Phát triển phương pháp xác định trực tiếp paraquat, diquat và chlormequat trong đất bằng phương pháp UPLC-MS/MS

Paraquat (1,1’-dimethyl-4,4’-bipyridinium ion) là hoá chất có khả năng diệt cỏ không chọn lọc thuộc nhóm bipyridinium, được sử dụng rộng rãi nhất trong nông nghiệp do hoạt tính diệt cỏ mạnh mẽ, nhanh chóng, giết chết mô tươi của cỏ khi vừa tiếp xúc, có những đặc tính vật lý nổi bật như dễ tan trong nước, khả năng liên kết cao với một số anion trong môi trường đất. Bài viết trình bày việc phát triển phương pháp xác định trực tiếp paraquat, diquat và chlormequat trong đất bằng phương pháp UPLC-MS/MS.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Phát triển phương pháp xác định trực tiếp paraquat, diquat và chlormequat trong đất bằng phương pháp UPLC-MS/MS Tạp chí phân tích Hóa, Lý và Sinh học - Tập 26, Số 3B/2021 PHÁT TRIỂN PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TRỰC TIẾP PARAQUAT, DIQUAT VÀ CHLORMEQUAT TRONG ĐẤT BẰNG PHƯƠNG PHÁP UPLC-MS/MS Đến toà soạn 22-03-2021 Trần Lâm Thanh Thiện Viện Hoá học, Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam, Hà Nội Viện Cơ học và Tin học ứng dụng, Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam, Hồ Chí Minh Lê Trường Giang, Đào Hải Yến Viện Hoá học, Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam, Hà Nội SUMMARY METHOD DEVELOPMENT FOR DIRECT DETERMINATION OF PARAQUAT, DIQUAT AND CHLORMEQUAT IN SOIL BY UPLC-MS/MS In Vietnam, paraquat is one of the most popular herbicides intensively used in agriculture. However, in recent years, this compound has been prohibited in agricultural cultivation because of indiscriminate uses and negative effects on the environment and human health. Direct analysis of paraquat, diquat and chlormequat in environmental samples including arable land meets with difficulties because these substances have simple structures, high polarity and ability to form complexes with anions existing in sample matrix. In this study, we have developed a method to directly determine paraquat, diquat and chlormequat with the help of UPLC-MS/MS system coupled with a suitable sample preparation process. The method had wide linear range (R2>0.995), high sensitivity (limits of detection from 0.30 g/kg to 0.50 g/kg and limits of quantification from 1.0 g/kg to 2.0 g/kg), recoveries ranged from 96.5% to 109.4%, The highest RSDr and RSDwr were 6.9% and 10.9% (Bên cạnh đó, việc sử dụng không kiểm soát PDA và MS thì chlormequat chỉ có thể xác các hoá chất diệt cỏ này gây ảnh hưởng định bằng phương pháp LC-MS do khả năng nghiêm trọng đến môi trường. Do cấu trúc đơn hấp thu quang của hợp chất rất yếu.[7-9] Bên giản, khả năng phân cực cao nên khi phân tán cạnh đó, do đặc điểm cấu trúc phân tử đơn vào môi trường, các hợp chất này dễ dàng di giản, ít nhóm chức cùng với độ phân cực cao chuyển theo dòng nước cũng như thấm xuống nên việc xác định trực tiếp các hợp chất này tầng nước ngầm, gây hại nghiêm trọng đến sức còn gặp nhiều khó khăn. Từ đó, các chất có khoẻ con người. Đa phần những hóa chất bảo khả năng ghép cặp với các hợp chất trên như vệ thực vật thường được xác định bằng phương heptafluorobutyric acid (HFBA), pháp sắc ký khí (GC) hoặc sắc ký lỏng (HPLC) pentafluoropropionic acid (PFPA), ghép nối với một đầu dò thích hợp.[6] Trong trifluoroacetic acid (TFA)) được sử dụng để khi paraquat và diquat có thể được xác định tăng khả năng lưu giữ các hợp chất này trên bằng phương pháp LC kết nối với đầu dò UV, pha đảo C18.[10] 1,1'-Dimethyl-4,4'-bipyridinium dichloride 6,7-dihydrodipyrido[1,2- 2-Chloro-N,N,N- Paraquat a:2′,1′-c]pyrazine-5,8-diium trimethylethanaminium dibromide Chlormequat Diquat Hình 1. Công thức cấu tạo của các hợp chất phân tích Tuy nhiên, phương pháp này gặp hạn chế như trọng đến kết quả phân tích của các hợp chất gây nhiễm bẩn hệ thống LC-MS, làm thay đổi quaraquat, diquat và các nghiên cứu trên đều độ chọn lọc của cột, gây ra hiện tượng “gia phải sử dụng đường chuẩn của nền mẫu và nội tăng đường nền” khi sử dụng trong thời gian chuẩn để tính toán nhằm hiệu chỉnh những sai dài và gây ra hiện tượng “nén ion”, dẫn đến độ lệch gây ra từ nền mẫu. nhạy thấp khi ghép nối với đầu dò MS.[11, 12] Mục đích của nghiên cứu này chính là xây Do đó, các phương pháp xác định trực tiếp có dựng phương pháp xác định trực tiếp paraquat, khuynh hướng được sử dụng rộng rãi để định diquat, chlormequat có trong mẫu đất. Bằng lượng paraquat, diquat và chlormequat trong việc sử dụng phương pháp chiết phân cực các nền mẫu phức tạp. Đối với phương pháp (Quick Polar Pesticides method – QuPPe) để ly xác định trực tiếp, sắc ký ưa nước là lựa chọn trích chất phân tích ra khỏi nền mẫu kết hợp hàng đầu để phân tích các hợp chất phân cực, với vật liệu hấp phụ thích hợp để giảm thiểu đặc biệt là cột Obelisc R được chọn chủ yếu để ảnh hưởng của nền mẫu, dịch chiết sau khi xử định lượng các chất cation.[13] Tuy nhiên, lí được tiến hành phân tích sắc kí lỏng dựa trên nhiều nghiên cứu đã cho thấy rằng phân tích cột sắc ký lỏng siêu hiệu năng cao CORTECS các hợp chất cation trên cột Obelisc R gặp các (1.6 m, 100 x 2.1 mm) ghép nối đầu dò khối vấn đề như độ không ổn định của thời gian lưu, phổ. Bằng việc kết hợp của phương pháp bất ổn về hình dạng của đỉnh sắc ký và độ tái QuPPe và UPLC, nghiên cứu đã xây dựng lặp kém sau nhiều lần sử dụng. thành công quy trình phân tích trực tiếp Quá trình xử lí mẫu đóng vai trò quan trọng paraquat, diquat và chlormequat trong mẫu đất đối với kết quả phân tích. Hiện nay, đa số việc theo tiêu chuẩn châu Âu SANTE/11813/2017 phân tích paraquat, diquat và chlormequat và SANCO/825/00. trong mẫu đất dựa vào quy trình tiêu chuẩn của 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU EU.[13, 14] Tuy nhiên, các nghiên cứu cũng đã 2.1. Thiết b ...