Use of Nitrogen as an Alternative Carrier Gas to Helium for GC- MS/MS with APGC Technology for the Determination of Pesticide Residues in Food

Význam tématu

Stále rostoucí nedostatek a zvyšující se cena helia tlačí chromatografy k hledání alternativních nosných plynů pro GC-MS/MS. Použití vodíku vyvolává otázky ohledně bezpečnosti, reaktivity a nákladů na přechod. Dusík představuje ekonomickou a dostupnou alternativu, avšak klasické EI zdroje ztrácejí citlivost. Díky technologii APGC, ve které ionizace probíhá za atmosférického tlaku, lze dusík nasadit bez kompromisů citlivosti.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ověřit možnost nahrazení helia dusíkem jako nosného plynu v GC-MS/MS s APGC zdrojem pro stanovení reziduí pesticidů v potravinách. Autoři porovnali chromatografickou výkonnost, citlivost a přesnost metodiky při analýze 203 pesticidů v extraktech z okurky a dětské výživy.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přechod z helia na dusík bylo použito nástroje EZGC pro škálování délky a vnitřního průměru kolony (z 30 m × 0,25 mm na 20 m × 0,15 mm). Extrakce pesticidů byla prováděna metodou QuEChERS. Pro APCI ionizaci byla udržována suchá atmosféra v ionizační komoře s řízeným přídavkem vlhkosti z vialek. Analýzy se uskutečnily na přístroji Waters Xevo TQ-S Micro vybaveném APGC zdrojem a kolonu Restek Rxi-5Sil MS.

Hlavní výsledky a diskuse

Výsledky ukázaly, že:

• Optimalizovaný tok dusíku umožnil udržet stejnou dobu analýzy jako s heliem.
• Retenční časy škálované kolony byly srovnatelné s metodou na helia na 30 m kolonu.
• Po drobných úpravách MRM metodiky zůstala citlivost i tvar píků zachována.
• 98 % z testovaných 203 pesticidů bylo detekováno při 0,005 mg/kg v okurce a dětské výživě.
• Prokládací křivky vykazovaly odchylky v toleranci ±20 % dle SANTE.
• U kritických párů látek (např. profluralin a terbutylazin) se zlepšilo rozlišení.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Výrazné úspory nákladů na nosný plyn.
• Eliminaci problémů s dostupností helia.
• Zachování vysoké citlivosti a reprodukovatelnosti stanovení pesticidů.
• Rychlou zpětnou změnu na heliové podmínky přepnutím ventilu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Potenciální směry rozvoje zahrnují:

• Rozšíření na stanovení dalších tříd analytů v potravinách a životním prostředí.
• Další optimalizaci ionizačních podmínek pro zlepšení citlivosti.
• Zavádění do rutinních laboratoří QA/QC jako standardní postup „zelené“ chromatografie.

Závěr

Studie prokázala, že dusík může efektivně nahradit helium jako nosný plyn v GC-MS/MS s APGC, aniž by došlo ke ztrátě výkonu. Metodika poskytuje spolehlivé stanovení reziduí pesticidů s významnými úsporami nákladů a bez problémů s dostupností.

Reference

Gould D.; Adams S.; Hird S.; Stevens D.; Dorman F. Use of Nitrogen as an Alternative Carrier Gas to Helium for GC-MS/MS with APGC Technology for the Determination of Pesticide Residues in Food. Waters Corporation, Wilmslow, UK; Milford, MA, USA, 2023.