The Importance of Autosampler Vial Selection in the GC-MS Analysis of Pyrethroid Pesticides at Low Concentration

Význam tématu

Výběr vhodné autosamplerové vialky je klíčový pro spolehlivou analýzu pyrethroidních pesticidů na stopových úrovních. Adsorpce analytů na skleněné povrchy může výrazně degradovat obnovitelnost a linearitu měření, což omezuje detekční schopnosti GC-MS při nízkých koncentracích.

Cíle a přehled studie

Studie se zaměřila na stanovení čtyř pyrethroidů (bifenthrin, permethrin, cyfluthrin, cypermethrin) na úrovni 0,10 ng/mL v vodném vzorku. Klíčovými kroky byly SPE prekoncentrace, PTV simulovaná on-column injekce a porovnání tří typů vialek (ne-silanizované jantarové sklo, plastové polypropylenové, 33expanzní čisté neutrální borosilikátové sklo).

Použitá metodika

1. Příprava vzorku metodou SPE na C18 kazetách s kondicionací (ethylacetát, aceton, voda).
2. Eluce ethylacetátem, odpaření a rekonstituce v 100 µL ethylacetátu.
3. Injekce 2 µL do GC s PTV simulovanou on-column injekcí (splitless režim).
4. Analýza na GC-MS v SIM módu s 1,2,3,4-tetrachloronaphtalenem jako interním standardem.

Použitá instrumentace

• GC-MS: Thermo Scientific TRACE GC Ultra se simulovanou on-column PTV injektorem a ISQ MS detektorem (EI, 70 eV).
• Kolona: TraceGOLD TG-5SilMS (30 m × 0,25 mm × 0,25 µm) s předkolonou GuardGOLD.
• SPE: Thermo Scientific HyperSep C18 (2000 mg/15 mL).
• Autosampler: Thermo Scientific TriPlus RSH.

Hlavní výsledky a diskuse

Adsorpce pyrethroidů v nesilanizovaných jantarových vialkách vedla k neúplným návratům (49–85 %) a špatné linearitě. Plastové polypropylenové vialky zvýšily obnovitelnost na 85–117 % a zlepšily linearitu (R2 > 0,997), ale vyžadovaly minimální kontakt se vzorkem kvůli možné kontaminaci extractables. Nejlepší výsledky přinesly 33expanzní borosilikátové vialky, které poskytly stabilní obnovitelnost (62–101 %) a vynikající linearitu (R2 > 0,995) bez časového omezení skladování vzorku.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje kvantifikaci pyrethroidů v ultra stopových koncentračních úrovních s vysokou přesností a opakovatelností, což je zásadní pro environmentální monitoring a kontrolu kvality pitné vody. Optimalizovaná kombinace SPE, PTV injekce a inertních vialek minimalizuje ztráty analytů a zvyšuje citlivost GC-MS stanovování.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další zdokonalení povrchových úprav vialek a alternativní inertní materiály.
• Integrace mikro-SPE a automatizovaných přípravných systémů pro vyšší průtok vzorků.
• Využití vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrie a databází pro širší spektrum pesticidů.
• Green chemistry přístupy: použití šetrnějších rozpouštědel a obnovitelných materiálů.

Závěr

Studie ukázala, že volba správné autosamplerové vialky zásadně ovlivňuje obnovitelnost a linearitu stanovení pyrethroidů na sub-ng/mL úrovni. Nejlepší parametry nabízí 33expanzní čisté neutrální borosilikátové vialky, které kombinují nízkou povrchovou reaktivitu s možností delšího skladování vzorků bez degradace.

Reference

• King BW, Khan AI. The Effect of the Autosampler Vial’s Glass Surface on GC-MS Analysis of Pyrethroid Pesticides at ppb Levels. Thermo Fisher Scientific, poster PSCCS 0512 588.
• De Jong BHW, Beerkens RGC, van Nijnatten PA, Le Bourhis E. Glass. In: Ullmann's Encyclopedia of Industrial Chemistry. Wiley-VCH, 2011.
• ISO 719:1985. Glass – Hydrolytic resistance of glass grains at 98 °C – Method of test and classification.