The application of LC-UFMSMS to the analysis of pesticide residues in negative ion ESI

Význam tématu

Vývoj citlivních a spolehlivých metod pro stanovení reziduí herbicidů, jako je glyphosate a jeho metabolitu AMPA, je klíčový pro zabezpečení kvality potravin a vody v souladu s regulatorními požadavky.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřuje na kombinaci FMOC derivatizace, reverzní chromatografie a MRM detekce v negativním iontovém režimu ESI na platformách Shimadzu Nexera LCMS-8030 a LCMS-8040. Cílem bylo zlepšit citlivost, rozšířit linearitu a zvýšit odolnost vůči matrici při analýze fenoxy a karboxylových herbicidů.

Použitá instrumentace

• LCMS-8030 a LCMS-8040 (Shimadzu) vybavené UFSweeperTM
• Kolona Shimpack XR-ODS III (75 mm × 2,1 mm, 1,7 μm)
• Autosampler Sil-30AC, vnosový objem 1–10 μL
• Nitrogen jako nebulizační a sušící plyn, argon pro kolizní buňku

Použitá metodika

• Náhodné přídavky glyphosatu a AMPA do vzorků obilovin a ovoce (0,001–1 ppm)
• Extrahování metodou QuEChERS
• Derivatizace FMOC činidlem pro umožnění separace na reverzní fázi
• Chromatografie: mobilní fáze A = 10 mM amonného octanu ve vodě (90 %), B = 10 mM amonného octanu v methanolu (10 %); gradient do 95 % B
• Detekce MRM v negativním ESI: optimalizace Q1, Q3, kolizního napětí a bias voltů

Hlavní výsledky a diskuse

• Detekční limity: 1 pg on-column pro FMOC-glyphosate (S/N > 5:1), 2,5 pg on-column pro FMOC-AMPA (S/N > 6:1)
• Linearity v rozsahu 1–1000 pg: koeficient korelace r2 ≈ 0,9999
• Citlivost pro všechny testované herbicidy < 2 pg on-column
• FMOC derivatizace umožnila použití robustní reverzní fáze a eliminaci HILIC
• In-line filtrace (UFSweeperTM) snížila maticové interferenty a zvýšila signál/šum

Přínosy a praktické využití metody

• Splnění a překročení regulatorních limitů pro monitoring reziduí herbicidů
• Možnost miniaturizace přípravy vzorku pro úsporu času a materiálů
• Široké spektrum analyzovatelných fenoxy a karboxylových kyselin v potravinových matricích

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další miniaturizace a automatizace QuEChERS extrakce vzorků
• Integrace s vysokorozlišovacími MS systémy a pokročilou datovou analýzou
• Využití umělé inteligence pro optimalizaci MRM přechodů a validaci metod
• Rozšíření aplikace do environmentálních, farmaceutických a klinických matic

Závěr

Navržená metoda LC-UFMSMS s FMOC derivatizací poskytuje vynikající citlivost, linearitu a robustnost pro stanovení glyphosatu, AMPA a ostatních herbicidů ve složitých vzorcích potravin. Metoda splňuje regulatorní požadavky a nabízí možnosti dalšího rozvoje a aplikace.

Reference

• Grieves N., Mulders J., Peebles B. a kol. Application of LC-UFMSMS to the analysis of pesticide residues in negative ion ESI. Shimadzu Australasia; Metabolomics Australia; Murdoch University.