Determination of cationic polar pesticides in homogenized fruit and vegetable samples using IC-HRAM MS
Aplikace | 2019 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analýza iontových, polárních pesticidů v potravinách je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a splnění přísných regulačních požadavků. Cationické polar pesticides, jako chlormekvat, mepiquat, diquat či paraquat, se díky své nevolatilní a nabité povaze obtížně stanovují tradičními GC-MS či HPLC-MS metodami. Použití iontové chromatografie spojené s vysokým rozlišením a přesnou hmotnostní spektrometrií (IC-HRAM-MS) umožňuje citlivou, selektivní a rychlou multireziduální detekci těchto látek ve vzorcích ovoce a zeleniny.
Cílem studie bylo ověřit možnost přímé detekce šesti cationických polárních pesticidů (morpholin, trimethylsulfonium, mepiquat, chlormequat, diquat, paraquat) ve zhomogenizovaných vzorcích ovoce a zeleniny. Pro separaci byla navržena rychlá 10minutová metoda na systém Dionex Integrion HPIC s RFIC, připojená k hybdridnímu kvadrupól-Orbitrapu Q Exactive Focus. Vyvinula se jednoduší multireziduální příprava vzorků podle principu Quick Polar Pesticides (QuPPe) s vodno-methanolovou extrakcí.
Metoda vychází z následujícího uspořádání:
Chromatografické rozlišení bylo uspokojivé (Rs >2) u všech analyzovaných pesticidů kromě diquatu a paraquatu, které koelutovaly na kolóně CS17. V režimu PRM HRAM-MS však jejich produkty fragmentů umožnily spolehlivou separaci. Metoda dosahuje limitů detekce v rozmezí 0,1–1,1 μg/L, přesnost (mass accuracy) <±1,1 ppm a linearitu s r2 >0,98. Obnovy při přidání 10 μg/L do reálných vzorků zelených fazolí, hrušek a jablek se pohybovaly mezi 80–120 %, pouze ve dýni byly nižší hodnoty (~70 %).
Metoda může sloužit jako platforma pro rozšířenou multireziduální kontrolu dalších polárních pesticidů a jejich metabolitů. Dalším krokem je automatizace přípravy vzorků, miniaturizace extrací a využití pokročilých algoritmů zpracování dat pro širší screening pesticidů ve vodách, půdách i potravinách. Rozvoj kompaktních HRAM systémů povede k vyšší dostupnosti metod v rutinních laboratořích i mobilních aplikacích pro rychlé monitorování reziduí v terénu.
Prokázali jsme, že IC-HRAM-MS metoda s rychlým gradientem MSA a PRM režimem spolehlivě stanoví šesti cationické polární pesticidy ve vzorcích ovoce a zeleniny. Díky vysoké citlivosti, přesnosti a rychlému času analýzy představuje vhodný nástroj pro rutinní kontrolu reziduí a podporuje zajištění bezpečných potravin.
1. Adams S., Madden J.E., Christison T., Rohrer J. The Analysis of Polar Pesticides by Ion-Exchange Chromatography Tandem Mass Spectrometry. NACRW, St. Pete Beach, FL, 2016.
2. Rajski L., Díaz Galiano F.J., Cutillas V., Fernández-Alba A.R. Coupling Ion Chromatography to Q-Orbitrap for Fast Analysis of Anionic Pesticides in Fruits and Vegetables. J. AOAC Int. 2018;101(2):352–359.
3. Bousova K., Bruggink C., Godula M. Fast Routine Analysis of Polar Pesticides in Foods by Suppressed Ion Chromatography and MS. Thermo Fisher Scientific AN-661, 2017.
4. Kurz A., Bousova K., Beck J., et al. Routine Analysis of Polar Pesticides in Water at Low ng/L by IC-MS/MS. Thermo Fisher Scientific AN-666, 2017.
5. Christison T., Madden J.E., Rohrer J.S. Direct Determination of Cationic Polar Pesticides in Foods by IC-MS/MS. EPRW, 2018.
6. Thermo Fisher Scientific. Application Note AN533: Analysis of Perchlorate in Infant Formula by IC-ESI-MS/MS, 2017.
7. Thermo Fisher Scientific. Application Note AN630: EPA Method 557 – Haloacetic Acids in Drinking Water by IC-MS/MS, 2018.
8. Thermo Fisher Scientific. Application Note AN72765: Determination of Anionic Polar Pesticides in Beer and Strawberry by IC-HRAM-MS, 2018.
9. Ströher Kolberg D.I., Benkenstein A., et al. QuPPe, a Soon to be Official Method for Polar Pesticides. EPRW, 2014.
10. EURL-FV Quick Polar Pesticides (QuPPe) Method Version 9.3, 2017.
Iontová chromatografie, LC/Orbitrap, IC-MS, IC/MS/MS
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza iontových, polárních pesticidů v potravinách je klíčová pro zajištění bezpečnosti potravin a splnění přísných regulačních požadavků. Cationické polar pesticides, jako chlormekvat, mepiquat, diquat či paraquat, se díky své nevolatilní a nabité povaze obtížně stanovují tradičními GC-MS či HPLC-MS metodami. Použití iontové chromatografie spojené s vysokým rozlišením a přesnou hmotnostní spektrometrií (IC-HRAM-MS) umožňuje citlivou, selektivní a rychlou multireziduální detekci těchto látek ve vzorcích ovoce a zeleniny.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo ověřit možnost přímé detekce šesti cationických polárních pesticidů (morpholin, trimethylsulfonium, mepiquat, chlormequat, diquat, paraquat) ve zhomogenizovaných vzorcích ovoce a zeleniny. Pro separaci byla navržena rychlá 10minutová metoda na systém Dionex Integrion HPIC s RFIC, připojená k hybdridnímu kvadrupól-Orbitrapu Q Exactive Focus. Vyvinula se jednoduší multireziduální příprava vzorků podle principu Quick Polar Pesticides (QuPPe) s vodno-methanolovou extrakcí.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda vychází z následujícího uspořádání:
- Iontová chromatografie: Dionex Integrion HPIC s Dionex EGC 500 MSA eluent generator, CR-CTC 600 trap, Dionex CERS 500e suppressor, IonPac CG17 (2×50 mm) guard a CS17 (2×250 mm) analytická kolona.
- Detekce: potlačená konduktometrie (CD Detector) a vysoké rozlišení přesná hmotnostní spektrometrie (+ESI HESI II) na Q Exactive Focus, režim ddMS2 Parallel Reaction Monitoring (PRM).
- Příprava vzorků: 10 g homogenátu se upraví přidanou vodou, extrahuje se 30 mL chladného methanolu, odstředí, filtruje a ředí se 1:10 pro analýzu.
Hlavní výsledky a diskuse
Chromatografické rozlišení bylo uspokojivé (Rs >2) u všech analyzovaných pesticidů kromě diquatu a paraquatu, které koelutovaly na kolóně CS17. V režimu PRM HRAM-MS však jejich produkty fragmentů umožnily spolehlivou separaci. Metoda dosahuje limitů detekce v rozmezí 0,1–1,1 μg/L, přesnost (mass accuracy) <±1,1 ppm a linearitu s r2 >0,98. Obnovy při přidání 10 μg/L do reálných vzorků zelených fazolí, hrušek a jablek se pohybovaly mezi 80–120 %, pouze ve dýni byly nižší hodnoty (~70 %).
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá desetiminutová analýza šesti cationických polárních pesticidů bez nutnosti derivatizace.
- Vysoká selektivita a odolnost vůči makromolekulárním matricím díky potlačené konduktometrii a HRAM-MS.
- Minimální iontové potlačení koelutujících sloučenin a spolehlivá kvantifikace i v komplexních potravinových matricích.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metoda může sloužit jako platforma pro rozšířenou multireziduální kontrolu dalších polárních pesticidů a jejich metabolitů. Dalším krokem je automatizace přípravy vzorků, miniaturizace extrací a využití pokročilých algoritmů zpracování dat pro širší screening pesticidů ve vodách, půdách i potravinách. Rozvoj kompaktních HRAM systémů povede k vyšší dostupnosti metod v rutinních laboratořích i mobilních aplikacích pro rychlé monitorování reziduí v terénu.
Závěr
Prokázali jsme, že IC-HRAM-MS metoda s rychlým gradientem MSA a PRM režimem spolehlivě stanoví šesti cationické polární pesticidy ve vzorcích ovoce a zeleniny. Díky vysoké citlivosti, přesnosti a rychlému času analýzy představuje vhodný nástroj pro rutinní kontrolu reziduí a podporuje zajištění bezpečných potravin.
Reference
1. Adams S., Madden J.E., Christison T., Rohrer J. The Analysis of Polar Pesticides by Ion-Exchange Chromatography Tandem Mass Spectrometry. NACRW, St. Pete Beach, FL, 2016.
2. Rajski L., Díaz Galiano F.J., Cutillas V., Fernández-Alba A.R. Coupling Ion Chromatography to Q-Orbitrap for Fast Analysis of Anionic Pesticides in Fruits and Vegetables. J. AOAC Int. 2018;101(2):352–359.
3. Bousova K., Bruggink C., Godula M. Fast Routine Analysis of Polar Pesticides in Foods by Suppressed Ion Chromatography and MS. Thermo Fisher Scientific AN-661, 2017.
4. Kurz A., Bousova K., Beck J., et al. Routine Analysis of Polar Pesticides in Water at Low ng/L by IC-MS/MS. Thermo Fisher Scientific AN-666, 2017.
5. Christison T., Madden J.E., Rohrer J.S. Direct Determination of Cationic Polar Pesticides in Foods by IC-MS/MS. EPRW, 2018.
6. Thermo Fisher Scientific. Application Note AN533: Analysis of Perchlorate in Infant Formula by IC-ESI-MS/MS, 2017.
7. Thermo Fisher Scientific. Application Note AN630: EPA Method 557 – Haloacetic Acids in Drinking Water by IC-MS/MS, 2018.
8. Thermo Fisher Scientific. Application Note AN72765: Determination of Anionic Polar Pesticides in Beer and Strawberry by IC-HRAM-MS, 2018.
9. Ströher Kolberg D.I., Benkenstein A., et al. QuPPe, a Soon to be Official Method for Polar Pesticides. EPRW, 2014.
10. EURL-FV Quick Polar Pesticides (QuPPe) Method Version 9.3, 2017.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Direct Determination of Paraquat, Diquat, Mepiquat, Morpholine, and Chlormequat Pesticides Using Ion Chromatography and High Resolution Accurate Mass Spectrometry
2019|Thermo Fisher Scientific|Postery
Direct Determination of Paraquat, Diquat, Mepiquat, Morpholine, and Chlormequat Pesticides Using Ion Chromatography and High Resolution Accurate Mass Spectrometry Terri Christison, Paul Dewsbury, John E. Madden, and Jeff Rohrer, Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA ABSTRACT RESULTS Purpose: Determine quaternary amine…
Klíčová slova
abundance, abundancerelative, relativeprm, prmmepiquat, mepiquatchlormequat, chlormequatmorpholine, morpholinediquat, diquatparaquat, paraquatmin, mineluent, eluenttms, tmsexactive, exactivemass, massthermo, thermodionex
Determination of cationic polar pesticides in cereals using ion chromatography and tandem mass spectroscopy
2022|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 000607 Mass spectrometry Determination of cationic polar pesticides in cereals using ion chromatography and tandem mass spectroscopy Authors Goal Terri Christison, John E. Madden, and Demonstrate determinations of quaternary cationic pesticides in oat cereal samples by Jeff…
Klíčová slova
mepiquat, mepiquatparaquat, paraquatchlormequat, chlormequatoat, oatdiquat, diquatcereal, cerealtoasted, toasteddionex, dionexsuppressor, suppressorminutes, minutespesticides, pesticidescounts, countsoatmeal, oatmealtsq, tsqmass
Evaluation of cationic quaternary amines by ion chromatography and mass spectroscopy (IC-MS)
2023|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Technical note | 001900 Food safety Evaluation of cationic quaternary amines by ion chromatography and mass spectroscopy (IC-MS) Authors Goal Terri Christison, John E. Madden, Demonstrate the suitability of select quaternary amines for IC-MS analysis using a and Jeff Rohrer…
Klíčová slova
minutes, minutesdionex, dionexsuppressed, suppressedmass, masssim, simconductivity, conductivitymsa, msaisq, isqthermo, thermoscientific, scientificspectrometry, spectrometrycounts, countssuppressor, suppressorpesticides, pesticidesdimethylhydrazine
Determination of four quaternary ammonium polar pesticides in food and beverage samples by tandem IC-MS/MS
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 73990 Determination of four quaternary ammonium polar pesticides in food and beverage samples by tandem IC-MS/MS Authors: John Madden, Charanjit Saini, Chris Pohl, and Yan Liu Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords: IC-MS/MS, quaternary ammonium polar pesticides, cationic…
Klíčová slova
paraquat, paraquatdiquat, diquatmepiquat, mepiquatchlormequat, chlormequatsimulated, simulatedmatrix, matrixquppe, quppequantifier, quantifierpolar, polarpesticides, pesticidesdionex, dionexctc, ctcwater, waterisotopically, isotopicallyapparent