GCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.
Autor
LECO
Pomůžeme Vám nalézt vhodné zařízení pro tepelnou analýzu, metalografii nebo hmotnostní spektrometrii a poskytneme Vám školení, aplikační podporu a servis, který potřebujete k udržení chodu laboratoře na nejvyšší možné úrovni.
Tagy
Článek
Aplikace
Video
Logo of LinkedIn

Analýza fytosanitárních přípravků v povrchových a podzemních vodách pomocí GCxGC-TOFMS

Út, 5.12.2023
| Originální článek z: LECO/Form No. 203-821-681
V této studii byly vzorky vod ze životního prostředí extrahovány pomocí SPE a charakterizovány a kvantifikovány na přítomnost 51 fytosanitárních produktů pomocí GCxGC-TOFMS.
Video placeholder
  • Foto LECO: Analýza fytosanitárních přípravků v povrchových a podzemních vodách pomocí GCxGC-TOFMS
  • Video: LecoCorporation: Pegasus BT/BT 4D Overview

Nadužívání fytosanitárních přípravků pro zemědělské i nezemědělské účely mělo za následek vyplavování těchto sloučenin a jejich derivátů do povrchových a podzemních vod.

Přítomnost fytosanitárních přípravků ve vodě je regulována různými směrnicemi, které povolují maximální koncentraci 0,1 µg/l pro jednotlivé složky a 0,5 µg/l pro celkový součet jejich koncentrací.

V této studii byly vzorky environmentální vody extrahovány pomocí extrakce na pevné fázi (SPE) a charakterizovány a kvantifikovány na přítomnost 51 fytosanitárních produktů.

Vývoj a validace metody byly prováděny pomocí komplexní dvourozměrné plynové chromatografie spojené s hmotnostní spektrometrií s časem letu (GCxGC-TOFMS). Ukazujeme, že tyto typy analytů je obtížné chromatograficky oddělit jednorozměrnými přístupy. S multidimenzionálním systémem se separace výrazně zlepšuje a také se zvyšuje citlivost, což je důležité pro stopovou analýzu.

ÚVOD

Pesticidy jsou chemické sloučeniny, které se používají hlavně v zemědělství ke kontrole zamoření škůdci (hlodavci, hmyz nebo rostliny) a nemocí.

Zbytky těchto chemikálií se mohou dostat do vodních útvarů různými cestami, jako je úlet postřiku, odtok vody, vítr, eroze, vyluhování, odpařování a následná suchá depozice.

Evropská unie stanovila pokyny pro nezávadnou pitnou vodu pro lidskou spotřebu.

Maximální přípustná koncentrace pesticidů a jejich degradačních produktů v povrchových a podzemních vodách je 0,1 µg/l a 0,5 µg/l pro jednotlivé a celkový součet jejich koncentrací.

V této studii byla k charakterizaci a kvantifikaci složek přítomných ve vzorku použita purifikace a extrakce fytosanitárních sloučenin pomocí SPE a následně GCxGC- TOFMS.

Tato studie popisuje vývoj a validaci metody GCxGC-TOFMS pro kvantifikaci 51 fytosanitárních produktů různých chemických struktur.

LECO: Analýza fytosanitárních přípravků v povrchových a podzemních vodách pomocí GCxGC-TOFMS

EXPERIMENTÁLNÍ ČÁST

SPE byl použit k extrakci cílových analytů ze vzorků následovně: 500 ml výchozího vzorku bylo přidáno k 250 ul procesního standardu (atrazin-d5, 100 ug/l v methanolu), naloženo na patronu OASIS HLB 6 cc 200 mg SPE (Waters Corporation, Milford, MA, USA) a eluován 2,5 ml ethylacetátu. Vysušený zbytek byl rozpuštěn ve 250 ul ethylacetátového roztoku obsahujícího 250 ug/l vnitřního standardu (azobenzen). Pro kvantifikaci byly vzorky kalibrační křivky připraveny provedením ředění standardní směsi (tato také obsahovala procesní standard), vysušením 250 ul této směsi a rozpuštěním zbytku ve 250 ul roztoku vnitřního standardu (250 ug/l v ethylacetátu).

Konečné koncentrace těchto standardů byly 0.01, 0.025, 0.05, 0.075, 0.1 a 0.15 ug/l. Standardy byly získány od O2Si Smart Solution (North Charleston, SC, USA), Dr. Ehrenstorfer (Augsburg, Německo) a A2S Analytical Standard Solutions (Saint Jean d'Illac, Francie). Rozpouštědla byla zakoupena od společnosti Merck (Darmstadt, Německo). Vývoj metody a validace metody GCxGC-TOFMS prováděné na Pegasus BT4D Systém GCxGC-TOFMS byl ® (LECO Corporation, MI, USA) vybavený Agilent 7890 GC a automatickým vzorkovačem kapalin (Agilent Technologies, Santa Clara, CA, USA ).

Data byla shromážděna a analyzována pomocí softwaru ChromaTOF s Target Analyte® Finding (TAF) pro rychlé zpracování a stanovení cílových fytosanitárních sloučenin. Tabulka 1 uvádí instrumentální metodu a parametry zpracování dat použité v této studii.

LECO: Tabulka 1. Instrumentální parametry a parametry zpracování dat

Metoda vyvinutá v naší studii byla ověřena (linearita, citlivost, pravdivost, přesnost a výtěžnost extrakce) podle pokynů Eurachem. Analytické křivky byly sestrojeny pomocí šesti kalibračních úrovní, z nichž každá byla analyzována celkem devětkrát během tří různých dnů (3 replikáty za den). K odhadu regresních linií byla použita metoda nejmenších čtverců a linearita byla dále hodnocena pomocí Mandelova prokládacího testu. Limity detekce a kvantifikace byly odhadnuty z kalibrační křivky. Přesnost byla hodnocena na nejnižších a nejvyšších kalibračních úrovních (0,01 a 0,15 µg/l), a to jak v průběhu dne, tak v průběhu dne. Pravdivost byla hodnocena na dvou úrovních (0,03 a 0,125 ug/l) výpočtem zkreslení. Výtěžnost extrakce byla odhadnuta na 0,01 a 0,15 ug/l, přidáním slepého vzorku vodovodní vody a kvantifikací cílových analytů po procesu SPE pomocí konečné metody GCxGC-TOFMS.

VÝSLEDKY A DISKUSE

Počáteční chromatografická separace byla provedena na primární nepolární koloně za použití GC-TOFMS.

Po 20 minutách běhu však bylo vidět, že se ve vzorcích vyskytlo mnoho koelucí. Vzorek byl poté znovu analyzován pomocí dvourozměrné chromatografie (GCxGC-TOFMS). Kombinace nepolární primární kolony spojené s polární sekundární kolonou umožnila úspěšnou separaci 51 cílených analytů. Jsou ukázány rozdíly v separaci cílových fytosanitárních sloučenin, když byly vzorky analyzovány pomocí 1D GC-TOFMS a 2D GCxGC-TOFMS (obrázek 1).

LECO: Obrázek 1. 1a. Zvětšený 1D chromatogram standardní směsi fytosanitárních sloučenin (1-51), vnitřního standardu (IS) a procesu standardní (PS); 1b. Přiblížený 2D chromatogram stejné standardní směsi. Čísla špiček naleznete v Tabulce 2.

Některé sloučeniny, které nejsou rozděleny chromatograficky v 1D separaci, mohou být spektrálně dekonvoluovány pomocí softwaru ChromaTOF. Analyty 1) chlorpyrifos-methyl a 2) vinclozolin se eluuje v téměř přesně stejném retenčním čase 1. dimenze (Obrázek 2a). Díky shromažďování dat v plném hmotnostním rozsahu při rychlých rychlostech akvizice umožnila dekonvoluce, aby byly tyto 2 složky vyřešeny a identifikovány s dobrou podobností knihovny hmotnostních spekter (806/1000 a [8] 841/1000 v tomto pořadí). Použití GCxGC umožnilo úplnou separaci těchto dvou analytů ve 2. dimenzi (Obrázek 2b). To také vedlo ke zlepšení shod hmotnostních spektrální podobnosti (875/1000 a 899/1000).

LECO: Obrázek 2. 2a. Přiblíženo v 1D koeluci s celkovým iontovým chromatogramem (TIC) (černá čára) a extrahovaným iontovým chromatogramem (XIC) 1) chlorpyrifos-methylu (modrá čára, m/z 125) a 2) vinclozolinu (zelená čára, m/z 187) . 2b. Kompletní 2D oddělení stejných součástí

Další příklad poskytuje Obrázek 3, kde se 3 druhy eluují velmi těsně u sebe. V tomto případě dekonvoluce umožňují rozlišení těchto druhů v 1D (obrázek 3a), ale použití GCxGC umožnilo mnohem lepší separaci na obrázku 3b, zcela rozložil Ametryn a významně zlepšil jasnost hmotnostního spektra všech 3 analytů. Podobnost skóre se zlepšilo z 663/1000, 670/1000 a 706/1000 na 809/100, 812/100 a 907/1000 pro Ametryn, Alachlor a Heptachlor, resp.

LECO: Obrázek 3. 3a. Přiblíženo 1D koeluce s celkovým iontovým chromatogramem (TIC) (černá čára) a extrahovaným iontovým chromatogramem (XIC) 1) Ametryn (oranžová čára, m/z 212), 2) alachlor (zelená čára, m/z 188) a 3) heptachlor (modrá čára, m/z 100). 3b. Vylepšené 2D oddělení stejných součástí

Tabulka 2 popisuje cílové fytosanitární sloučeniny spolu s jejich kvantifikačními ionty a relativním poměrem signálu k šumu (S/N) na nejnižší kalibrační úrovni, pro jednorozměrnou i dvourozměrnou analýzu. Další výhodou provádění dvourozměrné chromatografie s tepelnou modulací je to, že je citlivější než jednorozměrná chromatografie, kvůli studené (kryo) fokusaci během modulace. To je také demonstrováno v Tabulce 2, kde se vyšší hodnoty S/N při použití 2D techniky pohybovaly od 1,7 (heptachlorepoxid) do 6,2 (trans-chlordan) násobného zvýšení ve srovnání v 1D.

LECO: Tabulka 2. Seznam fytosanitárních látek s retenčními indexy (RI z 2D separace a rozdíl od databáze), kvantifikátor iontů a jejich poměrů S/N v 1D a 2D analýzách.

Metoda vyvinutá pro tento projekt byla ověřena z hlediska linearity, přesnosti, pravdivosti, limitů detekce a kvantifikace a tyto hodnoty pro validaci metody jsou shrnuty v Tabulce 3.

LECO: Tabulka 3. Číselné hodnoty validace metody

Po validaci bylo odebráno a analyzováno čtrnáct vzorků vody (7 povrchových a 7 podzemních). Kvantitativní výsledky jsou znázorněny na obrázku 4. Vzorky podzemních vod jsou podle očekávání méně náchylné ke kontaminaci rostlinnými produkty než vzorky povrchových vod, kde jejich průměrná koncentrace je 0,070 µg/l a 0,314 µg/l.

LECO: Obrázek 4. Kvantifikace fytosanitárních produktů ve 14 environmentálních vodách. Analyty uváděné jednotlivě mají, alespoň v jednom vzorku s koncentrací vyšší než 0,01 µg/l (nejnižší kalibrační úroveň).

ZÁVĚR

  • Metoda zahrnující SPE purifikaci následovanou GCxGC-TOFMS analýzou byla zde aplikována a validována pro stanovení 51 fytosanitárních sloučenin v povrchových a podzemních vodách.

  • Při jednorozměrné chromatografii bylo pozorováno, že ve vzorku je přítomno mnoho koelucí. To bylo vyřešeno pomocí komplexní dvourozměrné plynové chromatografie, která umožnila chromatografické oddělení všech cílových analytů.

  • Další důležitou výhodou použití GCxGC-TOFMS je zvýšení citlivosti, jak bylo pozorováno od 1,7 do 6,2 zvýšení S/N, což je výhodné pro stanovení stopových množství.

  • V této aplikaci byla data z vodních extraktů zpracována pomocí metody target analysis finding (TAF). To umožnilo rychlou identifikaci cílených analytů.

  • Kromě zvýšené separační síly a citlivosti poskytuje zde vyvinutá metoda GCxGC-TOFMS možnosti post-targeting analýzy, což je vlastnost, kterou lze využít ke screeningu dříve získaných vzorků na nově regulované nebo aposteriorně se objevující kontaminanty.

LECO
 

Mohlo by Vás zajímat

Simultaneous Analysis of Residual Pesticides Using High-Speed Scan and Smart SIM+ of GCMS-QP2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Agilent 8850 GC system

Brožury a specifikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Ostatní

GC/GC-MS Glass Insert/Liner Selection Guide

Příručky
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
Spotřební materiál, GC, GC/MSD
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Ostatní

Improving Battery Production Yield, Performance, and Stability Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie, Materiálová analýza

Ochrana zdrojů pitných vod: Inovativní řešení problematiky výskytu pesticidů v krajině

Ostatní
| 2024 | ALS Czech Republic
Instrumentace
LC/MS, GC/MSD
Výrobce
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články


Článek | Nejbližší akce

Pozvánka na Laborexpo - stánek SHIMADZU

Přijďte se podívat na stánek SHIMADZU v rámci veletrhu LABOREXPO ve dnech 5. a 6. června. Jaké přístroje nebo program pro Vás na stánku č. C29 připravujeme?
SHIMADZU Handels GmbH - organizační složka
more

Článek | Produkt

Altium: Akční nabídka květen - srpen 2024

Akční nabídka květen - srpen 2024 od Altium International. Se slevou 30 % si můžete pořídit HPLC kolony, GC kolony, produkty pro úpravu vzorku, různé typy vialek, AdvanceBio Spin Columns, stříkačky.
Altium International
more

Článek | Aplikace

Pokročilá charakterizace a srovnání odrůd tymiánu z různých zeměpisných oblastí

Porovnání a vyhodnocení sušeného tymiánu ze čtyř různých zemí (Francie, Maroka, Polska a Španělska) pomocí systému Pegasus BTX GC-TOFMS a ChromaTOF Sync sw.
LECO
more

Článek | Nejbližší akce

LABOREXPO 2024: Ramanova spektroskopie: Novinky a trendy

Zveme Vás na přednášku RNDr. Františka Kesnera, Ph.D. (Nicolet CZ) s názvem Ramanova spektroskopie: Novinky a trendy, která se koná ve středu 5. 6. v čase 11:30 - 11:50 hod.
LabRulez
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Simultaneous Analysis of Residual Pesticides Using High-Speed Scan and Smart SIM+ of GCMS-QP2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Agilent 8850 GC system

Brožury a specifikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Ostatní

GC/GC-MS Glass Insert/Liner Selection Guide

Příručky
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
Spotřební materiál, GC, GC/MSD
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Ostatní

Improving Battery Production Yield, Performance, and Stability Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie, Materiálová analýza

Ochrana zdrojů pitných vod: Inovativní řešení problematiky výskytu pesticidů v krajině

Ostatní
| 2024 | ALS Czech Republic
Instrumentace
LC/MS, GC/MSD
Výrobce
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články


Článek | Nejbližší akce

Pozvánka na Laborexpo - stánek SHIMADZU

Přijďte se podívat na stánek SHIMADZU v rámci veletrhu LABOREXPO ve dnech 5. a 6. června. Jaké přístroje nebo program pro Vás na stánku č. C29 připravujeme?
SHIMADZU Handels GmbH - organizační složka
more

Článek | Produkt

Altium: Akční nabídka květen - srpen 2024

Akční nabídka květen - srpen 2024 od Altium International. Se slevou 30 % si můžete pořídit HPLC kolony, GC kolony, produkty pro úpravu vzorku, různé typy vialek, AdvanceBio Spin Columns, stříkačky.
Altium International
more

Článek | Aplikace

Pokročilá charakterizace a srovnání odrůd tymiánu z různých zeměpisných oblastí

Porovnání a vyhodnocení sušeného tymiánu ze čtyř různých zemí (Francie, Maroka, Polska a Španělska) pomocí systému Pegasus BTX GC-TOFMS a ChromaTOF Sync sw.
LECO
more

Článek | Nejbližší akce

LABOREXPO 2024: Ramanova spektroskopie: Novinky a trendy

Zveme Vás na přednášku RNDr. Františka Kesnera, Ph.D. (Nicolet CZ) s názvem Ramanova spektroskopie: Novinky a trendy, která se koná ve středu 5. 6. v čase 11:30 - 11:50 hod.
LabRulez
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Simultaneous Analysis of Residual Pesticides Using High-Speed Scan and Smart SIM+ of GCMS-QP2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Agilent 8850 GC system

Brožury a specifikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Ostatní

GC/GC-MS Glass Insert/Liner Selection Guide

Příručky
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
Spotřební materiál, GC, GC/MSD
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Ostatní

Improving Battery Production Yield, Performance, and Stability Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie, Materiálová analýza

Ochrana zdrojů pitných vod: Inovativní řešení problematiky výskytu pesticidů v krajině

Ostatní
| 2024 | ALS Czech Republic
Instrumentace
LC/MS, GC/MSD
Výrobce
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články


Článek | Nejbližší akce

Pozvánka na Laborexpo - stánek SHIMADZU

Přijďte se podívat na stánek SHIMADZU v rámci veletrhu LABOREXPO ve dnech 5. a 6. června. Jaké přístroje nebo program pro Vás na stánku č. C29 připravujeme?
SHIMADZU Handels GmbH - organizační složka
more

Článek | Produkt

Altium: Akční nabídka květen - srpen 2024

Akční nabídka květen - srpen 2024 od Altium International. Se slevou 30 % si můžete pořídit HPLC kolony, GC kolony, produkty pro úpravu vzorku, různé typy vialek, AdvanceBio Spin Columns, stříkačky.
Altium International
more

Článek | Aplikace

Pokročilá charakterizace a srovnání odrůd tymiánu z různých zeměpisných oblastí

Porovnání a vyhodnocení sušeného tymiánu ze čtyř různých zemí (Francie, Maroka, Polska a Španělska) pomocí systému Pegasus BTX GC-TOFMS a ChromaTOF Sync sw.
LECO
more

Článek | Nejbližší akce

LABOREXPO 2024: Ramanova spektroskopie: Novinky a trendy

Zveme Vás na přednášku RNDr. Františka Kesnera, Ph.D. (Nicolet CZ) s názvem Ramanova spektroskopie: Novinky a trendy, která se koná ve středu 5. 6. v čase 11:30 - 11:50 hod.
LabRulez
more
 

Mohlo by Vás zajímat

Simultaneous Analysis of Residual Pesticides Using High-Speed Scan and Smart SIM+ of GCMS-QP2050

Aplikace
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
GC/MSD, GC/SQ
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Potraviny a zemědělství

Agilent 8850 GC system

Brožury a specifikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
GC
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Ostatní

GC/GC-MS Glass Insert/Liner Selection Guide

Příručky
| 2024 | Shimadzu
Instrumentace
Spotřební materiál, GC, GC/MSD
Výrobce
Shimadzu
Zaměření
Ostatní

Improving Battery Production Yield, Performance, and Stability Using FTIR

Aplikace
| 2024 | Agilent Technologies
Instrumentace
FTIR Spektroskopie
Výrobce
Agilent Technologies
Zaměření
Průmysl a chemie, Materiálová analýza

Ochrana zdrojů pitných vod: Inovativní řešení problematiky výskytu pesticidů v krajině

Ostatní
| 2024 | ALS Czech Republic
Instrumentace
LC/MS, GC/MSD
Výrobce
Zaměření
Životní prostředí
 

Podobné články


Článek | Nejbližší akce

Pozvánka na Laborexpo - stánek SHIMADZU

Přijďte se podívat na stánek SHIMADZU v rámci veletrhu LABOREXPO ve dnech 5. a 6. června. Jaké přístroje nebo program pro Vás na stánku č. C29 připravujeme?
SHIMADZU Handels GmbH - organizační složka
more

Článek | Produkt

Altium: Akční nabídka květen - srpen 2024

Akční nabídka květen - srpen 2024 od Altium International. Se slevou 30 % si můžete pořídit HPLC kolony, GC kolony, produkty pro úpravu vzorku, různé typy vialek, AdvanceBio Spin Columns, stříkačky.
Altium International
more

Článek | Aplikace

Pokročilá charakterizace a srovnání odrůd tymiánu z různých zeměpisných oblastí

Porovnání a vyhodnocení sušeného tymiánu ze čtyř různých zemí (Francie, Maroka, Polska a Španělska) pomocí systému Pegasus BTX GC-TOFMS a ChromaTOF Sync sw.
LECO
more

Článek | Nejbližší akce

LABOREXPO 2024: Ramanova spektroskopie: Novinky a trendy

Zveme Vás na přednášku RNDr. Františka Kesnera, Ph.D. (Nicolet CZ) s názvem Ramanova spektroskopie: Novinky a trendy, která se koná ve středu 5. 6. v čase 11:30 - 11:50 hod.
LabRulez
more
Další projekty
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.