Measurement of Underivatized Glyphosate and Other Polar Pesticides in Multiple Matrices Using Reversed-Phase Liquid Chromatography and Tandem Mass Spectrometry

Význam tématu

Používání glufosátu a glufosinátu představuje globální výzvu v oblasti monitoringu zbytků pesticidů díky jejich extrémní polaritě a afinitě k povrchům v LC systému. Přesné stanovení těchto sloučenin a jejich metabolitů (AMPA, MPPA, HEPA, NAG, ethephon, fosetyl) v hladinách pod µg/L v různých matricích je nezbytné pro ochranu životního prostředí, kvalitu pitné vody a kontrolu potravinové bezpečnosti.

Cíle a přehled studie

Výzkum se zaměřil na vývoj rychlé a univerzální metody pro kvantitativní analýzu osmipolárních pesticidů bez nutnosti derivatizace. Cílem bylo překonat problémy spojené s nedostatečnou retencí v klasické RP chromatografii a nepříznivými interakcemi s kovovými částmi průtokové cesty, a to při minimální přípravě vzorku a dosažení nízkých detekčních limitů v matricích vody, vína a medu.

Použitá metodika a instrumentace

• Ukázky: voda (centrifugace, filtrace 0,2 µm PES, acidifikace na 0,1 % formiát), víno (ředit 1:10 0,1 % formiátem), med (0,5 g + 5 mL 0,5 % formiátu, vortex, filtrace, diluce).
• Chromatografie: Agilent Infinity II 1290 LC; superficially porous reversed-phase kolona s PEEK‐linky a InfinityLab Deactivator Additive; teplota 40 °C, objem injekce 25 µL, tok 0,35 mL/min, gradient 0,1 % formiát/voda vs. 0,1 % formiát/methanol v čase 0–8 min.
• Hmotnostní spektrometrie: Agilent 6470A Triple Quadrupole LC/MS s AJS ESI; dynamická MRM akvizice ve dvojí ionizační polaritě; zdrojové podmínky: Tdry 220 °C, tok 11 L/min, válcové plyny a napětí optimalizované pro pozitivní i negativní režim.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila baseline separaci osmi analytů v čase od 0,97 do 4,49 min bez špičkového ohonu. Reprodukovatelnost (RSD) plošného signálu do 5,6 % a retenčního času do 0,63 % v matici medu potvrdila robustnost. Detekční limity pro glufosinát dosahují 0,05 µg/L a pro glufosát 0,025 µg/L ve vodných vzorcích. Kalibrační křivky v matricích povrchové vody, vína a medu vykazují linearitu R2 > 0,999 při vážení 1/x.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimální a rychlá příprava vzorku bez derivatizace.
• Vysoká citlivost a nízké detekční limity umožňují monitoring v souladu s legislativou.
• Široké spektrum aplikací v environmentálních, potravinářských a biotechnologických laboratořích.
• Možnost vysokopropustného provozu díky krátkému běhu a stabilní retenci.

Budoucí trendy a možnosti využití

Rozvoj povrchově pórových RP kolon odolných prakticky 100% vodným podmínkám může otevřít cestu k analýze dalších vysoce polárních sloučenin a biopolymerů. Integrace s vysoce rozlišenou hmotnostní spektrometrií a automatizovanou přípravou vzorků dále zvýší citlivost a throughput. On-site a miniaturizované systémy LC-MS by mohly umožnit rychlý screening přímo v terénu.

Závěr

Popsaná metoda nabízí komplexní řešení pro stanovení pod-µg/L kategorií glufosátu, glufosinátu a šesti doplňujících polárních pesticidů v různých matricích. Kombinace PEEK-linky, deaktivační přísady, nového RP plniva a citlivé TQ MS zajišťuje špičkové chromatografické vlastnosti a vynikající analytické parametry pro rutinní aplikace.

Reference

• J. J. Hsiao et al., Analytical Chemistry, 2018, 90, 9457–9464.
• US Environmental Protection Agency, Method Detection Limit Procedure Rev. 2, December 13, 2016.