A Comparison of IC-MS/MS and LC-MS/MS Techniques for the Multi-Residue Analysis of Polar Pesticides and Metabolites in Food

Význam tématu

Polar pesticidy, jako je glyphosate, perchlorate a fosetyl-Al, se vyskytují v potravinách v nízkých koncentracích (ng/g) a vyžadují účinné a robustní analytické metody pro jejich spolehlivé stanovení. Správná volba chromatografické techniky a měření hraje klíčovou roli pro zajištění bezpečnosti potravin a dodržení regulačních limitů.

Cíle a přehled studie

Studie porovnává tři přístupy pro multi-reziduální analýzu polarních pesticidů a jejich metabolitů ve vzorcích potravin (pórek, dětské pyré, kurkuma) při koncentracích 10 a 50 ng/g. Testované metody zahrnují:

• LC-MS/MS s porézním grafitickým uhlíkem (PGC).
• LC-MS/MS s hybridní mixed-mode kolonkou (HILIC + iontová výměna).
• IC-MS/MS se silnou aniontovou výměnou (SAX) a potlačenou vodivostí.

Metodika

Vzorky byly extrahovány modifikací postupu QuPPe (Quick Polar Pesticides) s methanolem, ochlazeny, centrifugovány a vyčištěny solid-phase cartridge (OnGuard II RP) a filtrovány. Kurkuma byla navíc čištěna Hypercarb PGC kazetou. Chromatografické gradienty byly optimalizovány pro každou kolonu a měření probíhalo ve vysoce čistém režimu SRM v negativním iontovém módu.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Vanquish Flex UHPLC.
• PGC kolona Hypercarb 100 × 2,1 mm, 5 µm.
• Mixed-mode HILIC/iontová výměna kolona Raptor X 30 × 2,1 mm, 2,7 µm.
• IC-MS/MS systém Thermo Scientific Dionex Integrion HPIC se stacionární aniontovou kolonnou IonPac AS19.
• TSQ Altis Triple Quadrupole Mass Spectrometer (SRM).
• Cartridge OnGuard II RP, Hypercarb PGC kazeta, Nalgene PES 0,2 µm filtr.

Hlavní výsledky a diskuse

IC-MS/MS dosáhla nejlepší přesnosti a opakovatelnosti pro polar anionty ve všech testovaných matricích, s vynikající retenční stabilitou a kvalitními tvarovými špičkami. Mixed-mode LC kolona předvedla slušné výsledky pro většinu sloučenin, avšak nedetekovala N-acetyl-glyphosate. PGC kolona poskytla dobrou citlivost po rozsáhlém pasivaci vzorkem, ale vykazovala horší stabilitu retence.

Přínosy a praktické využití metody

• IC-MS/MS umožňuje spolehlivou multi-reziduální analýzu polar aniontů v potravinách při nízkých hladinách.
• Mixed-mode kolona nabízí rychlejší přípravu a stabilní retenci pro většinu cílových látek.
• PGC kolona je univerzální pro oba polarity, ale vyžaduje důkladné kondicionování.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další optimalizace přípravy extraktů pro redukci iontového potlačení zejména v komplexních botanických matricích (kurkuma, zázvor).
• Vývoj interní standardní kalibrace pro zvýšení přesnosti a reprodukovatelnosti.
• Integrace IC-MS/MS do rutinního monitoringu polarních pesticidů včetně kationtů pomocí vhodných kolonn.

Závěr

Porovnání ukázalo, že IC-MS/MS s aniontovou výměnou nabízí nejlepší parametry pro stanovení polar aniontů v potravinách. Mixed-mode a PGC LC-MS/MS metody mají své výhody i omezení, které je nutné zvážit při výběru vhodného analytického protokolu.

Reference

1. Quick Polar Pesticides Method. EURL for Pesticides. 2021