地下水中の1,2,4,4-トリアゾール、N,N-ジメチルスルファミド、その他の低極性有機化合物の抽出と定量分析のための迅速かつ簡便なSPE-LC-MS/MS法

A fast and simple SPE-LC-MS/MS procedure for extraction and quantitative analysis of 1,2,4-triazole, N,N-dimethylsulfamide, and other small polar organic compounds in groundwater.

• Ulla E Bollmann
• Nora Badawi

抄録

小極性有機汚染物質は、環境中での移動性が高く、残留性が高いことから、地下水にとって大きな脅威となることがわかっています。小極性有機化合物の代表的な例としては、1,2,4-トリアゾールとN,N-ジメチルスルファミドがあり、これらの化合物は地下水の汚染物質としてよく知られています。どちらも農業で一般的に、あるいは以前に使用されていたいくつかの殺菌剤の分解生成物であり、木材保存用塗料にも使用されています。これらの低極性化合物の分析に共通する特徴は、検出限界を下げ、ナノスケールの濃度で定量分析できる十分な前濃縮法がないことである。これまでのところ、HPLC-MS/MSによる直接注入法のみで分析されており、検出限界は欧州の地下水中の農薬の閾値である0.1μg/Lをわずかに下回っています。包括的な方法開発に基づき、固相抽出法を開発した。1,2,4-トリアゾールの分析のための既知のLC法は、サーモフィッシャー社のハイパーカルブカラムをベースにしているため、様々な炭素系物質の試験に重点を置きました。最終的に完全に検証された抽出プロトコルは、Supelco社のENVI-Carb Plusカートリッジをベースにしています。1,2,4-トリアゾールとN,N-ジメチルスルファミドの抽出回収率は100%に近く、定量限界は約0.003μg/Lで、この方法は地下水サンプルからナノスケールの濃度で極性汚染物質の抽出と定量を可能にします。さらに、この方法は、他の小さな極性汚染物質にも使用できる可能性が非常に高い。グラフィカルアブストラクト

Small polar organic pollutants have been discovered to be great threats to the groundwater' as they often are highly mobile and persistent in the environment. 1,2,4-Triazole and N,N-dimethylsulfamide, two well-known examples of small polar compounds, are frequent pollutants of upper groundwater. Both are degradation products of several fungicides commonly or previously used in agriculture' but also in wood-preserving paints. A common trait in the analysis of these small polar compounds is the lack of sufficient pre-concentration methods to lower the limit of detection and enable quantitative analysis at nano-scale concentrations. To date, they are analyzed only by direct injection in HPLC-MS/MS, with detection limits just below the European threshold value for pesticides in groundwater of 0.1 μg/L. Based on a comprehensive method development, a solid phase extraction method was developed. As known LC methods for analysis of 1,2,4-triazole are based on Thermo Fisher's Hypercarb column, emphasis was placed on testing various carbon-based materials. The final, thoroughly validated extraction protocol is based on Supelco's ENVI-Carb Plus cartridges. With extraction recoveries close to 100% for 1,2,4-triazole and N,N-dimethylsulfamide and quantification limits of around 0.003 μg/L, the method enables extraction and quantification of polar pollutants at nano-scale concentration from groundwater samples. In addition, the method is very promising to be used for other small polar pollutants. Graphical abstract.