Ion Chromatography Mass Spectrometry methods for cationic polar pesticides analysis
Postery | 2022 | Thermo Fisher Scientific | ISCInstrumentace
Analýza kationtových polárních pesticidů je klíčová pro monitoring reziduí v potravinách, protože tyto látky často unikají standardním metodám zaměřeným na aniontové sloučeniny. Kombinace iontové chromatografie s hmotnostní spektrometrií umožňuje citlivé a selektivní stanovení širokého spektra polárních pesticidů vzhledem k jejich nabitým vlastnostem v kyselém prostředí.
Cílem studie bylo vyhodnotit dostupné kationtové chromatografické kolony a vyvinout robustní IC-MS/MS metody pro stanovení 39 cílových polárních pesticidů uváděných EURL-SRM, z nichž 23 tvoří kationtové sloučeniny. Práce zahrnovala screening off-the-shelf stacionárních fází a optimalizaci separačních podmínek na kolónách IonPac CS17 a CS21-Fast-4µm.
Vzorky byly připraveny podle QuPPe protokolu s přípravou vodných standardních roztoků (1000 mg/L) a jejich sériovými zředěními. Chromatografie probíhala na Thermo Scientific Dionex ICS-6000+ s elektrolyticky generovaným MSA eluentem (Thermo Scientific Dionex x EGC MSA). Detekce byla realizována na Thermo Scientific TSQ Altis triple quadrupole hmotnostním spektrometru v režimu H-ESI (pozitivní ionizace) se SRM akvizicí. Klíčová nastavení: napětí 2,8 kV, teplota zdroje 300–350 °C, plynné tlaky 2–45 Arb a kolizní plyn 1,5 mTorr.
Screening weak kationtových kolon potvrdil, že IonPac CS17 s velmi nízkou hydrofobicitou a kapacitou 363 µEq je nejvhodnější pro většinu kationtových pesticidů, avšak nedokáže chromatograficky rozlišit paraquat a diquat. Pro separaci čtyř kvarterních amoniových spojení byla vyvinuta kolona CS21-Fast-4µm s unikátní hydrofilní karboxylátní funkčností. Optimalizovaný gradient (0–40 mM MSA) a teplota (30–40 °C) spolu s průtokem 0,3–0,4 mL/min umožnily efektivní separaci 16 pesticidů a 6 běžných kationtů během 15–22 minut. Suppressed conductivity a SRM detekce zajistily vysokou selektivitu a limit detekce v jednotkách µg/L.
Metody založené na IonPac CS17 a CS21-Fast-4µm kolónách ve spojení s MS/MS detekcí představují rychlou a citlivou platformu pro stanovení kationtových polárních pesticidů. Optimalizované podmínky umožňují širší pokrytí cílových látek v souladu s požadavky legislativy a rutinou QC laboratoří.
IC/MS/MS, ICP/MS
ZaměřeníŽivotní prostředí, Potraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza kationtových polárních pesticidů je klíčová pro monitoring reziduí v potravinách, protože tyto látky často unikají standardním metodám zaměřeným na aniontové sloučeniny. Kombinace iontové chromatografie s hmotnostní spektrometrií umožňuje citlivé a selektivní stanovení širokého spektra polárních pesticidů vzhledem k jejich nabitým vlastnostem v kyselém prostředí.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyhodnotit dostupné kationtové chromatografické kolony a vyvinout robustní IC-MS/MS metody pro stanovení 39 cílových polárních pesticidů uváděných EURL-SRM, z nichž 23 tvoří kationtové sloučeniny. Práce zahrnovala screening off-the-shelf stacionárních fází a optimalizaci separačních podmínek na kolónách IonPac CS17 a CS21-Fast-4µm.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky byly připraveny podle QuPPe protokolu s přípravou vodných standardních roztoků (1000 mg/L) a jejich sériovými zředěními. Chromatografie probíhala na Thermo Scientific Dionex ICS-6000+ s elektrolyticky generovaným MSA eluentem (Thermo Scientific Dionex x EGC MSA). Detekce byla realizována na Thermo Scientific TSQ Altis triple quadrupole hmotnostním spektrometru v režimu H-ESI (pozitivní ionizace) se SRM akvizicí. Klíčová nastavení: napětí 2,8 kV, teplota zdroje 300–350 °C, plynné tlaky 2–45 Arb a kolizní plyn 1,5 mTorr.
Hlavní výsledky a diskuse
Screening weak kationtových kolon potvrdil, že IonPac CS17 s velmi nízkou hydrofobicitou a kapacitou 363 µEq je nejvhodnější pro většinu kationtových pesticidů, avšak nedokáže chromatograficky rozlišit paraquat a diquat. Pro separaci čtyř kvarterních amoniových spojení byla vyvinuta kolona CS21-Fast-4µm s unikátní hydrofilní karboxylátní funkčností. Optimalizovaný gradient (0–40 mM MSA) a teplota (30–40 °C) spolu s průtokem 0,3–0,4 mL/min umožnily efektivní separaci 16 pesticidů a 6 běžných kationtů během 15–22 minut. Suppressed conductivity a SRM detekce zajistily vysokou selektivitu a limit detekce v jednotkách µg/L.
Přínosy a praktické využití metody
- Komplexní monitoring kationtových polárních pesticidů v potravinách a životním prostředí.
- Zkrácení analytického času při vysokém rozlišení a citlivosti.
- Vysoká selektivita díky kombinaci IC separace a SRM režimu MS/MS.
- Možnost integrace do QA/QC postupů a legislativního sledování reziduí.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další vývoj kolon s cílenou selektivitou pro rozšíření spektra analyzovatelných látek.
- Integrace vysokorozlišovací MS a HRAM technik pro nestandardní rezidua.
- Automatizace přípravy vzorků a miniaturizace předkolonních procesů.
- Multi-residue přístupy pro souběžné stanovení aniontových i kationtových pesticidů.
Závěr
Metody založené na IonPac CS17 a CS21-Fast-4µm kolónách ve spojení s MS/MS detekcí představují rychlou a citlivou platformu pro stanovení kationtových polárních pesticidů. Optimalizované podmínky umožňují širší pokrytí cílových látek v souladu s požadavky legislativy a rutinou QC laboratoří.
Reference
- EURL-SRM seznam polárních pesticidů, European Union Reference Laboratory for Pesticides.
- John E. Madden et al., Thermo Fisher Scientific Application Note, 2022.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
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
dionex, dionexminutes, minutessuppressed, suppressedmass, masssim, simconductivity, conductivitymsa, msaisq, isqthermo, thermoscientific, scientificsuppressor, suppressorspectrometry, spectrometrycounts, countspesticides, 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
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, paraquatoat, oatchlormequat, chlormequatdiquat, diquatcereal, cerealtoasted, toasteddionex, dionexsuppressor, suppressorminutes, minutespesticides, pesticidescounts, countsoatmeal, oatmealtsq, tsqmass
Choosing the appropriate cation-exchange column for quaternary amine determinations
2022|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Technical note | 001521 Ion chromatography Choosing the appropriate cation-exchange column for quaternary amine determinations Authors Goal Sachin Patil and Jeff Rohrer To evaluate and identify cation-exchange columns suitable for applications involving Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA quaternary ammonium compound…
Klíčová slova
dionex, dionexionpac, ionpaccolumn, columnparaquat, paraquatexchange, exchangecation, cationisocratic, isocraticacetylcholine, acetylcholinepeak, peakchlormequat, chlormequatmin, minquaternary, quaternarycholine, cholinetime, timefood