Determination of cationic polar pesticides in oat cereals by ion chromatography and electrospray ionization mass spectroscopy

Význam tématu

Kontaminace potravin pesticidy představuje vážné zdravotní riziko, a to zejména u velmi polárních iontových pesticidů nedostatečně zachytitelných tradičními GC/LC metodami. Kationtové pesticidy jako chlormekvat, mepiquat, paraquat a diquat vyžadují speciální přístup založený na iontové chromatografii s detekcí hmotnostní spektrometrií.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo ukázat možnost stanovení čtyř kationtových polarizovaných pesticidů v ovesných cereáliích pomocí Reagent-Free IC na koloně Dionex IonPac CS21-Fast-4µm s elektrolyticky generovaným gradientem metansulfonové kyseliny, potlačenou vodivostní detekcí a jednoválcovým MS (ISQ EC) v režimu SIM.

Použitá metodika a instrumentace

Analytický systém sestával z Dionex ICS-6000 RFIC (moduly DP, EG, DC), autosampleru AS-AP a hmotového spektrometru ISQ EC s HESI-II.

• Kolony: CG21-Fast-4µm (2×30 mm) a CS21-Fast-4µm (2×150 mm), 40 °C, 0,30 mL/min.
• Eluent: elektrolyticky generovaná MSA, gradient 3–25 mM.
• Detekce: potlačená vodivost (Dionex CDRS 600, 22 mA) a MS SIM (m/z kvadruply kvadruply).
• Příprava vzorků: modifikovaná QuPPE extrakce cereálií 1:1 metanol/kyselina (formiová nebo HCl), 80 °C, 15 min, centrifugace, filtrace 0,45 µm.

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda umožnila separaci kationtů matrice (Li+, Na+, NH4+, K+, Mg2+, Ca2+) a pesticidů s vynikajícími retencemi a ostrými píky. Kalibrační křivky (10–200 µg/L) byly kvadratické s r2>0,999, odhadované LOD standardů 0,43–3,4 µg/L (odpovídá 0,0043–0,068 mg/kg), při odziscích vzorků 80–108 %. Při analýze ovesných a opražených cereálií byly detekovány stopy chlormekvatu, splňující požadavky EU MRL.

Přínosy a praktické využití metody

• Vysoká selektivita kationtových pesticidů bez nutnosti tandemové MS.
• Analytický čas cca 30 min s dvojitou detekcí (vodivost + MS).
• Vhodné pro rutinní screening QA/QC laboratoří v potravinářství.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Zavedení IC-MS/MS nebo vysokorozlišující MS pro lepší identifikaci a nižší LOD.
• Rozšíření na další typy matric (ovoce, zelenina, voda).
• Další automatizace přípravy vzorků a multireziduální screening metodikou IC/HRMS.

Závěr

Popsaná RFIC-MS metoda pro stanovení kationtových polarizovaných pesticidů v ovesných cereáliích je robustní, přesná (recoveries 80–108 %) a dostatečně citlivá (LOD 0,0043–0,068 mg/kg) pro rutinní screeningové účely.

Reference

• 1. English C. Deadly Glyphosate In Your Food? There's No Reason To Panic, ACSH, 2021.
• 2. Adams S. et al. Development and validation of IC-MS/MS method for polar ionic pesticides in food. J Agric Food Chem, 2017, 65, 7294–7304.
• 3. Fussell R.J. Analysis of polar ionic pesticides using IC-MS, EPRW, Limassol 2016.
• 4. Bousova K. et al. Fast routine analysis of polar pesticides by suppressed IC-MS, Thermo Fisher Appl Note 661, 2017.
• 5. Kurz A. et al. Routine analysis of polar pesticides in water by IC-QQQ, Thermo Fisher Appl Note 666, 2017.
• 6. Christison T. et al. Determination of cationic polar pesticides in fruits and vegetables by IC-HRAM-MS, Thermo Fisher App Note 72908, 2018.
• 7. Madden J.E. Cationic polar pesticides in food and beverage matrices by IC-MS/MS, NEMC, 2021.
• 8. Hu J.; Rohrer J. Determination of polar pesticides in drinking water by IC-MS, Thermo Fisher App Note 73608, 2020.
• 9. Christison T.; Rohrer J. Determination of anionic polar pesticides by IC with serial detection, Thermo Fisher App Note 73339, 2020.