LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníŽivotní prostředí, Potraviny a zemědělství
VýrobceWaters
Význam tématu
Identifikace metabolit pesticidů v komplexních vzorcích je klíčová pro posouzení jejich ekologického a toxikologického rizika. Regulátoři vyžadují podrobná data o biotransformaci účinných látek, aby bylo možné zhodnotit potenciální dopady na člověka i životní prostředí.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo demonstrovat workflow pro nenáročnou a komplexní identifikaci metabolitů atrazinu v extraktech půdy. Jako modelové látky byly použity atrazin a jeho známé metabolity, které byly přidané do půdních vzorků, a následně analyzovány metodou UPLC-MSE s podporou softwaru UNIFI.
Použitá metodika
Vzorky: 10 g půdy extrahováno vodou a acetonitrilem, následovala solidačně kapalná extrakce a přidání standardů atrazinu a jeho metabolitů.
Chromatografie: ACQUITY UPLC HSS T3 kolona 2,1×100 mm, 1,8 μm; mobilní fáze voda s 10 mM formiátem amonným (A) a acetonitril (B); gradient 1–90 % B za 6 min; průtok 0,6 mL/min, teplota 45 °C.
MS podmínky: ESI+ režim; MSE nízká energie 2 eV, vysoká energie 17–45 eV; rozsah m/z 50–950; čas skenu 0,15 s.
Použitá instrumentace
- ULPC systém: Waters ACQUITY UPLC I-Class
- MS detektor: Xevo G2-XS QTof
- Kolona: ACQUITY UPLC HSS T3, 2,1×100 mm, 1,8 μm
Hlavní výsledky a diskuse
Byly úspěšně identifikovány klíčové biotransformace atrazinu: 2-hydroxylace a N-dealkylace (desethyl, desisopropyl a desethyl-desisopropyl metabolity). UNIFI workflow zpřehlednil:
- Metabolite Review: rychlý přehled chromatogramů, spekter a navržených fragmentů.
- Binary Compare: porovnání testovacího a kontrolního vzorku s detekcí unikátních metabolitů.
- Metabolite Hierarchy Map: vizualizace vztahů mezi parent látkou a produkty.
- TrendPlot: sledování kinetiky biotransformace napříč vzorky.
- Transformation Localization: lokalizace modifikací v molekulární struktuře.
- Common Fragment Search: hledání společných fragmentů pro potvrzení příbuznosti struktur.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje vysoce přesnou a rychlou detekci známých i neznámých metabolitů v jediném analýzním běhu bez předchozí cílené selekce. Umožňuje konzistentní a auditovatelnou dokumentaci pro registraci nových pesticidů.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření workflow na další třídy pesticidů a jejich konjugáty.
- Integrace datové analýzy založené na strojovém učení pro odhalování nečekaných metabolitů.
- Automatizace časových studií kinetiky degradace v polních podmínkách.
- Propojování environmentálních a biomonitorovacích dat v reálném čase.
Závěr
Popsané řešení nabízí flexibilní a spolehlivý přístup k identifikaci pesticidních metabolitů v náročných matricích. Kombinace UPLC-MSE s UNIFI výrazně zjednodušuje datovou interpretaci, podporuje regulativní schvalování a posouvá hranice environmentální analytiky.
Reference
- U.S. EPA Pesticide Registration, 2015.
- Tiller PR, Yu S, Castro-Perez J, Fillgrove KL, Baillie TA. Rapid Commun Mass Spectrom. 2008;22:1053–1061.
- Waters White Paper No. 720004036en. October 2011.
- Vryzas Z et al. Chemosphere. 2012;89:1330–1338.
- Laws ER, Hayes WJ. Handbook of Pesticide Toxicology. 1991.
- Tomlin CD. The Pesticide Manual. 1997.
- Shimabukuro RH. Plant Physiol. 1968;43:1925–1930.
- Cox C. J Pesticide Reform. 2001;21(3):12–20.
- Cherifi M et al. Plant Physiol Biochem. 2001;39:665–672.
- Shimabukuro RH, Swanson HR, Walsh WC. Plant Physiol. 1970;46:103–107.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.