Improved Peak Shape and Lower LOQs in Pesticide Analysis

Význam tématu

Analýza polárních pesticidů pomocí LC/MS je náročná kvůli silnému elučnímu účinku acetonitrilu z QuEChERS extraktů, který narušuje separaci a tvar píku. U raně eluovaných sloučenin dochází k rozdělení nebo průrazu píku, což snižuje citlivost a přesnost kvantifikace. Inovativní princip Feed Injection optimalizuje mísení vzorku se startovním rozpouštědlem bez dopadu na objem rozptylu, čímž zlepšuje tvar píku a snižuje meze kvantifikace (LOQ).

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl demonstrovat použití Agilent 1260 Infinity II Hybrid Multisampler v režimu Feed Injection pro multireziduální LC/MS analýzu osmi polárních pesticidů extrahovaných z ovoce a zeleniny pomocí čistého acetonitrilu. Komparace s klasickým flow-through režimem hodnotí parametry ovlivňující tvar píku, stabilitu retence a výkonnost metody při různých injekčních objemech.

Použitá metodika a instrumentace

• LC systém: Agilent 1260 Infinity II Hybrid Multisampler, Flexible Pump, Multicolumn Thermostat
• MS detektor: Agilent Ultivo triple quadrupole LC/MS se zdrojem Agilent Jet Stream
• Kolona: Agilent ZORBAX StableBond C18 (2.1 × 100 mm, 1.8 µm)
• Mobilní fáze: A) voda + 5 mM formiátu amonného + 0.1 % FA, B) methanol + 5 mM formiátu amonného + 0.1 % FA
• Gradient: 0–5 min 5 → 30 % B, celkem 5 min, postčas 2 min, průtok 0.5 mL/min, teplota 40 °C
• Feed Injection: rychlost 35 µL/min, přebytek 6 µL, injekční objemy 0.5–2.0 µL, oplach jehlou 150 µL S2
• MRM podmínky: selektivní prekurzorové ionty a fragmenty pro osm pesticidů
• Příprava vzorku: QuEChERS extrakce jahod, spikování na 10 ppb, filtrace Captiva 0.2 µm

Hlavní výsledky a diskuse

• Feed Injection poskytuje symetrický tvar píku až do 2.0 µL bez štěpení, zatímco flow-through režim vykazuje štěpení již od 1.0 µL a průraz u 1.5–2.0 µL.
• RSD plochy píku při 1.5 µL v režimu Feed Injection zůstává pod 3 %, u flow-through dosahuje až 14 % pro raně eluované sloučeniny.
• Retenční čas RSD < 0.1 % pro Feed Injection, flow-through vykazuje mírně vyšší variability kvůli doplňkovým objemům.
• Linearity kalibračních křivek (0.2–100 ppb): R² > 0.999 pro Feed Injection, u flow-through klesá na 0.99 a nižší při vyšších objemech.
• LOQ (S/N=10) se v Feed Injection pohybují mezi 30–40 ppt, ve flow-through 70–120 ppt a až 200 ppt při 2.0 µL.
• Recoveries z jahodového matrixu (10 ppb) v režimu Feed Injection 85–105 %, ve flow-through obdobně, přičemž raně eluované pesticidy mírně pod 95 % a později eluované nad 100 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Zamezení průrazu a zdokonalení tvaru píku umožňuje přesnější detekci a kvantifikaci nízkokoncentrovaných polárních pesticidů.
• Nižší LOQ a vynikající linearita rozšiřují rozsah aplikace pro QA/QC a regulované analýzy.
• Plně automatizovaná integrace a snížení nároků na revizi dat urychlují laboratorní workflow.
• Kompatibilita s UHPLC systémy bez nutnosti dodatečných míchacích objemů usnadňuje implementaci do existujících metod.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace principu Feed Injection na další polární anality v oblasti farmacie či environmentální analytiky.
• Integrace s vysokokapacitními screeningovými platformami pro rezidua v potravinách.
• Využití adaptivních míchacích strategií pro dynamické úpravy eluční síly v reálném čase.
• Implementace do automatizovaných vysokopropustných laboratoří pro zrychlení rutinních QA/QC procesů.

Závěr

Feed Injection režim s Agilent 1260 Infinity II Hybrid Multisampler výrazně zlepšuje tvar píku, opakovatelnost, linearitu a snižuje LOQ v multireziduální LC/MS analýze polárních pesticidů. Metoda splňuje požadavky na recoveries a je plně automatizovatelná bez zásahů do původní UHPLC konfigurace, což přináší vyšší produktivitu a spolehlivost výsledků.

Reference

1. Herschbach H., Naegele E. Performance Characteristics of the Agilent 1260 Infinity II Hybrid Multisampler. Agilent Technologies Technical Overview, 5994-5952EN, 2023.
2. European Commission. Method Validation and Quality Control Procedures for Pesticide Residues Analysis in Food and Feed, SANTE/12682/2019.