I KNEW YOU WERE TROUBLE: EXPANDING LC METHODS TO INCLUDE DIFFICULT GC COMPOUNDS USING A NOVEL IONIZATION TECHNIQUE

Význam tématu

Screening potravinářských vzorků na rezidua pesticidů je klíčový pro zajištění bezpečnosti potravin a splnění legislativních limitů. Tradiční GC-MS metody selhávají u thiophthalimidových fungicidů (captan, folpet) kvůli jejich rychlé degradaci v GC injektoru. Vyvinutí robustnější LC-MS/MS metody s novou ionizací UniSpray otevírá možnosti pro spolehlivou analýzu těchto „problémových“ sloučenin.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem bylo:

• Ověřit možnost stanovení captanu, folpetu a jejich degradátů THPI a PI pomocí LC-MS/MS.
• Porovnat klasickou elektrospray ionizaci (ESI) s novou technikou UniSpray (USI).
• Zhodnotit opakovatelnost, linearitu a limity detekce v potravinových matricích.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (celer, kale) byly extrahovány a čištěny standardní rychlou přímou extrakcí a sorpčním čištěním. Analýza proběhla na LC-MS/MS systému:

• LC: ACQUITY UPLC I-Class, kolona BEH C18 2,1×50 mm, 1,7 µm, 45 °C, 0,45 mL/min, injekce 10 µL.
• MS: Xevo TQ-XS.
• Mobilní fáze A: voda + 0,1 % kyseliny mravenčí + 0,05 % amoniaku; B: methanol + 0,1 % kyseliny mravenčí + 0,05 % amoniaku; gradient z 90 % A na 100 % B.
• Ionizace ESI: kapilární napětí 3 kV, teplota odpařování 200 °C, tok plynu 1000 L/h.
• Ionizace USI (UniSpray): impaktorové napětí 3 kV, teplota odpařování 300 °C, tok plynu 1000 L/h.

Hlavní výsledky a diskuse

GC splitless injekce captanu a folpetu v matrici vykazovaly velmi nízkou opakovatelnost a degradaci na THPI a PI již po 2–3 injekcích. V LC-MS/MS s ESI i USI byla opakovatelnost při 25 injekcích v matricích RSD < 10 %. Lineární kalibrace dosáhly R2 > 0,995 v rozsahu 0,005–0,100 mg/kg. Limity detekce v matricích (kale, celer) byly pro captan a folpet 0,5–5 ppb, pro THPI a PI rovněž v jednotkách ppb, tedy pod EU MRL. UniSpray zvýšila ionizační účinnost, což se projevilo až několikanásobně vyššími plochami vrcholů ve srovnání s ESI.

Přínosy a praktické využití metody

• Možnost stanovit „troublesome“ GC pesticidy v jednom LC-MS/MS běhu.
• Vyšší citlivost a robustnost díky UniSpray ionizaci.
• Splnění EU limitů pro rezidua pesticidů.
• Snížení počtu samostatných metod a analýz v laboratoři.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření UniSpray na široké spektrum nepolárních a polárních látek.
• Integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry pro neznámé metabolity.
• Automatizace přípravy vzorků a vysokoprůchodové skríningové analýzy.
• Uplatnění v environmentální a farmaceutické analytice.

Závěr

Nová LC-MS/MS metoda s UniSpray poskytuje spolehlivou alternativu ke GC-MS pro analýzu captanu, folpetu a jejich degradátů. Metoda vykazuje vynikající opakovatelnost, linearitu a citlivost pod legislativními limity, přičemž UniSpray přináší vyšší ionizační účinnost než klasická ESI.

Reference

1. A. Berthet, M. Bouchard, P. Schupfer, D. Vernez, B. Danuser, C.K. Huynh, 2011. Liquid chromatography-tandem mass spectrometry (LC/APCI-MS/MS) method for the quantification of captan and folpet phthalimide metabolites in human plasma and urine. Anal Bioanal Chem, 399.
2. A. Lubin, S. Bajic, D. Cabooter, P. Augustijns, F. Cuyckens, 2016. Atmospheric pressure ionization using a high voltage target compared to electrospray ionization. J. Am. Soc. Mass Spectrom, 28.
3. A. Lubin, R. De Vries, D. Cabooter, P. Augustijns, F. Cuyckens, 2017. An atmospheric pressure ionization source using a high voltage target compared to Electrospray ionization for the LC/MS analysis of pharmaceutical compounds. J. Pharm. Biomed. Anal, 142.
4. European Union. Commission Regulation (EU) 2016/156. Amending Annexes II and III to Regulation (EC) No 396/2005 as regards maximum residue levels for boscalid, clothianidin, thiamethoxam, folpet and tolclofos-methyl in or on certain products. 2016.
5. European Union. Commission Regulation (EU) 2016/452. Amending Annexes II and III to Regulation (EC) No 396/2005 as regards maximum residue levels for captan, propiconazole and spiroxamine in or on certain products. 2016.