Determination of glyphosate and AMPA in oat flour by IC-MS

Význam tématu

Glyphosate je nejrozšířenější herbicid v zemědělství i okolo polních kultur. Jeho metabolit AMPA je velmi polární a bez chromoforu, což ztěžuje tradiční HPLC nebo GC analýzu, jež navíc vyžaduje složité derivatizace. Přímá detekce pomocí iontové chromatografie spojené s hmotnostní spektrometrií (IC-MS) umožňuje citlivé a selektivní stanovení těchto látek v potravinářských matricích bez derivatizace.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout kvantitativní metodu pro současné stanovení glyfosátu a AMPA v ovesné mouce. Vzorky byly extrahovány modifikovanou metodou QuPPE, separace trvala 30 minut a detekce probíhala v režimu SIM na single quadrupole MS. Metoda je navržena pro rutinní QA/QC a monitorování reziduí.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky ovesné mouky byly extrahovány vodou a metanolem, následovalo zmražení, odstředění a SPE čištění (OnGuard II RP). Použity byly izotopově značené interní standardy (13C,15N AMPA a 13C,15N glyfosát) pro kompenzaci matrice.

• IC systém: Thermo Scientific Dionex Integrion HPIC RFIC s eluentní generací (EGC 500 KOH) a suppressorem ADRS 600 v externím režimu obnovy vody (AXP-MS pumpa).
• Kolona: Dionex IonPac AS19-4 µm (2 × 250 mm) s guard kolona IonPac AG19-4 µm (2 × 50 mm).
• Detekce: potlačená vodivost a single quadrupole MS ISQ EC s HESI-II v negativním módu, SIM režim.
• Podmínky: gradient KOH 14–60 mM, průtok 0,35 mL/min, teplota kolony 30 °C, doba analýzy 30 min.

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatografická separace základních aniontů, AMPA a glyfosátu byla dosažena do 30 min.

• LOD/LOQ: glyfosát 0,072/0,242 µg/L (2,9/9,7 ng/g), AMPA 0,284/0,947 µg/L (11,4/37,9 ng/g).
• Lineární kalibrace 0,5–50 µg/L pro glyfosát a 1–50 µg/L pro AMPA, r2 > 0,999.
• Obnova (recovery) 96–101 % pro oba analyty při spike úrovních 1, 2 a 10 µg/L.
• Mezi­denní precize RSD < 1,3 % pro MS signál a < 0,4 % pro retenční časy.
• Analýza 3 vzorků ovesné mouky: AMPA nebyl detekován, glyfosát 33,4–181 ng/g (výsledky pod povolenou hranicí 30 mg/kg). MS detekce významně převyšuje citlivost potlačené vodivosti.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí přímé stanovení bez derivatizace, krátký celkový čas analýzy, vysokou citlivost a selektivitu vhodnou pro rutinní monitorování reziduí glyfosátu a AMPA v potravinářských matricích.

Budoucí trendy a možnosti využití

IC-MS se uplatní pro stanovení širšího spektra polárních pesticidů v různých matricích. Přechod na IC-MS/MS nebo vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrii by dále zlepšil selektivitu a citlivost. Automatizace přípravy vzorků, miniaturizace a kombinace s dalších technikami umožní robustní screening v potravinářském i environmentálním sektoru.

Závěr

Vyvinutá IC-MS metoda pro simultánní stanovení glyfosátu a AMPA v ovesné mouce prokázala vysokou přesnost, reprodukovatelnost a citlivost bez potřeby derivatizace. Je vhodná pro rutinní kontrolu reziduí v souladu s regulatorními limity.

Reference

• IARC Q&A about Glyphosate, 2018.
• Grandcoin A., Piel S., Baurès E. AminoMethylPhosphonic acid in natural waters: sources and fate, Water Res., 2017.
• Electronic Code of Federal Regulations, EPA tolerance for oats, 2019.
• EWG Roundup for Breakfast, Part 2, 2018.
• Adams S. et al. IC-MS/MS multiresidue method for polar pesticides in food, J. Agric. Food Chem., 2017.