トリプル四重極GC‐MS SCION TQを用いた野菜抽出液中の農薬258成分一斉分析要旨トリプル四重極ガスクロマトグラフ質量分析計 SCION TQを用いた、容易な条件設定と精度の高い測定結果を両立可能な残留農薬一斉分析について紹介します。 SCION TQでは、多成分一斉分析用に新しく開発された化合物ベーススキャンニング機能により、分析/解析メソッドのセットアップを手軽で迅速に行うことが可能になります。さらに、SCION TQは高速スキャン（14,000Da/sec）機能とマルチアクシスノイズキャンセリングデザインを採用することで、多成分一斉分析時でも高感度で精度の高い結果を得ることができます。はじめに現在、農作物に使用される農薬はおよそ1,000種類と言われており、世界中の消費者とって食品中の残留農薬に対する懸念は増加する傾向にあります。国際的な食品中の残留農薬分析法はモニタリング・プログラムとして確立されています。しかし、多様なマトリクスを含んだ試料に含まれる数多くの農薬を効率良く分析するために、感度・精度・スループットを向上させるために測定担当者は日々分析条件のさらなる効率化を検討しています。 Innovation with Integrity GC-MS/MSを用いたマルチプルリアクションモニタリング（MRM）モード測定は、複雑な食品のマトリックス中の残留農薬分析に最適な手法です。［1］ MRMモードでは、最初の四重極（Q1）で目的の前駆イオン(プリカーサーイオン)を単離します。第2の四重極（コリジョンセル：Q2）でアルゴンガスとの衝突誘起分離（CID）が行われ、イオン(プロダクトイオン)が生成します。続く第3の四重極（Q3）によって生成したプロダクトイオンを単離します。 MRMモードはマトリクス由来のバックグランドを大幅に低減することで選択性を向上させ効率の良い微量分析を可能にします。このアプリケーションノートではパプリカをQuEChERS 法（Quick Easy Cheap Effective Rugged Safe）で前処理した抽出溶液に258農薬を添加し、GC-MS/MS法で測定した結果を紹介します。化合物ベーススキャニングを使用した分析/解析条件のセットアップは極めて容易で、高感度分析・良好な検量線の直線性や精度の良い結果を得ることができました。 GAS CHROMATOGRAPHY 前処理法 258種類の農薬標準は、各々10ppmの50-60農薬を含む5種類の混合標準溶液を用いて調製しました。（溶媒 1:1=ヘキサン：アセトン）地元のスーパーマーケットで購入した野菜(パプリカ) をQuEChERS法で抽出し、最終のアセトニトリル抽出液をエアーで乾燥後、9:1＝ヘキサン：アセトン溶液にて再溶解しました。検量線溶液はマトリックスマッチした標準溶液を用いました。 GC-MS/MS分析は、 451GC及び8400 オートサンプラーを装備したSCION TQ GC-MS/MSを用いました。 (測定条件) GC、オートサンプラー条件インジェクター: Pulsed Splitless (psi, 0.2 min); 260℃, 2 μL, カラム: BR-5ms Cat.#：BR86377 30 m × 0.25 mm ID × 0.25 μm キャリアガス: He, 1.5 mL/min オーブン温度: 90℃(3 min)～20℃/min～150℃～ 5℃/min～300℃ 測定時間: 40 min MS トランスファーライン温度: 300℃ MS条件イオン化: EI, -70 eV イオンソース温度: 250 ℃ エミッション電流: 80 μA マニホールド温度: 40℃ (fixed) アクティブフォーカスQ0: 135℃ (fixed) with Helium コリジョンガス: Argon (3 psi) MRMメソッド設定 SCIONに使用されるMSワークステーション8 は、残留農薬を効率良く測定するために開発された画期的な化合物ベーススキャンニング機能を搭載しています。約900種類の農薬を含む有害化学物質のMRM条件が 2,500以上登録されているMRMライブラリーはプリインストールされています。エディタ画面からMRMライブラリーへは容易にアクセス可能で、各化合物のMRM条件が自動入力されます。各化合物の保持時間と取り込み時間範囲を決定するための予備測定を行った後、各化合物のピークの幅に基づいて、必要なデータポイントを考慮し、スキャンタイムは各化合物ごとにソフトウェアによって自動的に計算されます。（図1）化合物ベーススキャンニングでは測定メソッドと解析メソッドがリンクしているので解析メソッド作成が容易です。定量操作を行う時に、改めて各化合物の保持時間や取り込み時間範囲等のパラメーターを入力したり変更する作業はもはや必要ありません。結果図2は、塩素系、有機リン系とピレスロイド系を含む 258農薬のトータルイオンクロマトグラムを示します。全農薬は5.95分から34.7分の間に溶出しています。各農薬とも定量イオンと確認イオンのMRM設定を行っているにもかかわらず、化合物ベーススキャンニングで測定条件の最適化を行うことにより、各農薬のピークは十分なデータポイント(15以上)が得られています。各農薬の定量下限は0.1-0.5ppbであり、50ppbまで良好な直線性が得られています。検量線の例と0.1ppb のクロマトグラムを図3に示します。図1 化合物ベーススキャンニングのメソッド設定画面農薬分析時にはマトリックス効果への注意が必要です。マトリックスの影響でピーク強度が実際よりも大きくなったり、ピークが確認できなくなったりする可能性があります。また、溶媒とマトリックスの関係にも注意をする必要があります。マトリックスの影響が懸念されるサンプルではマトリクスマッチング法が有効です。このレポートでは、QuEChERS処理した溶液に農薬の標準試料を添加して測定を行いました。代表的な農薬の検量線の結果を表1に示します。全ての農薬で直線性が0.996以上、各濃度での面積値のレスポンスファクターのバラつき(RSD)が12%以下と良好な結果が得られました。これは、SCION TQの優れた測定精度を示します。 EU当局が定めた農薬測定方法[4]では、定性確認に、定量イオンと確認イオンの面積値の比率を確認することがうたわれています。図4は、フォスメット0.5ppbの定量イオンと確認イオンのクロマトグラムを示します。マトリックスが含まれているにもかかわらず、0.5～ 100ppbまでの全ての濃度範囲で定量イオンと確認イオンの比率は0.65±0.02と良好な結果が得られました。結論化合物ベーススキャンニングを用いることにより残留農薬一斉分析メソッドと解析メソッド設定にかかる作業を大幅に効率化できます。超高感度で生産性が高いSCION TQを使用することにより、極めて良好な感度と直線性が得られ、さらにシステムの頑健さも証明されました。図2 パプリカ抽出液に258農薬（20ppb）を添加したトータルイオンクロマトグラム図3 トリフルラリン、ヘキサクロロベンゼン、δ-BHCの検量線（0.1-100ppb）と.1ppbのMRMクロマトグラム表1 代表的な農薬の検量線結果 2 % Response Factor RSD Pesticides Linear Range r Acrinathrin b-BHC d-BHC 0.5-100 0.1-100 0.1-100 0.999 0.998 0.998 12 8.6 8.9 d-BHC(Lindane) Dichlorvos 0.1-100 0.1-100 0.998 0.999 8.9 7.0 Diofenolan Halfenprox HCB(Hexachlorobenzene) Procymidone Pyridaphenthion Tefluthrin Trifluralin 0.1-50 0.5-100 0.1-100 0.1-50 0.1-100 0.1-50 0.1-100 0.996 0.999 0.999 0.996 0.998 0.998 0.998 12 6.8 5.1 12 8.6 7.9 10 (参考文献) [1] J.L.M. Vidal, F.J.A Liebanas, M.J.G. Rodriquez, A.G Frenich and J.L.F. Moreno, Rapid Coommun. Mass Spectrum, 20(2006), 365‐375. [2] M. Anastassiades, S. J. Lehotay, D. Stajnbaher, F.J. Schenck, J. AOAC Int. 86 (2003), 412‐31. [3] J.W. Wong, K Zhang, K. Tech, D.G. Hayward, C.M. Makovi, A.J. Krynisky, F.J. Schenck, K. Barerjee, S. Dasgupta, D. Brown, J. Agric. Food Chem, 58 (2010) 5868‐83. [4] European Committee for Standardization/Technical Committee CEN/TC 275. Foods of plant origin‐determination of pesticide residues using GC‐MS and/or LC‐MS/MS following acetonitrile extraction/partitioning and cleanup by dispersive SPE‐QuEChERS‐method. prEN 15662;European Committee for Standardization: Brussels, Belgium, 2007. キーワード：農薬、MRM、化合物ベーススキャンニング装置： SCION TQ 図4 フォスメット定量イオンと確認イオンのクロマトグラム（濃度：0.5ppb）本資料に記載されている情報、説明、製品の仕様等は予告なしに変更する場合があります。ブルカー・ダルトニクス株式会社 ●■営業本部・ﾃｸﾆｶﾙｻﾎﾟｰﾄｾﾝﾀｰ〒221-0022横浜市神奈川区守屋町3-9 TEL: 045-440-0471 FAX: 045-453-1827 ■大阪営業所〒532-0004 大阪市淀川区西宮原1-8-29ﾃﾗｻｷ第2ﾋﾞﾙ2F TEL:06-6396-8211 FAX:06-6396-1118