Określenie glifosatu i czterech pestycydów oraz pozostałości ich metabolitów w jabłkach za pomocą Wayeal LCMS-TQ9200 Liquid Chromatography-Tandem Mass Spectrometry System

Glicofosat, glufosynat, etefon i cztery inne pestycydy wraz z ich metabolitami są szeroko stosowane w uprawie roślin ze względu na ich wysoką skuteczność i szerokie spektrum działania chwastobójczego i dojrzewającego, co czyni je ważnymi środkami rolniczymi zapewniającymi plony i zwiększającymi efektywność rolnictwa.

Chiny ustanowiły maksymalne dopuszczalne poziomy pozostałości (MRL) dla glifosatu i innych pestycydów w żywności pochodzenia roślinnego. Dlatego opracowanie czułej, dokładnej i wydajnej metody wykrywania ma wielkie znaczenie praktyczne dla zapewnienia jakości i bezpieczeństwa produktów rolnych, regulacji praktyk produkcji rolnej i ochrony zdrowia konsumentów.

Obecnie metody wykrywania glifosatu i trzech innych pestycydów wraz z ich metabolitami w żywności pochodzenia roślinnego obejmują głównie chromatografię cieczową wysokosprawną (HPLC), chromatografię gazową (GC) i chromatografię jonową (IC).

Wśród tych metod HPLC jest podatna na adsorpcję matrycową; GC wymaga pochodnych analitycznych polarnych, takich jak glifosat; a IC cierpi na problemy, takie jak niska wydajność separacji i słaba zdolność przeciwdziałania zakłóceniom. Te ograniczenia ograniczają ich szerokie zastosowanie w wykrywaniu pozostałości w różnych rodzajach żywności pochodzenia roślinnego, w tym w zbożach, warzywach i herbacie.

GB 23200.122-2026 ustanawia metodę wykrywania pozostałości glifosatu, trzech innych pestycydów i ich metabolitów opartą na LC-MS/MS. Poprzez optymalizację warunków wstępnego przygotowania próbki, parametrów separacji chromatograficznej i trybów detekcji spektrometrii mas, metoda ta ma na celu rozwiązanie problemów powszechnie występujących w tradycyjnych metodach, takich jak wysokie zakłócenia, niska czułość, złożona obsługa i słaba adaptacja do matrycy. Umożliwia szybkie i dokładne oznaczanie pozostałości glifosatu i czterech pestycydów oraz ich metabolitów w żywności pochodzenia roślinnego, zapewniając tym samym wiarygodne wsparcie techniczne i standardowe odniesienia do kontroli jakości w przedsiębiorstwach produkcyjnych rolnych, rutynowych badań w instytucjach inspekcyjnych i badawczych oraz inspekcji nadzorczych przez organy regulacyjne.

Słowa kluczowe: Potrójny kwadrupolowy system LC-MS/MS, Jabłko, Glifosat.

1. Aparatura i odczynniki

1.1 Lista konfiguracji LCMS/MS

Tabela 1 Lista konfiguracji aparatury

1.2 Odczynniki i standardy

Tabela 2 Lista odczynników i standardów

1.3 Materiał eksperymentalny i sprzęt pomocniczy

Mieszadło vortex

Waga analityczna z dokładnością do setnej części tysięcznej

Wirówka

Kolumna do ekstrakcji fazy stałej NovaChrom NovaPre HLB, 200mg/6mL

2. Metoda eksperymentalna

2.1 Przygotowanie roztworów

2.1.1 Standardowe roztwory robocze glifosatu i czterech innych pestycydów oraz ich metabolitów: Dokładnie rozcieńczyć roztwór standardowy glifosatu i czterech innych pestycydów oraz ich metabolitów do 1mg/L, a następnie rozcieńczyć matrycą jabłkową wolną od zanieczyszczeń, aby przygotować serię stężeń krzywej roboczej 5μg/L, 10μg/L, 20μg/L, 50μg/L, 100μg/L, 200μg/L i 50μg/L.

2.2 Warunki eksperymentalne

2.2.1 Warunki HPLC

Kolumna: Kolumna specjalistyczna do pozostałości pestycydów NovaChrom NovaIC A4-P, 4*150mm, 5μm

Faza ruchoma: Faza A: Woda; Faza B: 200mmol/L wodorowęglanu amonu – 0,05% roztworu amoniaku

Szybkość przepływu: 0,6mL/min

Temperatura kolumny: 40°C

Objętość wstrzyknięcia: 10µL

2.2.2 Warunki spektrometrii mas

Tabela 3 Parametry źródła jonów spektrometru mas

3. Wynik eksperymentu

3.1 Chromatogramy standardów

Oznaczanie glifosatu i czterech innych pestycydów oraz ich metabolitów w matrycy jabłkowej zostało zakończone w ciągu 15 minut, z dobrymi kształtami pików, brakiem ogonowania pików i zadowalającymi odpowiedziami związków, spełniającymi wymagania analizy eksperymentalnej.

Rys. 1 Chromatogram glifosatu i czterech innych pestycydów oraz ich metabolitów w matrycy jabłkowej (200μg/L)

3.2 Zakres liniowy

Mieszany roztwór standardowy glifosatu i czterech innych pestycydów oraz ich metabolitów był seryjnie rozcieńczany matrycą jabłkową wolną od zanieczyszczeń w celu przygotowania serii stężeń do skonstruowania krzywej standardowej. Zakres liniowy dla większości związków wynosił 5–500μg/L. Odchylenie między wynikami kalibracji liniowej a znanymi stężeniami mieściło się w maksymalnym dopuszczalnym odchyleniu. Współczynniki korelacji liniowej dla wszystkich związków były większe niż 0,995, co wskazuje na dobrą liniowość.

Rys. 2 Krzywe kalibracyjne glifosatu, czterech innych pestycydów i ich metabolitów w matrycy jabłkowej

3.3 Granica oznaczalności (LOQ)

Stosunki sygnału do szumu dla wszystkich związków w tej metodzie przy LOQ 5 μg/L przekraczają 10, zgodnie ze standardowymi kryteriami czułości.

Tabela 4 Parametry spektrometrii mas dla związków

3.4 Test precyzji

Roztwór matrycy jabłkowej z dodanym glifosatem i czterema innymi pestycydami oraz ich metabolitami o stężeniu 10μg/L był wstrzykiwany sześciokrotnie w celu oceny precyzji. Wyniki przedstawiono w poniższej tabeli i spełniają wymaganie precyzji ≤10%.

Tabela 5 Precyzja związków

Rys. 3 Chromatogramy glifosatu i czterech innych pestycydów oraz ich metabolitów w matrycy jabłkowej (10μg/L)

3.5 Test próbki jabłka

Próbki jabłek handlowych zostały poddane obróbce wstępnej zgodnie ze standardową procedurą i przeanalizowane. Jak pokazano na poniższym rysunku, nie wykryto żadnych docelowych związków.

Rys. 4 Chromatogramy glifosatu i czterech innych pestycydów oraz ich metabolitów w próbkach jabłek

4. Wnioski

W niniejszej metodzie zastosowano system chromatografii cieczowej-spektrometrii mas z tandemem Wayeal LCMS-TQ9200 do oznaczania pozostałości glifosatu i czterech innych pestycydów oraz ich metabolitów w jabłkach. Dane eksperymentalne pokazują, że metoda zapewnia dobre kształty pików chromatograficznych bez ogonowania, czułość spełniającą wymagania, współczynniki korelacji liniowej większe niż 0,995 dla wszystkich związków i precyzję w granicach 10%. Nie zaobserwowano przenoszenia systemowego dla próbek o wysokim stężeniu. Wyniki te wskazują, że metoda, wyposażona w system chromatografii cieczowej-spektrometrii mas z tandemem Wanyi Technology, spełnia rutynowe wymagania dotyczące jakościowego i ilościowego oznaczania docelowych analityków.