California and Oregon’s Complete Residual Pesticide Analysis using a Shimadzu LCMS 8060

Význam tématu

Rychlá a přesná kvantifikace reziduí pesticidů v konopí je klíčová pro zajištění bezpečnosti spotřebitelů a souladu s legislativou států, jako jsou Kalifornie a Oregon. Kombinace kapalinové chromatografie s hmotnostní spektrometrií (LC–MS/MS) nabízí vysokou citlivost a schopnost detekovat široké spektrum sloučenin v náročných matricích.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout jedinou LC–MS/MS metodiku pro kompletní seznam 94 regulovaných pesticidů v konopí vyžadovaných Kalifornií (66 látek) a Oregonem (59 látek). Studie hodnotila optimalizaci dvou ionizačních technik (APCI a ESI) na jednom přístroji Shimadzu LCMS-8060 a ověřila limity stanovitelnosti (LOQ) pod legislativními akčními hladinami.

Použitá metodika a instrumentace

Sample preparation:

• 1 g sušené květenství rozemleto s ocelovými kuličkami a extrahováno 10 mL acetonitrilu
• Grindování 5 min při 1500 RPM, odstředění 5 min při 2800 RPM
• Vytvoření matricově vázaných standardních křivek 1–2000 ng/g

Chromatografie a ionizace:

• APCI-LCMS: Restek Raptor ARC-18, 100 mm × 2,1 mm, 2,7 μm; mobilní fáze voda / methanol; 15 min gradient
• ESI-LCMS: Shim-pack Velox C18, 150 mm × 2,1 mm, 2,7 μm; mobilní fáze voda s 0,1 % formiátovou kyselinou a 5 mM amonného formiátu / methanol; 15 min gradient

Optimalizace MS/MS:

• Rychlé přepínání polarity (5 ms) a Multiple Reaction Monitoring
• 1–5 MRM přechodů na analyzát pro každou sloučeninu
• Vyhodnocení Q1/Q3 scanů v obou polaritách, kolizní energie optimalizována na flow-injection analýze

Instrumentace:

• Shimadzu Nexera X2 UHPLC
• Shimadzu LCMS-8060 triple quadrupole s APCI a ESI zdroji

Hlavní výsledky a diskuse

Metoda APCI-LCMS pro deset GC-MS standardně analyzovaných pesticidů a ESI-LCMS pro zbývajících 84 pesticidů prokázala LOQ pod legislativními akčními hladinami (většina LOQ < 10 ng/g). Linearita křivek byla v rozsahu 1–2000 ng/g s R2 > 0,99. Preciznost (%RSD < 20 %) a správnost (recovery 80–120 %) splňovaly požadavky QC.

Chromatografické separace minimalizovaly iontové potlačení matice a optimalizované podmínky interface zajišťovaly dostatečnou intenzitu signálu i pro málo ionizovatelné látky.

Přínosy a praktické využití metody

• Jednotné řešení pro kompletní sledování pesticidů vyžadovaných Kalifornií a Oregonem
• Úspora nákladů a času díky jedné LC–MS/MS metodě namísto kombinace LC–MS a GC–MS
• Vysoká citlivost a spolehlivost výsledků v náročném konopném matrice

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření legislativních seznamů pesticidů i ve zbývajících státech USA, což podpoří poptávku po rychlých a citlivých metodách LC–MS/MS. Další trendy zahrnují využití vysoce rozlišovací hmotnostní spektrometrie (HRMS) pro neznámé kontaminanty a automatizaci přípravy vzorků pro vyšší propustnost laboratoří.

Závěr

Vyvinutá metoda na přístroji Shimadzu LCMS-8060 kombinuje APCI a ESI ionizaci k analýze 94 pesticidů v konopí s LOQ pod regulačními úrovněmi Kalifornie a Oregonu. Robustnost, citlivost a přesnost potvrzují vhodnost tohoto řešení pro rutinní QA/QC analýzy v komerčních a státních laboratořích.

Reference

• Shimadzu Scientific Instruments. California and Oregon’s Complete Residual Pesticide Analysis using a Shimadzu LCMS-8060. Application note SSI-LCMS-105, July 2019.