Analysis of Pesticides Added to Appendix Method 20-2 for the Complementary Items for Water Quality Management in Japan Using a Triple Quadrupole LC/MS/MS

Význam tématu

Dodržování přísných limitů pesticidů ve vodě je klíčové pro ochranu zdraví veřejnosti a životního prostředí. Rozšíření metody Appendix Method 20-2 o další sloučeniny zlepšuje schopnost detekovat široké spektrum pesticidů v trace hladinách a umožňuje komplexní sledování kvality pitné vody.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo implementovat a validovat kvantitativní LC-MS/MS metodu pro 113 nově zařazených pesticidů v rámci japonských standardů pro vodu. Z nich bylo sedm zcela nových, sedm s nízkou cílovou hodnotou a dvě sloučeniny měly zpřísněné limity. Výsledkem je ověřená metoda pro současné stanovení 181 pesticidů.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá vysokovýkonné třetí kvadrupólové LC-MS/MS (LCMS-8050) se sytou elektrosprejovou ionizací. Pro separaci byla zvolena metal-free ODS kolona L-column2 (150 × 2,0 mm, 3 μm). Gradientní mobilní fáze obsahuje 5 mmol/L roztok amonného octanu ve vodě (A) a v methanolu (B). Teplota kolony 40 °C, průtok 0,2 mL/min a objem injekce 50 μL. Detekční podmínky:

• ESI pozitivní/záporné ionizace
• DL 300 °C, rozhraní 250 °C, blok hořáku 400 °C
• plyny: nebulizační 3 L/min, sušící 10 L/min, pomocný 10 L/min

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda dosahuje limity kvantifikace až na 1 % cílové hodnoty pro 99 klíčových pesticidů. Sedm nově přidaných pesticidů (např. propargit, cypermetrín, methamidofos) bylo kvantifikováno při koncentracích 0,01–0,5 μg/L s koeficientem určení R2 > 0,9995. Pro sloučeniny s nízkou cílovou hodnotou (< 0,01 mg/L) a zpřísněnými limity (2,4-D, isoxathion) byly vypracovány kalibrace na čtyřech bodech zahrnující desetiny až setiny cílové hodnoty. Spike-recovery testy v dechlorované vodě ukázaly průměrné recovery 80–120 % a opakovatelnost < 17 % RSD.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje simultánní screening a kvantifikaci širokého spektra pesticidů v pitné a povrchové vodě v souladu s japonskými a mezinárodními standardy. Vyšší citlivost a robustnost usnadňují rutinní monitorování a rychlé vyhodnocení výsledků v laboratořích QA/QC, státních inspekcích i v akademickém výzkumu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření databáze o degradáty a metabolity pesticidů
• Automatizace přípravy vzorků s využitím on-line SPE nebo mikroextrakce
• Integrace s nekompatibilními matrice (např. odpadní vody, půdy) formou multidimenzionální chromatografie
• Využití HRMS pro neznámé rezidua a zpětnou identifikaci neznámých pesticidů

Závěr

Implementovaná LC-MS/MS metoda pro 113 nových pesticidů prokázala vysokou citlivost, linearitu a reprodukovatelnost. Validace v reálné vodě potvrdila spolehlivost stanovení až do 1 % cílových limitů, což zajišťuje efektivní kontrolu kvality pitné vody.

Použitá instrumentace

• LCMS-8050 (třetí kvadrupólové LC-MS/MS)
• Kolona L-column2 ODS Metal‐free, 150 × 2,0 mm, 3 μm
• Mobilní fáze: 5 mmol/L amonný octan – voda/methanol
• Gradientní eluce 10–100 % B během 0–51 min

Reference

Shimadzu Application Note LAAN-A-LM-E142: Analysis of Pesticides Added to Appendix Method 20-2 for Complementary Items for Water Quality Management in Japan Using a Triple Quadrupole LC/MS/MS (2018)