1. はじめに

1　分析計測事業部2　株式会社島津テクノリサーチ

　食の安全に対する関心が高まる中、2006年5月29日にポジティ

ブリスト制度が導入され、国内では現在約800種類の農薬・動物医

薬品対して残留基準および分析法が設定されています。しかし、規

制対象成分や残留基準値は国毎に異なっており、食品の輸出入が増

加する中で、より迅速でグローバルな対応が求められています。EUで

は、Qu（Quick; 速い）E（Easy; 簡単）Ch（Cheap; 廉価）E（Effective;

効果的）R（Ruggedness; 堅牢）S（Safe; 安全）なQuEChERS法を前

処理法として用いたGC/MS/MSとLC/MS/MSによる簡易な残留農

薬分析法が示されています。

　欧州で使用されている主な農薬138成分に対して、GC/MS/MSと

LC/MS/MSを用いた評価結果がEURL（European Union Reference

Laboratory）より報告されています※1。これらの農薬は欧州各国で

測定対象となっている農薬を広くカバーしており、各国での測定メ

ソッド作成における一つの指標となっています。今回の農薬138成

分のうち66成分についてはトリプル四重極型GC/MS/MS、72成分

についてはトリプル四重極型LC/MS/MSを測定法として推奨され

ています。そこで本レポートでは、それぞれの推奨成分を

GCMS-TQ8030とLCMS-8040で分析した結果をご紹介します。

2. 方法　QuEChERS法は、2003年にAnastassiadesらによって発表され

た残留農薬分析の前処理方法です。ポリプロピレンチューブ内で

アセトニトリル抽出・塩析・脱水を行った後、遠心分離した抽出溶

液に固相抽出に用いる充填剤を直接混合（分散固相抽出：

dispersive SPE）しクリーンアップするという迅速で簡易な手法で

あることから、現在世界中で広く利用されており、日本国内におい

ても普及しつつあります。今回、マトリックスとしてニラ・パプリカを

用意し、これらの野菜サンプルについてQuEChERS法で前処理を

行い（Fig. 1）、測定に用いました。

Fig. 1　実サンプルの前処理（QuEChERS法 EUメソッド）

※1 EURL「Multiresidue Method using QuEChERS following by GC-QqQ/MS/MS and LC-QqQ/MS/MS for Fruits and Vegetables」

Step 1 : Sample Extraction

1. Homoginize vegetables with food processor and homoginizer

2. Weigh 10 g homoginized sample

Add 10 mL acetonitrile

Add Salt-mixture*1

・4 g MgSO4

・1 g NaCl ・0.5 g Na2H citrate ・1.5H2O ・1 g Na3 citrate ・2H2O

Extract 13. Shake vigorously by hand 1 min.

4. Centrifuge for 5 min. at 4000 rpm (Extract 1)

Add 200 µL acetonitrile

1

3

4

Step 2 : Sample Cleanup

5. Transfer 6 mL Extract 1 into Dispersive SPE tube*2

6. Shake vigorously by hand 2 min.

YellowPaprika

RedPaprika

containing ・ 900 mg MgSO4

・ 150 mg PSA ・ 45 mg ENVI-Carb

Leek

Extract 27. Centrifuge for 5 min. at 3000 rpm (Extract 2)

8. Transfer 1 mL Extract 2 into a vial

9. Vortex sample to mix it

10. Filtrate sample with disposable filter

*1 : Citrate Extraction Tube （SIGMA ALDRICH）*2 : PSA/ENVI-Carb SPE Clean Up Tube 2 （SIGMA ALDRICH）

6

7

8

C146-0305

1

TechnicalReport

北野 理基1、川名 修一1、藤戸 由佳2、猪鼻 祐介1、荒川 清美1、平野 一郎1、宮川 治彦1

　EURL（European Union Reference Laboratory）より、農薬138成分に対してGC/MS/MSおよびLC/MS/MSを用いた検証結果が報告されてい

ます。全138成分の内66成分がトリプル四重極型GC/MS/MS、72成分がトリプル四重極型LC/MS/MSの使用が推奨されています。そこで、各推

奨農薬をGCMS-TQ8030とLCMS-8040を用いて分析しました。GC/MS/MSとLC/MS/MSを併用することで、食品中の残留農薬を網羅的に高感

度に分析することが可能です。

Keywords: ポジティブリスト、残留農薬、QuEChERS法、GC/MS/MS、LC/MS/MS

Abstract:

GC/MS/MS、LC/MS/MSを用いたQuEChERS法による食品中残留農薬の一斉分析Analysis of Pesticides in Food Matrix using QuEChERS by Triple Quadrupole GC/MS/MS and LC/MS/MS

2

3. GC/MS/MSによるMRM測定　EURLがGC/MS/Mによる測定を推奨している農薬リストをFig. 2

に示します。これらの66成分を、GCMS-TQ8030を用いてTable 1に

示す測定条件で分析を行いました。これらの条件およびモニタリ

ング　　は、EURLの報告を基に作成しました。

　Fig. 3に66成分の中の6成分のMRMマスクロマトグラムを示しま

す。<10 ppbにおいても高感度で分析できていることが確認できま

す。また、1 ppbの微量試料においても、高いS/Nで検出できている

ことが分かります。さらに、パプリカの抽出溶液に農薬を10 ppbと

なるように添加した試料を、GCMS-TQ8030のSIMモードおよび

MRMモードで分析を行いました。SIMモードではCIDガスのArが無

い状態で、その他条件はTable 1と同じ条件を用いました。それぞれ

の分析結果の比較をFig. 4に示します。SIMモードでは、選択的なイ

オンを選択しても、マトリックスの影響でターゲットを検出すること

が困難な場合がありました。一方MRMモードでは、質量分離部の

高選択性からマトリックスの影響を大幅に取り除くことができ、

ターゲットを高感度に分析することが可能でした。

　GC/MS/MSを用いることで、微量成分も高感度に分析することが

可能となりますが、その分析精度も同時に求められます。そこで同

様に、パプリカの抽出液に農薬を10 ppbとなるように添加し、各成

分の繰り返し面積再現性（n=6）を算出したところ、全成分において

良好な結果が得られました。

　GCMS-TQ8030を用いることで、GC/MS/MS推奨化合物の全66

成分について、高感度かつ信頼性の高い分析が可能であることが

分かりました。

GC/MS/MSColumn

GC conditionColumn Temp.

Carrier Gas Carrier Gas VelocityInjection ModeSample InjectionVolume

MS conditionInterface Temp.Ion Source Temp.Data Acq. Mode

: GCMS-TQ8030: Rxi-5Sil MS (30 m × 0.25 mmI.D., df = 0.25 µm, Restek)

: 70 °C (2 min) – (25 °C/min) – 150 °C - (3 °C/min) – 200 °C - (8 °C/min) – 280 °C (10 min): He (Constant Linear Velocity Mode): 58 cm/sec: Splitless

: 1 µL

: 250 °C: 230 °C: SIM, MRM

Table 1　GC/MS/MS分析条件

Fig. 2　GC/MS/MS推奨化合物

Fig. 3　代表的な農薬6成分のMRMマスクロマトグラム

(MRMについてはEURL推奨のTransitionを使用)

Propyzamide

12.25 12.50 12.75

10 ppb

5 ppb

1 ppb

13.000.0

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0（×10,000）

172.90>144.90

S/N 38.43(1 ppb)

19.25 19.50 19.75 20.000.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0

3.5

4.0

（×10,000）

S/N 311.03(1 ppb)

283.10>96.10

16.75 17.00 17.25 17.500.0

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

（×10,000）

S/N 21.34(1 ppb)

196.90>168.90

20.25 20.50 20.75 21.000.00

0.25

0.50

0.75

1.00

（×10,000）

S/N 144.52(1 ppb)

240.90>205.90

27.25 27.50 27.75 28.000.00

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

（×10,000）

S/N 27.98(1 ppb)

160.20>145.10

27.50 27.75 28.00 28.250.0

0.5

1.0

1.5

2.0（×10,000）

S/N 48.28(1 ppb)

228.90>200.90

Chlorpyrifos Fenazaquin

Procymidone alpha-Endosulfan Tetradifon

GC/MS/MS推奨化合物 （66成分）

AcrinathrinBifenthrinBromopropylateBupirimateBuprofezinCaptanChlorfenvinphosChlorotalonilChlorprophamChlorpyriphosClorpyriphos-methylCyfluthrinCypermethrinCyprodinilDeltamethrinDiazinonDichlofluanidDichloranDiphenylamine

EndosulfanEthionEtofenproxEtoprofosFenarimolFenazaquinFenitrothionFenpropathrinFenthionFenvalerateFipronilFlusilazoleFolpetIprodioneλ-CyhalothrinMalathionMepanipyrimMetalaxylMethidathion

MyclobutanilOxadixylParathionParathion-methylPendimethalinPermethrinPhenthoatePhosalonePirimicarbPirimiphos-methylProcymidoneProfenofosPropiconazolePropyzamidePyridabenPyrimethanylPyriproxyfenTaufluvalinateTebuconazole

TebufenpyradTefluthrinTetraconazoleTetradifonTolclofos-methylTolyfluanidTriazophosTrifluralinVinclozolin

m/z

3

Fig. 4　SIMとMRMのマスクロマトグラムの比較

Table 2　パプリカ抽出液に添加した各農薬（10 ppb）の繰り返し面積再現性（n=6）

（×10,000） （×10,000） （×10,000）

Tebuconazole Cypermethrin Fenvalerate-2 (Esfenvalerate)

30.75 31.00 31.25 31.50

0.5

1.0

1.5

2.0

2.5

3.0250.10>125.10

25.50 25.75 26.00 26.25

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

7.0

（×10,000）

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

250.10

25.50 25.75 26.00 26.25

163.10>127.10

（×10,000）

1.0

2.0

3.0

4.0

5.0

6.0

163.10

30.75 31.00 31.25 31.50

125.10>89.00

32.25 32.50 32.75 33.00

0.5

1.0

1.5

2.0

（×10,000）

0.25

0.50

0.75

1.00

1.25

125.10

32.25 32.50 32.75 33.00

Compound Name %RSD

DiphenylamineEthoprophosChlorprophamTrifluralinDicloranPropyzamideChlorothalonilDiazinonPyrimethanilTefluthrinPirimicarbChlorpyrifos-methylVinclozolinParathion-methylTolclofos-methylMetalaxyl (Mefenoxam)FenitrothionPirimiphos-methylDichlofluanidMalathion

4.994.956.265.336.495.524.465.453.185.135.005.276.335.814.895.435.105.354.046.31

ChlorpyrifosFenthionParathionTetraconazolePendimethalinCyprodinil(E)-ChlorfenvinphosTolylfluanidFipronilCaptan(Z)-ChlorfenvinphosPhenthoateFolpetProcymidoneMethidathionalpha-EndosulfanMepanipyrimProfenofosMyclobutanilFlusilazole

5.235.756.936.966.295.215.354.816.765.745.526.406.566.406.176.276.415.925.465.63

BuprofezinBupirimatebeta-EndosulfanOxadixylEthionTriazophosEndosulfansulfatePropiconazole-1Propiconazole-2TebuconazoleIprodioneBromopropylateBifenthrinFenpropathrinFenazaquinTebufenpyradTetradifonPhosalonePyriproxyfenlamda-Cyhalothrin

4.925.476.295.746.183.454.266.025.567.591.725.715.294.004.845.626.095.905.165.38

FenarimolAcrinathrinPermethrin-1PyridabenPermethrin-2Cyfluthrin-1Cyfluthrin-2Cyfluthrin-3Cyfluthrin-4Cypermethrin-1Cypermethrin-2Cypermethrin-3Cypermethrin-4EthofenproxFenvalerate-1tau-Fluvarlinate-1Fenvalerate-2tau-Fluvarlinate-2Deltamethrin-1Deltamethrin-2

5.162.036.347.116.244.443.777.358.198.583.718.082.485.034.202.165.652.147.587.32

Compound Name %RSD Compound Name %RSD Compound Name %RSD

3

4

4. LC/MS/MSによるMRM測定　LC/MS/MSにおいても同様に、推奨72成分のMRM一斉分析

を行いました。LC/MS/MS推奨化合物をFig. 5に、分析条件を

Table 3に示します。イオン化法はエレクトロイオンスプレーイ

オン（ESI）化法を用い、正負イオン化同時測定を行いました。

　Fig. 6に代表的な農薬2成分の検量線とMRMマスクロマトグ

ラムを示します。1‒1000 ppbの範囲で十分な直線性が得られ

ました。さらに、QuEChERS法で前処理を行ったニラ、パプリカ

の抽出液にLC/MS/MS推奨の農薬72成分を添加した試料（添

加濃度5 ppb）を分析し、回収率を算出しました。Fig. 7に各溶

液中の農薬の繰り返し再現性および回収率を示します。

QuEChERS法は簡易前処理法であるため、マトリックス中には

多くの夾雑成分を含んでいると考えられますが、いずれのマト

リックスにおいても約80‒90%の農薬が良好な回収率を示しま

した。なお、マトリックスに添加した農薬のうち、回収率が120%

を上回る化合物がいくつか確認されましたが、これらはマト

リックスブランクでも検出されていることが確認されました。し

かし、これらマトリックスブランクで検出された農薬は、 Table

4に示すとおり、定量値はいずれも最大残留基準値（Maximum

Residue Levels＝MRLs）以下の値となりました。

　LCMS-8040を用いることで、LC/MS/MS推奨成分について、

正負イオン化同時測定を用いた高感度かつ高い回収率の分

析が可能であることが分かりました。

　また、GC/MS/MS推奨化合物を含めた全138成分について、

LCMS-8040を用いた分析も行いました。詳細は、弊社

Technical Report※2をご参照ください。

HPLC: Nexera UHPLC systemColumn Mobile phase A

Mobile phase B Gradient program

Flow rate Oven temperature LC/MS/MS: LCMS-8040Ionization Ion spray voltage MRM

: Shimpack-XR ODS II （75 mm × 2 mm.I.D., 2.2 µm）: 2 mM ammonium formate containing 0.1% formic acid - water: Methanol: 5% B （0-2.5 min.） → 55% B （2.51-6 min.） → 80% B （6.01-12 min.） → 100% B （12-15 min.） → 5% B （15.01-20 min.）: 0.2 mL / min.: 40 °C

: ESI （Positive / Negative）: +4.5 kV / -3.5 kV: 276 MRM transitions （2 MRMs / compound） Dwell time 5 msec. / Pause time 1 msec.

Table 3　LC/MS/MS分析条件

Fig. 5　LC/MS/MS推奨化合物

LC/MS/MS推奨化合物 （72成分）

AcephateAcetamipridAldicarbAmitrazDMF, DMPFAzinphos-methylAzoxystrobinBitertanolBoscaridCadusafosCarbarylCarbendazimCarbofuranClorfentezinClothianidinCyproconazoleDichlorvosDifenoconazoleDimethoateDimethomorph

EpoxiconazoleFenbutatin oxideFenbuconazoleFenhexamidFenoxycarbFenpropimorphFenthion sulfoxideFludioxonylFlufenoxuronFluquinconazoleFlutriafolFormetanateFosthiazateHexaconazoleHexythiazoxImazalilImidaclopridIndoxacarbIprovalicarbKresoxim-methyl

LinuronLufenuronMetconazoleMethamidophosMethiocarbMethomylMethoxyfenozideMonocrotophosOxamylOxydemeton-methylPaclobutrazolePencycuronPenconazolePhosmetPyraclostrobinProchlorazPropamocarbPropargiteProthioconazoleQuinoxyfen

SpinosadSpiroxamineTebufenozideTeflubenzuronThiabendazoleThamethoxamThiaclopridThiphanate-methylTriadimenolTrichlorfonTrifloxystrobinTriflumuronTriticonazoleZoxamide

Fig. 6　代表的な農薬2成分のMRMマスクロマトグラムと検量線

※2 Technical Report 「LC/MS/MSを用いたQuEChERS法による食品中残留農薬の一斉分析」（C146-2101）　 http://www.an.shimadzu.co.jp/hplc/prominence/tec.htm

Azoxystrobin Carbofuran

（×100,000） Area （×100,000）2.00

10 ppbS/N 38（1 ppb）

5 ppb

1 ppb

6.0 7.0

00.0

1.0

2.0

3.01-1000 ppbr2=0.9999

4.0

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

500 Conc.

1.75

1.50

1.25

1.00

0.75

0.50

0.25

0.00

（×100,000）

2.0 S/N 82（1 ppb）

5.0 6.0

1.5

1.0

0.5

0.0

Area （×100,000）

00.0

2.51-1000 ppbr2=0.9992

5.0

7.5

500 Conc.

5

Fig. 7　野菜抽出溶液（ニラ・パプリカ）に添加した各農薬（5 ppb）の繰り返し面積再現性（n=6）および回収率

Table 4　農薬4成分の定量結果（サンプル：ニラ）

5. 結論　EUR Lによる報告における農薬13 8成分について、

GCMS-TQ8030とLCMS-8040を用いることで全ての農薬につ

いて高感度分析できることが分かりました。QuEChERS法は

GC/MS/MSおよびLC/MS/MSにおける共通の前処理方法で

あり、幅広い農薬を抽出することが出来るため、両機種を併

用して分析を行うことが有用であると言えます。

Compounds

AcephateAcetamipridAldicarbAmitrazAzinphos-methylAzoxystrobinBitertanolBoscalidCadusafosCarbaryl （NAC）CarbendazimCarbofuranClorfentezinClothianidinCyproconazoleDichlorvosDifenoconazoleDimethoateDimetomorphEpoxiconazoleFenbutatin oxideFenhexamidFenoxycarbFenpropimorphFenthion sulfoxideFludioxonilFlufenoxuronFluquinconazoleFlutriafolFormetanateFosthiazateHexaconazoleHexythiazoxImazalilImidacloprid

7.00 2.87 4.63 1.62 1.62 2.90 16.03 13.79 2.29 2.20 1.13 1.85 4.07 3.47 7.98 16.13 9.23 3.79 4.81 2.27 10.76 7.71 2.20 4.27 2.90 1.33 4.34 8.28 5.00 2.55 1.85 5.83 1.33 4.65 7.69

87 83 76 80 73

162 104 77 92 83 90 92 80

622 98 37 99 83 94 88 77 88 87 92 82

1143964 71 38 92 91 81 72 94 76

10.89 2.29 3.59 2.10 2.89 2.21 6.59 10.08 1.75 3.93 1.05 1.12 2.95 6.12 5.41 5.16 7.45 2.94 3.22 0.70 6.31 6.99 2.57 3.16 1.87 10.27 5.55 6.13 2.25 0.71 2.50 4.02 2.44 5.40 5.44

81 88 90 74 94

106 108 111 87 79 87 91 83

116 105 42 98 90 92 88

100 100 84 94 91 82 76 85 80 93 95 91 79 92

105

IndoxacarbIprovalicarbKresoxim-methylLinuronLufenuronMethamidophosMethiocarbMethomylMethoxyfenozideMonocrotophosOxamylOxydemeton methylPacrobutrazolePenconazolePencycuronProchlorazPropamocarbPropargitePyraclostrobinQuinoxyfenSpinosad　ASpiroxamineTebufenozideTeflubenzuronThiabendazoleThiaclopridThiamethoxamThiphanate-methylTriadimenolTrichlorfonTrifloxystrobinTriflumuronTriticonazoleZoxamide

6.45 2.20 5.97 7.66

13.51 5.55 3.92 3.30 2.75 4.96 1.20 1.93 3.92 3.66 3.77 4.90 2.74 1.59 6.46

11.08 1.89 1.86 1.41 8.02 7.85 3.35 7.89 5.80 4.13

11.22 3.49 6.31

10.01 4.77

98 95 171 59 103 102 71 97 98 91 95 100 83 89 92 78 86 85 101 73 104 82 100 110 80 50 88 103 118 72 98 72 85 88

4.93 3.15 8.83 4.87

11.99 3.17 3.30 2.05 3.41 5.69 2.30

18.96 8.29 3.97 2.66 3.23 2.62 1.62 4.90

11.21 3.56 1.74 1.39 5.85 5.24 2.00 4.36 2.37 9.26 9.69 3.47 5.89

15.46 1.63

84 90 95 91 87

104 87 90 91 93 90 82 87 88 89 87 83 91

118 90 93 86 97 89 81 90

121 123 99

110 91 77 92 80

Leek

%RSDRecovery（％）

Recovery（％）

Recovery（％）

Recovery（％）

Paprika

%RSDCompounds

Leek

%RSD

Paprika

%RSD

5ppb standards spikedMatrix blankMRL （Japan）

8.19 ppb3.77 ppb5 ppm

25.78 ppb21.39 ppb15 ppm

556.58 ppb550.92 ppb10 ppm

9.63 ppb2.94 ppb30 ppm

Azoxystrobin Clothianidin Fludioxonil Kresoxim-methyl

■高感度・高選択性

マトリックスを多く含む試料に対しては、GC-MS/MSによるMRM測

定が有効です。2段階の質量分離を行うため、従来のスキャンモー

ドやSIMモードでは分離できない成分も分離して検出することが

可能です。

■高速性

UFsweeper®は、コリジョンセルを必要最小限の長さに抑えつつ、

高いCID効率とイオンの高速搬送を実現した島津独自の技術で

す。高速測定においても信号強度の低下やクロストークの発生を

防ぎます。

■高感度

UF-Lens™とUFsweeper®Ⅱコリジョンセルの組み合わせにより

Multiple Reaction Monitoring : MRM感度（当社比: レセルピンの

S/N）で5倍の向上を実現、またトリプル四重極型質量分析計で可

能なすべてのスキャンモード測定時においても感度向上を実現し

LC/MSアプリケーションの領域を広げます。

■高速性

LCMS-8030をベースにリリースした各種メソッドパッケージの条件

もそのままLCMS-8040で利用できます。脱溶媒管（Desolvation Line :

DL）、ESIキャピラリーなどの消耗品もすべて共通です。LabSolutions

の使用経験さえあれば、まったく違和感なくLCMS-8040をお使い

いただけます。

■操作性の継承

LCMS-8030の超高速性をそのまま継承し、最高555 ch/sec（最小

Dwell Time 1 msec、最小Pause time 1 msec）の超高速MRM測

定、正負イオン化切替時間15 msecの超高速正負イオン化切替測

定、最高15000 u/secの超高速スキャン測定が可能です。

■優れた操作性

COAST機能（MRM、SIM自動作成機能）はデータを確認しながら、

タイムプログラムの設定が可能です。多彩な測定モードに対応し

た最適な分析条件を簡単に設定することができます。

従来型 UF-LensTM

LCMS-8040LCMS-8030

MRMトランジション数と再現性Quetiapine-TMS m/z 321 > 211

MRM/sec %RSD

100 1.06%

150 1.13%

300 0.60%

450 0.62%

600 1.32%

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　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 初版発行：2013年 5月　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　 © Shimadzu Corporation, 2013

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