Enhancing MRM Experiments in GC/MS/MS Using APGC

Význam tématu

Analýza reziduí pesticidů v potravinách je klíčová pro ochranu spotřebitelů a plnění legislativních limitů. Tradiční GC–MS metody často nedostačují v citlivosti a selektivitě u termolabilních nebo nízkomolekulárních sloučenin a při práci s komplexními matricemi.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem práce bylo ověřit potenciál atmosférické tlakové ionizace APGC spojené s tandemovým hmotnostním spektrometrem Waters Xevo TQ-S pro simultánní kvantifikaci 25 pesticidů v ovoci a zelenině. Studie srovnávala citlivost, selektivitu a vliv matrice mezi APGC a klasickou electronovou ionizací EI.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky (jablko, pomeranč, rajče, mrkev) byly extrahovány postupem QuEChERS dle AOAC. Separace proběhla na plynové chromatografii GC 7890A s kolonkou DB-5MS (30 m x 0,25 mm, 0,25 µm) a teplotním programem od 70 °C do 300 °C. Ionizace probíhala v režimu APGC s proudem koronového výboje 1,8 µA, kuželové napětí 25 V a dusíkovou atmosférou v iontovém zdroji. Detekce a kvantifikace se realizovaly na Xevo TQ-S řízeném softwarem MassLynx v kombinaci s TargetLynx. Optimalizované MRM přechody byly nastaveny pro každou látku s uvedením retenčního času a kolizní energie.

Hlavní výsledky a diskuse

APGC poskytlo měkčí ionizaci než EI, což vedlo k převaze [M+H]+ iontu u většiny pesticidů a zlepšené selektivitě MRM analýzy. Srovnání spectrachlorpyrifosu ukázalo výrazné snížení fragmentace a zvýšení intenzity molekulového iontu. Řada problematických párů, jako heptachlor epoxid B vs oxychlordan, vykazovala v režimu EI překrývání přechodů a možné falešné pozitivní signály. APGC umožnilo volbu unikátních přechodů a odstranění interferencí. Detekční limity LOQ se pohybovaly mezi 0,02 a 2 ppb v závislosti na analyzovaném pesticidu a matrici, lineární odezva byla dokázána v rozsahu 0,1–100 ppb s r2 > 0,99. Vliv matrice byl minimální, s drobným zvýšením signálu u některých látek.

Přínosy a praktické využití metody

APGC v kombinaci se Xevo TQ-S nabízí univerzální platformu pro analýzu jak GC-amenabilních, tak LC-amenabilních pesticidů na jednom přístroji. Vyšší citlivost umožňuje ředění extraktů, což snižuje interferenční matrice a předlužuje intervaly údržby přístroje. Metoda plně vyhovuje existujícím regulačním požadavkům pro rezidua pesticidů a zvyšuje robustnost rutinního provozu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozšíření APGC pro analýzu široké škály organických kontaminantů v potravinách a životním prostředí.
• Integrace s automatizovanými přípravami vzorků ke zvýšení throughput a reproducibility.
• Vylepšené zdroje ionizace a optimalizace kolizních podmínek pro širší rozsah analyzovaných látek.
• Využití pokročilých datových zpracovacích nástrojů pro rychlejší vyhodnocení komplexních MRM dat.

Závěr

Atmosférická tlaková ionizace APGC spojená s Waters Xevo TQ-S výrazně zlepšuje citlivost a selektivitu GC–MS/MS analýzy pesticidů. Metoda umožňuje detekční limity pod 0,1 ppb, minimalizuje interferenční efekty a nabízí společnou platformu pro GC- a LC-kompatibilní látky. APGC–Xevo TQ-S je vhodné řešení pro rutinní laboratoře se zaměřením na kvalitativní a kvantitativní monitoring pesticidů.

Reference

• Amendola L, Botre F, Carollo AS, Longo D, Zoccolillo L. Anal Chim Acta 461 (2002) 97.
• Shen C, Cao X, Shen W, Jiang Y, Zhao Z, Wu B, Yu K, Liu H, Lian H. Talanta 84 (2011) 141.
• Guo Q, Deng M, Yu B, Tan L. J AOAC Int 93 (2010) 295.
• Húskova R, Matisová E, Hrouzková S, Švorc L. J Chromatogr A 1216 (2009) 6326.
• Dong J, Pan Y, Lv J, Sun J, Gong X, Li K. Chromatographia 74 (2011) 109.
• Jover E, Bayona JM. J Chromatogr A 950 (2002) 213.
• Horning EC, Carroll DI, Dzidic I. Clin Chem 23 (1977) 13.
• Portolés T, Cherta L, Beltran J, Hernández F. J Chromatogr A 1260 (2012) 183.
• Lehotay SJ, Maštovská K, Lightfield AR. J AOAC Int 88 (2005) 615.
• Waters White Paper no. 720003292en (2010) Addressing Chemical Diversity and Expanding Analytical Capabilities with APGC.
• Shah D, Yang J, Fujimoto G, Mullin L, Burgess J. Waters Application Note No. 720004403en (2012).
• Vestergren R, Ullah S, Cousins IT, Berger U. J Chromatogr A 1237 (2012) 64.
• Xia X, Wang Y, Wang X, Li Y, Zhong F, Li X, Huang Y, Ding S. J Chromatogr A 1292 (2013) 96.