320.8 91.0 7.38 0.091 0.25-9 フェンヒ ロキシメート 40 14 ESI+ 1 422.0 366.1 11.63 0.028 0.076-7 フ タクロール 30 24 ESI+ 1 312.0 57.0 11.24 0.23 0.62-3 フ トルアリン - - - - - - - - - - フ フ ロフェシ ン 26 26 ESI+ 1 306.0 57.0 11.23 0.022 0.059-14 フルフェノクスロン - - - - - - - - - - フルルフ リミト ール 52 22 ESI+ 1 312.9 270.0 5.45 0.073 0.20-5 フ レチラクロール 30 16 ESI+ 1 312.0 252.1 10.62 0.020 0.056-2 フ ロスルホカルフ 22 18 ESI+ 1 251.9 91.0 10.73 0.013 0.035-2 フロニカミト 44 16 ESI+ 1 229.9 203.0 2.29 0.11 0.29-2 フ ロモフ チト 24 52 ESI+ 1 311.9 41.0 6.28 0.44 1.2-2 ヘ ンスルタッフ - - - - - - - - - - ヘ ンチアハ リカルフ イソフ ロヒ ル 38 26 ESI+ 1 381.9 116.0 5.44 0.035 0.094 0 メタアルテ ヒト - - - - - - - - - - メタフルミソ ン - - - - - - - - - - メフェナセット 26 14 ESI+ 1 298.9 148.0 5.68 0.022 0.059-1 -83-
Compounds 表 3 多成分同時分析が可能となった農薬一覧 Mobile Phase IQL ( g/l) Guideline values ( g/l) アミトラス 1 0.024 66 イフ ロヘ ンホス又は IBP 1 0.026 930 ウニコナソ ール P 1 0.051 420 エトヘ ンサ ニト 1 0.089 1,100 オキサシ アソ ン 1 0.19 95 オキソリニック酸 1 0.43 550 オリサストロヒ ン 1 0.036 1,300 カルフ チレート 1 0.042 340 カルフ ロハ ミト 1 0.064 370 キノクラミン又は ACN 1 0.13 55 シ ノテフラン 1 0.38 5,800 シロマシ ン 1 0.17 470 タ イムロン 1 0.057 7,900 ハ クロフ トラソ ール 1 0.088 530 ヒ メトロシ ン 1 0.069 340 ヒ リフタリト 1 0.054 140 ヒ リヘ ンカルフ 1 0.053 1,000 ヒ リミスルファン 1 0.096 9,300 フェノキサスルホン 1 0.32 4,500 フェントエート又は PAP 1 0.25 77 フェンヒ ロキシメート 1 0.076 250 フ タクロール 1 0.62 260 フ フ ロフェシ ン 1 0.059 230 フルルフ リミト ール 1 0.20 390 フ レチラクロール 1 0.056 470 フ ロスルホカルフ 1 0.035 500 フロニカミト 1 0.29 1,900 フ ロモフ チト 1 1.2 1,000 ヘ ンチアハ リカルフ イソフ ロヒ ル 1 0.094 1,800 メフェナセット 1 0.059 100 エスフ ロカルフ 2 0.27 200 カス サホス 2 0.051 6.6 Remarks -84-
図 1 多成分同時分析法 1 によるクロマトグラム -85-
図 2 多成分同時分析法 2 によるクロマトグラム -86-