Прямое определение глифосата и его метаболита в растительном сырье и объектах окружающей среды методом хромато-масс-спектрометрии

Глифосат является популярным гербицидом и часто применяется для десикации культурных растений в целях ускорения их созревания. Применение препаратов на его основе приводит к загрязнению сельскохозяйственной продукции, почвы, поверхностных и подземных вод. Для контроля его остаточного содержания разработана методика, позволяющая определять глифосат и аминометилфосфоновую кислоту (АМФК) без предварительной дериватизации. Методика характеризуется относительно простой и экономичной процедурой пробоподготовки. Из образцов сырья растительного происхождения аналиты извлекают уксуснокислым раствором метанола в воде в присутствии динатриевой соли ЭДТА (ЭДТА-Na₂) и дихлорметана; из образцов воды — в присутствии ЭДТА-Na₂ и уксусной кислоты; из образцов почвы — слабым раствором аммиака. Экстракты очищают методом твердофазной экстракции (ТФЭ) и осаждают белки ацетонитрилом. Диапазон определяемых содержаний глифосата и АМФК в сырье растительного происхождения составил 0,1 – 5,0 мг/кг, в поверхностных и подземных водах — 0,001 – 0,05 мг/л (глифосат) и 0,002 – 0,05 мг/л (АМФК), в почве и почвогрунтах — 0,02 – 0,8 мг/кг (глифосат) и 0,04 – 0,8 мг/кг (АМФК). Значения относительного стандартного отклонения находятся в диапазоне 1,8 – 19,5 % при степени извлечения определяемых соединений от 80,5 до 108,1 %. Достигнутые значения пределов определения (ПО) согласуются с установленными максимально допустимыми уровнями в ТР ТС 015/2011 и СанПиН 1.2.3685–21.

1. Guyton K. Z., Loomis D., Grosse Y., et al. Carcinogenicity of tetrachlorvinphos, parathion, malathion, diazinon, and glyphosate / Lancet Oncol. 2015. Vol. 16. N 5. P. 490 – 491. DOI: 10.1016/S1470-2045(15)70134-8

2. Hishov A. S., Makarov D. A., Kish L. K. Toxic properties and maximum residue levels of glyphosate in food and feed products / J. Agric. Environ. 2023. N 3(31) [in Russian]. DOI: 10.23649/jae.2023.31.3.002

3. Kanissery R., Gairhe B., Kadyampakeni D., et al. Glyphosate: Its Environmental Persistence and Impact on Crop Health and Nutrition / Plants. 2019. Vol. 8. N 11. P. 499. DOI: 10.3390/plants8110499

4. Saunders L. E., Pezeshki R. Glyphosate in Runoff Waters and in the Root-Zone: A Review / Toxics. 2015. Vol. 3. N 4. P. 462 – 480. DOI: 10.3390/toxics3040462

5. Sorokin A. V. Determination of Glyphosate, Its Metabolite, and Glufosinate in Products of Plant Origin by Chromatography-Mass Spectrometry / J. Anal. Chem. 2023. Vol. 78. N 1. P. 96 – 104. DOI: 10.1134/S1061934822120140

6. Sorokin A. V., Tretyakov A. V., Kish L. K. Selective method for quantitative determination of glyphosate, aminomethylphosphonic acid, and glufosinate in animal products using high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry (HPLS-MS/MS) / Industr. Lab. Diagn. Mater. 2023. Vol. 89. N 2 (Part I). P. 13 – 22 [in Russian]. DOI: 10.26896/1028-6861-2023-89-2-I-13-22

7. Anastassiades M., Wachtler A. K., Kolberg D. I., et al. Quick Method for the Analysis of Highly Polar Pesticides in Food Involving Extraction with Acidified Methanol and LC- or ICMS/MS Measurement — I. Food of Plant Origin (QuPPe-PO-Method). Version 12. — https://www.eurl-pesticides.eu/docs/public/tmplt_article.asp?CntID=887&LabID=200&Lang=EN (accessed 10.05.2023).

8. Sorokin A. V. Monitoring the safety of plant raw materials when using glyphosate at the growing stage / Kontrol’ Kachestva Prod. 2023. N 3. P. 49 – 54 [in Russian]. DOI: 10.35400/2541-9900-2023-03-49-54

9. Botero-Coy A. M., Ibáñez M., Sancho J. V., et al. Direct liquid chromathography-tandem mass spectrometry determination of underivatized glyphosate in rice, maize and soybean / J. Chromatogr. A. 2013. Vol. 1313. P. 157 – 165. DOI: 10.1016/j.chroma.2013.07.037

10. Helio A. M-J., Daniel T. L., Alexandre Y. W., et al. An alternative and fast method for determination of glyphosate and aminomethylphosphonic acid (AMPA) residues in soybean using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry / Rapid Commun. Mass Spectrom. 2009. Vol. 23. N 7. P. 1029 – 1034. DOI: 10.1002/rcm.3960

11. Li X., Xu J., Jiang Y., et al. Hydrophilic-interaction liquid chromatography (HILIC) with dad and mass spectroscopic detection for direct analysis of glyphosate and glufosinate residues and for product quality control / Acta Chromatogr. 2009. Vol. 21. N 4. P. 559 – 576. DOI: 10.1556/achrom.21.2009.4.4

12. Guo H., Gao Y., Guo D., et al. Sensitive, rapid and non-derivatized determination of glyphosate, glufosinate, bialaphos and metabolites in surface water by LC-MS/MS / SN Appl. Sci. 2019. Vol. 1. 305. DOI: 10.1007/s42452-019-0306-x

13. Zhang P., Rose M., Van Zwieten L. Direct Determination of Glyphosate and its Metabolite AMPA in Soil Using Mixed-Mode Solid-Phase Purification and LC-MS/MS Determination on a Hypercarb Column / J. AOAC Int. 2019. Vol. 102. N 3. P. 952 – 965. DOI: 10.5740/jaoacint.18-0287

14. Ping H., Zhao F., Li C., et al. Rapid and simultaneous determination of glyphosate, glufosinate, and their metabolites in soil by high performance liquid chromatography-tandem mass spectrometry / Chin. J. Chromatogr. 2022. Vol. 40. N 3. P. 273 – 280. DOI: 10.3724/SP.J.1123.2021.08005

15. Zhang Y., Dang Y., Lin X., et al. Determination of glyphosate and glufosinate in corn using multi-walled carbon nanotubes followed by ultra high performance liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry / J. Chromatogr. A. 2020. Vol. 1619. 460939. DOI: 10.1016/j.chroma.2020.460939

16. Wumbei A., Goeteyn L., Lopez E., et al. Glyphosate in yam from Ghana / Food Addit. Contam.: Part B. 2019. Vol. 12. N 4. P. 231 – 235. DOI: 10.1080/19393210.2019.1609098

17. Hongyue G., Leah S. R., Chad E. W., et al. Direct and sensitive determination of glyphosate and aminomethylphosphonic acid in environmental water samples by high performance liquid chromatography coupled to electrospray tandem mass spectrometry / J. Chromatogr. A. 2016. Vol. 1443. P. 93 – 100. DOI: 10.1016/j.chroma.2016.03.020

18. Bo P., Lei J., Bingjie W., et al. Determination of glyphosate and its main metabolite aminomethyl phosphonic acid in water by two methods: direct injection and pre-column derivatization / J. Nanjing Agric. Univ. 2020. Vol. 43. N 5. P. 853 – 861. DOI: 10.7685/jnau.201911031

19. Goscinny S., Unterluggauer H., Aldrian J., et al. Determination of glyphosate and its metabolite AMPA (aminomethylphosphonic acid) in cereals after derivatization by isotope dilution and UPLC-MS/MS / Food Anal. Methods. 2012. Vol. 5. P. 1177 – 1185. DOI: 10.1007/s12161-011-9361-7