UHPLC-MS/MS Analysis of Polar Pesticides on the Supel™ Carbon LC Column

Význam tématu

Polarizované pesticidy, jako jsou glyphosate, chloráty, fosetyl-Al a další organofosforečné sloučeniny, představují analytickou výzvu kvůli své hydrofilicitě a minimální retenci na běžných reverzně-fázových kolónách. Jejich monitoring v potravinách, půdách a vodách je však klíčový pro zajištění bezpečnosti potravin, ochranu životního prostředí a splnění regulačních limitů.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo demonstrovat schopnost nové Supel™ Carbon LC kolony (porézní grafitické uhlíkové povrchy) při UHPLC-MS/MS analýze široké škály vysoce polárních pesticidů a jejich metabolitů. Studie zahrnovala čtyři skupiny sloučenin:

• Glyphosate a jeho strukturální analogy (AMPA, glufosinate, acetyl-n-glufosinate)
• Chlorát a perchlorát
• Fosetyl-Al a jeho metabolity (HEPA, MPPA)
• Bialaphos, ethephon a fosfonová kyselina

Použitá metodika a instrumentace

Pro separaci byla použita Supel™ Carbon LC kolona (5 cm × 3,0 mm I.D., 2,7 μm). Mobilní fáze A tvořil 20 mM roztok uhličitanu amonného upravený na pH 9,0 hydroxidem amonným, fáze B byla acetonitril. Obecný gradient nebo v některých případech isokratický režim umožnil efektivní rozlišení během 5–8 minut.
MS/MS detekce byla prováděna v negativním ESI režimu na triple-quadrupole přístroji. Hlavní parametry:

• Ion source: Turbo Spray, 4000 V, teplota 325 °C
• Plynů: Curtain 25, GAS1 20, GAS2 30 (arbitrážní jednotky)
• MRM přechody optimalizované pro každou sloučeninu (Q1/Q3, CE, DP, EP)

Hlavní výsledky a diskuse

• Glyphosate a analogie: Výborné tvary píku a dostatečná retenční kapacita PGC kolony bez derivatizace či speciálních přísad.
• Chlorát a perchlorát: Úspěšné isokratické rozlišení v jednoduché mobilní fázi, krátký analytický čas a dobrý signál v MRM režimu.
• Fosetyl-Al a metabolity HEPA, MPPA: Kompletní baseline separace tří cílových látek a možnost spolehlivé kvantifikace.
• Bialaphos, ethephon, fosfonová kyselina: Plné rozlišení tří polarit, které tradičně vyžadují HILIC nebo iontovou chromatografii.

Přínosy a praktické využití metody

Supel™ Carbon LC kolona nabízí univerzální retenční mechanizmus (π-π, elektrostatické interakce) pro řadu polárních molekul. Metoda eliminuje potřebu derivatizace, složitých pufrů či speciálních kolon, což zjednodušuje laboratorní workflow. Krátká doba analýzy a kompatibilita s běžnými UHPLC-MS/MS přístroji usnadňuje rutinní monitorování kontaminant v potravinách, vodách a agroprostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj může směřovat k:

• rozšíření analyzovaného spektra polárních kontaminant (perzistentní organické pollutanty, farmaka, biocidy),
• využití vysokého rozlišení (HRMS) pro neznámé metabolity a nereservované pesticidy,
• implementaci online vzorkování a segmentovaných gradientů pro vysokokapacitní screening,
• green-chemistry přístupy s minimalizací organických rozpouštědel.

Závěr

Aplikace potvrzuje, že Supel™ Carbon LC kolona v kombinaci s UHPLC-MS/MS je vysoce efektivní nástroj pro separaci a kvantifikaci široké škály vysoce polárních pesticidů a jejich metabolitů. Metoda je rychlá, robustní a vhodná pro rutinní laboratorní provoz.

Reference

• Merck KGaA. UHPLC-MS/MS Analysis of Polar Pesticides on the Supel™ Carbon LC Column. Application Note MK_AN6679EN Ver. 1.0, 2020.