AGROCHEMICAL SOLUTIONS APPLICATION NOTEBOOK
Příručky | 2015 | WatersInstrumentace
Výzkum a charakterizace chirálních pesticidů je klíčová součást hodnocení jejich účinnosti, selektivity a bezpečnosti. Mnoho moderních pesticidních aktivních složek má jeden či více stereocenter, přičemž jednotlivé enantiomery mohou vykazovat odlišné biologické vlastnosti a environmentální osudy. Rychlé a spolehlivé metody pro oddělení, detekci i kvantifikaci sterilních forem pesticidů a jejich metabolitů v komplexních vzorcích (polní půda, obiloviny, formulace) proto zásadně napomáhají optimalizaci aplikace, minimalizaci nežádoucích účinků a zrychlení registrace nových přípravků.
Autoři demonstrují, jak pomocí systémů UPLC-UPC2 a vysoce rozlišené hmotnostní spektrometrie (Tof-MS E, tandem QTof či QqQ) a softwaru UNIFI nebo MassLynx dosahovat:
Pro vysokou efektivitu separací a širokou paletu stacionárních fází používají autoři:
Metody přinášejí zásadní zrychlení vývoje a validace chiralitních a metabolitních zkoušek pesticidů:
Očekává se rozšíření UPLC-SFC pro multimatrikovou analýzu reziduí včetně povrchových vod či bioproduktů, dále implementace AI-podpory pro automatické rozlišení neznámých metabolit a vývoj nových chirálních stacionárních fází pro náročné stereochemické úlohy. Digitalizace workflow a hloubkové strojové učení předznamenávají další zvýšení produktivity a přesnosti praxí RegTech v sektoru agrochemikálií.
Průnik SFC-UPLC a vysoce rozlišené MS, doplněný softwarem UNIFI, umožňuje komplexní profilaci, enantio- a diastereoseparace, izolaci i identifikaci metabolitů a nečistot ve složitých vzorcích s vysokou citlivostí a reprodukovatelností. Metody splňují nároky na rychlost, ekologii a kvalitu dat pro registraci a zajištění bezpečné aplikace moderních pesticidů.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ, SFC, LC/SQ
ZaměřeníŽivotní prostředí
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Výzkum a charakterizace chirálních pesticidů je klíčová součást hodnocení jejich účinnosti, selektivity a bezpečnosti. Mnoho moderních pesticidních aktivních složek má jeden či více stereocenter, přičemž jednotlivé enantiomery mohou vykazovat odlišné biologické vlastnosti a environmentální osudy. Rychlé a spolehlivé metody pro oddělení, detekci i kvantifikaci sterilních forem pesticidů a jejich metabolitů v komplexních vzorcích (polní půda, obiloviny, formulace) proto zásadně napomáhají optimalizaci aplikace, minimalizaci nežádoucích účinků a zrychlení registrace nových přípravků.
Cíle a přehled studie
Autoři demonstrují, jak pomocí systémů UPLC-UPC2 a vysoce rozlišené hmotnostní spektrometrie (Tof-MS E, tandem QTof či QqQ) a softwaru UNIFI nebo MassLynx dosahovat:
- enzymatického rozlišení chirálních isomerů pyrethroidů, pyrethrinů, fenylamidových a triazolových fungicidů či acetanilidových herbicidů,
- detekce stopových složek a metabolitů v polních matricích (půda, obilné slámy, zrna),
- identifikace a strukturálního rozlišení neznámých vedlejších produktů a nečistot,
- rychlé a opakovatelné přípravy částečného i hromadného oddělení (preparativní SFC) chirálních sloučenin.
Použitá metodika a instrumentace
Pro vysokou efektivitu separací a širokou paletu stacionárních fází používají autoři:
- LC-SFC konvergenci (Waters ACQUITY UPC2) s CO2 + organický modifier (methanol, isopropanol, směsi s vodou/kyselinou),
- sub-2 μm polysacharidové chirální kolony (Amylose/CEL1/IA-3/OJ-H) pro analytické enantioseparace,
- preparativní SFC (Investigator SFC, SFC 80q, Prep 100q) pro izolaci čirálních isomerů,
- Tof-MS E (Xevo G2-XS QTof) a QqQ-MRM (Xevo TQ-S, ACQUITY QDa) pro vysoce selektivní detekci stop,
- UNIFI Software pro automatizované workflow identifikace metabolit.
Hlavní výsledky a diskuse
- Chiralita pyrethroidů (pyrethrin, cyfluthrin, permethrin) byla plně rozlišena v časovém rozsahu 1–8 min,
- fenylamidové a acetanilidové fungicidy (metolachlor, metalaxyl-M) ve 2–5 min,
- triazoly (propiconazol, tebuconazol, dinikonazol atd.) v 1–4 min,
- detekce isobarických nečistot a vedlejších produktů v komerčním produktu (propiconazol) potvrdila přítomnost isomerů pozorovaných UV i MS,
- plesnivění atrazinu v půdě umožnilo identifikaci N-dealkylací i 2-hydroxylací včetně dosud nezdokumentované ditioly atrazinu,
- přídavkem RADAR/PICs a MSE lze současně odhalit a rozpoznat koelutující komponenty i poskytovat produkty iontové charakterizace.
Přínosy a praktické využití metody
Metody přinášejí zásadní zrychlení vývoje a validace chiralitních a metabolitních zkoušek pesticidů:
- nízké spotřeby organických rozpuštědel a menší ekologická stopa oproti NP-HPLC,
- vyšší vzorkovací průtok a rychlejší přechod mezi screeningem a preparativou,
- jednotné workflow pro analýzu formulací, polí i preparativní purifikace,
- snadná automatizace s omyvatelnými standardy a integralitou dat pro regulatorní dokumentaci.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření UPLC-SFC pro multimatrikovou analýzu reziduí včetně povrchových vod či bioproduktů, dále implementace AI-podpory pro automatické rozlišení neznámých metabolit a vývoj nových chirálních stacionárních fází pro náročné stereochemické úlohy. Digitalizace workflow a hloubkové strojové učení předznamenávají další zvýšení produktivity a přesnosti praxí RegTech v sektoru agrochemikálií.
Závěr
Průnik SFC-UPLC a vysoce rozlišené MS, doplněný softwarem UNIFI, umožňuje komplexní profilaci, enantio- a diastereoseparace, izolaci i identifikaci metabolitů a nečistot ve složitých vzorcích s vysokou citlivostí a reprodukovatelností. Metody splňují nároky na rychlost, ekologii a kvalitu dat pro registraci a zajištění bezpečné aplikace moderních pesticidů.
Reference
- Commission Regulation (EU) No 544/2011 o registraci pesticidů
- Pérez-Fernández A. a kol. J Chrom A 1218, 6561 (2011)
- Ye J., Wu J., Liu W. Trends Anal Chem 28, 1148 (2009)
- Shimabukuro R.H. Plant Physiol. 43, 1925 (1968)
- Cherifi M. a kol. Plant Physiol Biochem 39, 665 (2001)
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Stereoselective Separation of Triazole Fungicides Using the ACQUITY UPC2 System and ACQUITY UPC2 Trefoil Chiral Columns
2015|Waters|Aplikace
Stereoselective Separation of Triazole Fungicides Using the ACQUITY UPC 2 System and ACQUITY UPC 2 Trefoil Chiral Columns Marian Twohig and Michael O’Leary Waters Corporation, Milford, MA, USA A P P L I C AT I O N B E…
Klíčová slova
enantiomeric, enantiomericuniconazole, uniconazolemethanol, methanoldiniconazole, diniconazolechiral, chiralcyproconazole, cyproconazoletriadimefon, triadimefonbromuconazole, bromuconazolefenbuconazole, fenbuconazolehexaconazole, hexaconazoletetraconazole, tetraconazoleflutriafol, flutriafolpropiconazole, propiconazolepenconazole, penconazoletebuconazole
Chiral and Achiral Profiling of a Pesticide Formulation Using the ACQUITY UPC2 System and the ACQUITY QDa Detector
2014|Waters|Aplikace
Chiral and Achiral Profiling of a Pesticide Formulation Using the ACQUITY UPC 2 System and the ACQUITY QDa Detector Marian Twohig,1 Michael O’Leary,1 John P. McCauley,2 and Rui Chen2 1 Waters Corporation, Milford, MA, USA 2 Waters Corporation, New Castle,…
Klíčová slova
achiral, achiralformulation, formulationchiral, chiralpropiconazole, propiconazoledetection, detectiontriazole, triazoleacquity, acquitysample, samplepesticide, pesticideanalysis, analysisdevelopment, developmentqda, qdasupercritical, supercriticalminutes, minutesregioisomer
Isolating Trace Impurities for Structural Elucidation in a Commercial Fungicide Formulation Using Preparative SFC
2015|Waters|Aplikace
Isolating Trace Impurities for Structural Elucidation in a Commercial Fungicide Formulation Using Preparative SFC John McCauley and Marian Twohig Waters Corporation, Milford, MA, USA A P P L I C AT I O N B E N E F I…
Klíčová slova
preparative, preparativeimpurities, impuritiesfungicide, fungicideelucidation, elucidationsfc, sfcstructural, structuralviridis, viridisisolating, isolatingpropiconazole, propiconazolechiralpak, chiralpaktrace, tracecommercial, commercialformulation, formulationisomers, isomersisocratic
Enantioseparation and Detection of Triazole Fungicides in Wheat Grain and Wheat Straw using the ACQUITY UPC2 System and Xevo TQ-S 
2014|Waters|Aplikace
Enantioseparation and Detection of Triazole Fungicides in Wheat Grain and Wheat Straw using the ACQUITY UPC 2 System and Xevo TQ-S Marian Twohig, Michael O’Leary, and Claude Mallet Waters Corporation, Milford, MA, USA A P P L I C AT…
Klíčová slova
triazole, triazolefungicides, fungicidesenantioseparation, enantioseparationstraw, strawgrain, grainheat, heatfenbuconazole, fenbuconazoleuniconazole, uniconazoleflutriafol, flutriafolwheat, wheattebuconazole, tebuconazolediniconazole, diniconazoleenantiomer, enantiomerpics, picsdetection