Tests d’une méthode d’analyse LC/MS/MS du glyphosate et ses métabolites sans dérivation et extension au fosétyl-al

Type de documents
Rapport d’étude
Référentiel technique national
Non
Année programme
2020
Auteurs
C. Chatellier
Nom de l'organisme
Ineris
Mots clés
Analyse chimique ; Météorologie ; Pesticides ; Polluants gazeux ;

Le glyphosate, son produit de dégradation l’acide aminométhylphosphonique (AMPA) et le glufosinate font partie de la liste des substances cibles de la campagne nationale exploratoire sur les pesticides (CNEP) réalisée par l’Anses, le réseau des AASQA et l’Ineris en tant que membre du LCSQA, entre juin 2018 et juin 2019. Le fosétyl-Al quant à lui est un composé polaire dont l’analyse dans l’air ambiant reste encore peu maîtrisée.

Ainsi, l’objectif de ces travaux était de tester une nouvelle méthode d’analyse permettant d’analyser simultanément l’ensemble de ces 4 composés, par chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse, sans nécessité de passer par une étape de dérivation.

La méthode développée en LC/MS2 par le LCSQA-Ineris met en œuvre une colonne de chromatographie en mode mixte à interaction hydrophile (HILIC) et d’échange anionique faible (WAX : weak anion exchange). Cette méthode permet de s’affranchir de l’étape de dérivation, d’injecter en direct l’extrait, et d’atteindre des LQ de 50 pg/mL pour le glufosinate, l’AMPA et le fosétyl-Al, et de 100 pg/mL pour le glyphosate. Ces essais ont également permis de mettre en évidence que l’extraction des filtres quartz pouvait être réalisée aussi bien par de l’eau ultrapure acidifiée pH2 (0,9% d’acide formique) (EMQ pH2) que par de l’eau ultrapure (EMQ). Cette méthode permet à la fois de faciliter le traitement d’échantillon et de réduire le temps et le coût d’analyse.

Les rendements d’extraction obtenus, quel que soit le milieu d’extraction choisi (EMQ ou EMQ pH2), sont supérieurs à 94% pour l’ensemble des composés. Les performances de la méthode d’analyse sont les suivantes :

 

LQ

LC/MS2

(pg/mL)

Rendement Extraction

(%)

LQ méthode (ng)

DA 80 -24H

LQ (ng/m3)

DA 80-48H

LQ (ng/m3)

Partisol

LQ

(ng/m3)

 

 

EMQ

EMQ pH2

 

 

 

 

 

Glyphosate

100

99

100

5

0,007

0,003

0,030

 

AMPA

50

101

115

2,5

0,004

0,002

0,015

 

Glufosinate

50

100

101

2,5

0,004

0,002

0,015

 

Fosétyl-Al

50

98

98

2,5

0,004

0,002

0,015

 

 

Volume d’air prélevé

720 m3

1440 m3

168 m3

 

 

Durée du prélèvement

24h

48h

1 semaine

 

                       

Les résultats de l’étude de stabilité des extraits de filtres quartz conservés à +4°C pendant 14 jours, montrent que le glyphosate, l’AMPA, le glufosinate et le fosétyl-Al sont stables dans l’extrait acidifié. Concernant les extraits aqueux, les 4 composés sont stables 14 jours, avec une légère perte pendant les 7 derniers jours de stockage à +4°C, autour de 10 %, pour la teneur la plus basse (168 ng) en glyphosate.

 


 

Testing of a LC/MS/MS method of analysis of glyphosate and its metabolites without derivatization and extension to fosetyl-al

 

Glyphosate, its degradation product aminomethylphosphonic acid (AMPA) and glufosinate are part of the list of target substances of the national exploratory campaign on pesticides (CNEP) carried out by ANSES, the AASQA network and Ineris as member of LCSQA, between June 2018 and June 2019. Fosetyl-Al is a compound whose analysis in ambient air remains poorly documented.

Thus, the objective of this work was to test a new analytical method to analyze simultaneously these 4 compounds, without the need to derivatize glyphosate and other compounds, by liquid chromatography coupled to a mass spectrometer.

The method developed in LC / MS2 by LCSQA-Ineris shows that the use of a mixed mode chromatographic column with hydrophilic interaction (HILIC) and weak anion exchange (WAX: weak anion exchange), enables to by-pass the derivatization step, to inject directly the extract, and to achieve LOQs of 50 pg / mL for glufosinate, AMPA and fosetyl-Al and of 100 pg / mL for glyphosate. These tests also demonstrated that the extraction of the quartz filters could be carried out both by acidified ultrapure water pH2 (0.9% formic acid)
(EMQ pH2) and by ultrapure water (EMQ). This method facilitates sample processing and reduces the time and the cost of analysis.

The extraction yields obtained, regardless of the medium chosen (EMQ or EMQpH2), are greater than 94% for the 4 compounds. The performances of the analytical method are as follows:

 

LoQ

LC/MS2

(pg/mL)

Extraction efficiency

(%)

LoQ méthod (ng)

DA 80-24H

LoQ (ng/m3)

DA 80-48H

LoQ

(ng/m3)

Partisol

LoQ

(ng/m3)

 

 

EMQ

EMQ pH2

 

 

 

 

Glyphosate

100

99

100

5

0,007

0,003

0,030

AMPA

50

101

115

2,5

0,004

0,002

0,015

Glufosinate

50

100

101

2,5

0,004

0,002

0,015

Fosetyl-Al

50

98

98

2,5

0,004

0,002

0,015

 

Air volume sample

720 m3

1440m3

168 m3

 

Sampling time

24h

48h

1 week

                 

 

The results of the stability study of extracts from quartz filters stored at + 4 ° C for 14 days, show that glyphosate, AMPA, glufosinate and fosetyl-Al are stable in acidified extract. Regarding the aqueous extracts, the 4 compounds are stable for 14 days, with a slight loss during the last 7 days of storage at + 4 ° C, around 10%, for the lowest content (168 ng) of glyphosate