百草枯和敌草快均为联吡啶类阳离子季铵盐(图1)，属于广谱速效的触杀灭生型除草剂，在农业中曾被广泛推广使用。但是，百草枯和敌草快对人和动物有很强的毒性，致死率也很高，是急性中毒患者死亡的主要原因之一。开发百草枯和敌草快检测方法对于快速鉴别毒物种类、辅助临床诊断和治疗具有重要作用。
图1. 百草枯和敌草快的结构式
百草枯和敌草快LC-MS分析面临的挑战：
强极性季铵盐结构，反相色谱难以保留；
离子对色谱法抑制质谱电离且易污染系统；
HILIC色谱法通常需用200 mM以上高浓度缓冲液做流动相；
易残留，重现性差。
Premier BEH Z-HILIC色谱柱结合亚乙基桥杂化(BEH)颗粒技术与全新MaxPeak高性能表面(HPS)专利技术，有效解决百草枯和敌草快检测难题。
实验方法
实验条件：
液相色谱系统: ACQUITY I-Class_FTN
色谱柱: Atlantis Premier BEH Z-HILIC, 2.1×100 mm, 1.7 μm
流动相: A: 100 mM甲酸铵水溶液（甲酸调至pH=3.0）；B: 乙腈
梯度洗脱：3 min内由35%A至50%A
质谱系统：Xevo TQ-S micro
MRM(ESI+)方法：
样品制备：取血液样品1.0 mL于具盖离心管中，加入pH=8.0的氨水震荡，离心后取上清液转移至活化好的Oasis WCX固相萃取小柱中，依次用水和甲醇淋洗后收集甲醇：乙腈：水(2:58:40)的洗脱液，用0.22 μm滤膜过滤，供仪器检测。
结果与讨论
以往研究中，通常采用m/z 185或186作为百草枯MRM检测的母离子。我们采用[M]2+m/z=93作为母离子，可以大幅提高百草枯检测的信号强度（图2）。选择183>157作为敌草快的定量通道。
图2. 百草枯和敌草快标准品(200 ng/mL)的MRM谱图。
百草枯和敌草快易被玻璃瓶吸附，导致LC-MS/MS检测结果差（图3），宜采用聚丙烯塑料材质进样瓶。
图3. 不同材质的进样瓶对10 ng/mL百草枯和敌草快的吸附。
本方法重现性好，连续6次进样百草枯和敌草快的保留时间%RSD分别为0.17和0.00，峰面积%RSD分别为1.78和2.62。百草枯和敌草快的检出限分别为0.1 ng/mL和 0.1 ng/mL, 定量限分别为0.5 ng/mL和0.5 ng/mL，在0.5 - 200 ng/mL浓度范围内线性良好（图4）。
图4. 百草枯和敌草快的线性范围和定量限。
空白血液基质加标百草枯0.67 ng/mL和敌草快1 ng/mL，LC-MS分析无明显基质干扰，能够实现定量检测（图5）。
图5. 空白血液加标样品的谱图（A. 百草枯；B.敌草快）。
结论
新一代Premier BEH Z-HILIC色谱柱为极性化合物分析提供了更丰富的选择性和保留，解决了百草枯和敌草快的分析难题。
使用m/z 93([M]2+)→85作为百草枯的定量通道，减少了单电荷峰不稳定的问题，183>157作为敌草快的定量通道，灵敏度高、重现性好、结果稳定性有保障。
Premier BEH Z-HILIC色谱柱分析百草枯和敌草快能够在低浓度缓冲盐（100 mM或50 mM甲酸铵溶液）流动相条件下获得较好的保留与峰型，并实现有效分离，且不存在进样残留的问题。
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