Quantitation of glyphosate, glufosinate, and AMPA in drinking water and surface waters using direct injection and charged-surface ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry.
Chemosphere · 2024 · 349:140924 · PMID 38086452 · 등급8 기타 분석법개발 · 노출과 잔류 > 물 잔류 · 환경시료 · 식이 · AMPA
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초록 전문 번역 · gemma4:e4b
제초제인 글리포세이트(N-(phosphonomethyl)glycine)와 글루포시네이트(2-amino-4-(hydroxymethylphosphinyl)butanoic acid), 그리고 글리포세이트의 주요 대사산물인 아미노메탄포스폰산(AMPA)은 환경 시료에서 분석하기가 어렵다. 본 연구에서 개발한 정량적 방법은 기존에 표준화된 탈염소화 절차를 새로운 전하 표면 C18 컬럼, 초고성능 액체 크로마토그래피-탠덤 질량분광기법, 극성 전환(polarity switching), 및 직접 주입과 결합하여 적용하였다. 이 방법은 캐나다 위니펙 시의 수돗물뿐만 아니라 농촌 지역 매니토바에서 채취한 강물 시료에도 적용되었다. 유도체화 없이 단순히 주사기 여과만을 사용한 검증된 방법은 2 $\mu\text{g L}^{-1}$ 및 20 $\mu\text{g L}^{-1}$의 수돗물과 지표수 모두에서 우수한 정확도를 보였다. 이 방법의 검출 한계(MLD)와 정량 한계(MLQ)는 0.022/0.074부터 0.11/0.36 $\mu\text{g L}^{-1}$ 범위였으며, 정밀도는 0.46-2.2% (일내) 및 1.3-7.3% (일간)였다. 수돗물 내 농약의 평균값(SEM)은 AMPA가 $0.11 \pm 0.007$ $\mu\text{g L}^{-1}$였고, 글루포시네이트와 글리포세이트는 MLD 미만이었다. 레드 강물에서는 AMPA가 $0.56 \pm 0.045$ $\mu\text{g L}^{-1}$였고, 글루포시네이트는 MLQ 미만이었으며, 글리포세이트는 $0.40 \pm 0.072$ $\mu\text{g L}^{-1}$였다. 더 작은 지류의 경우, 글루포시네이트가 MLD 초과이나 MLQ 미만인 경우가 한 번 있었는데 이는 채널 크릭(Shannon Creek)에서 $0.2 \mu\text{g L}^{-1}$이었다. 나머지 강들의 경우, AMPA의 평균 농도는 0.31~3.1 $\mu\text{g L}^{-1}$ 범위였고, 글리포세이트는 0.087-0.53 $\mu\text{g L}^{-1}$ 범위였다. 본 방법은 추출 기술에 초점을 맞추기보다는 크로마토그래피 및 질량분광학 패러다임을 활용하여 견고한 결과를 산출할 수 있는 고처리량 샘플링과 정량적 방법을 요구하는 모니터링 및 위험 평가 프로그램 지원에 이상적일 것이다.ORIGINAL ABSTRACT
Herbicides glyphosate (N-(phosphonomethyl)glycine) and glufosinate (2-amino-4-(hydroxymethylphosphinyl)butanoic acid) and the main transformation product of glyphosate, aminomethanephosphonic acid (AMPA), are challenging to analyze for in environmental samples. The quantitative method developed by this study adapts previously standardized dechlorination procedures coupled to a novel charged surface C18 column, ultra-high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry, polarity switching, and direct injection. The method was applied to chlorinated tap water, as well as river samples, collected in the City of Winnipeg and rural Manitoba, Canada. Using only syringe filtration without derivatization, the validated method resulted in good accuracies in both tap and surface water, at both 2 and 20 μg L-1. Method limits of detection (MLD) and quantification (MLQ) ranged from 0.022/0.074 to 0.11/0.36 μg L-1, with precisions of 0.46-2.2% (intraday) and 1.3-7.3% (interday). The mean (SEM) of the pesticides in μg L-1 for tap water were 0.11 (0.007) (AMPA), glufosinate and glyphosate < MLDs; and for Red River water were 0.56 (0.045) (AMPA), glufosinate < MLQ, and glyphosate 0.40 (0.072). For the smaller tributaries, glufosinate was >MLD but < MLQ once and that was for Shannon Creek at 0.2 μg L-1. For the remaining rivers, the mean concentrations ranged from 0.31 to 3.1 μg L-1 for AMPA, and 0.087-0.53 μg L-1 for glyphosate. The method will be ideal for supporting monitoring and risk assessment programs that require high throughput sampling and quantitative methods capable of producing robust results that leverages chromatographic and mass spectrometric paradigms instead of being extraction technology focused.| 저자 | Brown, A. K.; Farenhorst, A. |
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| 저널 | Chemosphere |
| 권·호·쪽 | 349, 140924 |
| PMID | 38086452 |
| DOI | 10.1016/j.chemosphere.2023.140924 |
| MeSH | Glyphosate; Chromatography, High Pressure Liquid; Drinking Water; alpha-Amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic Acid; Tandem Mass Spectrometry; Herbicides; Aminobutyrates |