Glyphosate and Aminomethylphosphonic acid (AMPA) analysis in plants using LC-MS/MS

Význam tématu

Glyphosát je celosvětově nejpoužívanější herbicid a jeho hlavní degradát AMPA (aminomethylfosfonová kyselina) vyžadují spolehlivou analýzu v rostlinných matricích. Monitorování těchto látek je klíčové pro zajištění bezpečnosti potravin, ochranu životního prostředí a dodržování regulačních limitů.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo vyvinout kvantitativní LC-MS/MS analytickou metodu pro stanovení glyphosátu a AMPA v rostlinných vzorcích bez nutnosti chemické derivatizace. Metoda byla validována na triple kvadrupólovém hmotnostním spektrometru Shimadzu LCMS-8060.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza se skládala z následujících kroků:

• Chromatografie: Bio-Rad Micro-Guard Cation H+ Cartridge (30×4,6 mm) s mobilními fázemi A (0,1 % formiová kyselina ve vodě), B (acetonitril) a C (0,2 % kyselina fosforečná ve vodě). Během analýzy se využíval divert ventil pro oplach kolony.
• Detekce: Shimadzu LCMS-8060 v režimu ESI negativní, Multiple Reaction Monitoring (MRM) přechody optimalizované v softwaru LabSolutions:
  • Glyphosát: m/z 168,10→62,90 a 168,10→78,95
  • AMPA: m/z 110,00→79,00 a 110,00→63,00
• Parametry ionizace: ohřev plynu 20 L/min, sušící plyn 3 L/min, nebulizační plyn 3 L/min, teplota interface 350 °C, heat block 400 °C, DL 250 °C.
• Příprava vzorku: 1 g mleté rostlinné hmoty (lemongrass, ječmen) extrahovaný 10 mL 0,1 % formiové kyseliny, filtrování a přímá injekce (20 µL).
• Kalibrace: šestibodové externí křivky 0,1–10 ppb, matrix matched kalibrace pro lemongrass a standard addition pro ječmen.

Hlavní výsledky a diskuse

V čistých standardech byla dosažena vynikající linearita s R2 = 0,9999 pro glyphosát a R2 = 0,9997 pro AMPA na úrovni 0,1–10 ppb. V matrix matched kalibraci s lemongrass byly linearity R2 = 0,993 (glyphosát) a 0,994 (AMPA) v rozmezí 0,1–5 ppb. Standard addition v ječmeni potvrdila přítomnost glyphosátu na úrovni 1,084 ppb a AMPA 0,235 ppb s R2 ≥ 0,997.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje rychlou, vysoce citlivou a přesnou kvantifikaci glyphosátu a AMPA v rostlinných matricích bez časově náročné derivatizace. Uplatnění nachází v potravinářské kontrole, environmentálním monitoringu, výzkumu reziduí pesticidů a QA/QC v průmyslové analýze.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody o další herbicidy a pesticidní analyty pro simultánní screening.
• Automatizace přípravy vzorků a nasazení vysoce propustných platforem (HTS).
• Integrace s chemometrickými nástroji pro komplexní analýzu kontaminace živin a znečišťujících látek.

Závěr

Popsaná LC-MS/MS metoda na platformě Shimadzu LCMS-8060 splňuje nároky na citlivost, linearitu a robustnost pro stanovení glyphosátu a AMPA v rostlinných vzorcích. Metoda nabízí široké uplatnění v kvalitativní kontrole potravin i pokročilém výzkumu.

Reference

• Niemann L. et al. A critical review of glyphosate findings in human urine samples and comparison with the exposure of operators and consumers. Journal für Verbraucherschutz und Lebensmittelsicherheit. 2015;10(1):3-12.