Determination of cationic polar pesticides in cereals using improved cation-exchange separation technology combined with suppressed conductivity and tandem mass spectrometry

Stanovení kationtových polarických pesticidů v cereáliích metodou potlačené vodivosti a tandemové hmotnostní spektrometrie

Význam tématu

Ionické polarické pesticidy jako chlormekvat, mepiquat, paraquat a diquat se používají v zemědělství a mohou zanechávat rezidua v potravinách. Díky své kationtové povaze vyžadují specifickou separaci a citlivou detekci, aby bylo možné zajistit bezpečnost spotřebitelů a splnit legislativní limity.

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl vyvinout rychlou a spolehlivou metodu pro současné stanovení čtyř kationtových polarických pesticidů v ovesných cereáliích s využitím kyselinné extrakce, kationtové výměnné chromatografie a tandemové MS detekce.

Použitá metodika

• Extrakce: EURL QuPPE verze 12 s formiátovou nebo HCl-methanolovou kyselinou.
• Čištění: Dodatečné 15minutové proplachování 1 mM metansulfonové kyseliny (MSA) u HCl extrakce.
• Chromatografie: IonPac CS21-Fast-4 µm kolonáda, gradient MSA během 15 minut, průtok 0,30 mL/min, teplota kolony 40 °C a komory suppressoru 20 °C.
• Detekce: Potlačená vodivost (CDRS 600) a tandemová hmotnostní spektrometrie (TSQ Altis Plus) v režimu selektivního reakčního monitoringu (SRM).
• Kalibrace: Druhořadé kvadratické křivky v koncentracích 1–100 µg/L.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Dionex ICS-6000 HPIC systém
• Dionex IonPac CG21-Fast-4 µm guard a CS21-Fast-4 µm analytická kolona
• Dionex EGC 500 MSA eluent cartridge a CR-CTC III electrolytic trap
• Autosampler Dionex AS-AP
• TSQ Altis Plus triple quadrupole mass spectrometer s HESI-II zdrojem
• Chromeleon CDS verze 7

Hlavní výsledky a diskuse

• Nalezené rezidua pesticidů v ovesných cereáliích: 0,4–1,7 µg/kg, výrazně pod EU MRLs (0,02–15 mg/kg).
• Obnovení analytů: 85–117 %.
• Limity stanovení < 0,09 µg/L (odpovídá < 0,5 µg/kg).
• HCl extrakce vyžadovala dodatečné proplachování k odstranění maticových interferencí u pražených ovesných cereálií.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje rychlé a citlivé stanovení kationtových polarických pesticidů v potravinářských matricích. Díky potlačené vodivosti a SRM detekci je dosažena vysoká selektivita a nízké limity stanovení, což přispívá k efektivní kontrole kvality a dodržení legislativních požadavků.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody na další polarické a iontově aktivní sloučeniny.
• Integrace automatizovaných postupů QuPPE a pokročilých datových analýz pro zvýšení průchodnosti vzorků.
• Vývoj ekologičtějších elučních metod s nižší spotřebou organických rozpouštědel.

Závěr

Navržená IC-MS/MS metoda pro stanovení chlormekvatu, mepiquatu, paraquatu a diquatu v cereáliích nabízí vysokou přesnost, obnovitelnost a citlivost. Úspěšně splňuje požadavky EU na limity reziduí a je vhodná pro rutinní analýzy v oblasti potravinové bezpečnosti.

Reference

1. Kolberg D.I.S.; Mack D.; Anastassiades M.; Hetmanski M.T.; Fussell R.J.; Meijer T.; Mol H.G. Determination of polar pesticides by IC-MS. J. Chromatogr. A. 2012; DOI 10.1007/s00216-012-6340-9.
2. European Commission. Quick Polar Pesticide Method QuPPe-PO, version 12.
3. Madden J.E.; Saini C. Thermo Scientific Technical Note TN73990.
4. Christison T.; Madden J.E.; Rohrer J. Thermo Scientific Application Note AN000607.