Evaluation of Dispersive and Cartridge Solid Phase Extraction (SPE) Cleanups for Multiresidue Pesticides in QuEChERS Extracts of Finished Tobacco Using GCxGC-TOFMS
Aplikace | 2013 | RestekInstrumentace
Tabák je jednou z plodin s nejvyšší spotřebou pesticidů na plochu a jeho konečný výrobek obsahuje stopová množství reziduí bez přísných regulačních limitů. Spolehlivá analýza reziduí v tabáku je klíčová pro ochranu zdraví spotřebitelů, kontrolu kvality a dodržování mezinárodních standardů při vývozu.
Cílem studie bylo porovnat účinnost dvou metod čištění extraktů tabáku připravených přístupem QuEChERS – dispersní SPE (dSPE) oproti klasické cartridge SPE (cSPE) – a určit optimální podmínky pro maximální návratnost širokého spektra pesticidů. Analýza reziduí byla provedena pomocí dvojrozměrné plynové chromatografie s TOFMS detekcí (GC×GC-TOFMS).
Extrahovalo se 2 g tabáku vodou a acetonitrilem za přítomnosti interního standardu a směsi solí (MgSO4, NaCl, citráty). Pro čištění byly testovány dvě dSPE formulace:
dSPE s 7,5 mg GCB vykázala nejvyšší průměrnou návratnost pesticidů: 92 % při 500 ppb (RSD 13 %) a 91 % při 50 ppb (RSD 22 %), zatímco dSPE s 50 mg GCB dosáhla 82 % a 81 % (RSD 23 % a 33 %). cSPE odstranila obdobné množství neměnných pozůstatků (~70 %) a efektivně čistila mastné kyseliny, ale vyžadovala podstatně více času a rozpouštědel. GC×GC separace významně oddělila matricové interferenci od cílových analytů, což umožnilo citlivou detekci a kvantifikaci i nízkokoncentrovaných sloučenin, například piperonyl butoxidu skrytého v jednorozměrné analýze.
Tento přístup kombinuje rychlou a ekonomickou přípravu vzorku se zachováním vysokých návratností širokého spektra pesticidů. Snížením matricových interferencí se prodlužuje životnost chromatografického systému a minimalizuje potřeba údržby.
Dvourozměrná chromatografie s TOFMS otvírá cestu k netargetovaným screeningům reziduí a archivaci plných spektrálních dat pro budoucí revize. Metodu QuEChERS lze dále adaptovat na další suché matrice se zavedením nových sorbentů a pokročilých detekčních technik.
Optimální kombinací pro analýzu pesticidů v tabáku se ukázalo být QuEChERS extrakce doplněná dSPE s 7,5 mg GCB spolu s GC×GC-TOFMS, což poskytuje vysokou citlivost, selektivitu a efektivní separaci komplexní matice.
GC, GCxGC, GC/MSD, Příprava vzorků, GC/TOF, Spotřební materiál
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceAgilent Technologies, Restek, LECO
Souhrn
Význam tématu
Tabák je jednou z plodin s nejvyšší spotřebou pesticidů na plochu a jeho konečný výrobek obsahuje stopová množství reziduí bez přísných regulačních limitů. Spolehlivá analýza reziduí v tabáku je klíčová pro ochranu zdraví spotřebitelů, kontrolu kvality a dodržování mezinárodních standardů při vývozu.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo porovnat účinnost dvou metod čištění extraktů tabáku připravených přístupem QuEChERS – dispersní SPE (dSPE) oproti klasické cartridge SPE (cSPE) – a určit optimální podmínky pro maximální návratnost širokého spektra pesticidů. Analýza reziduí byla provedena pomocí dvojrozměrné plynové chromatografie s TOFMS detekcí (GC×GC-TOFMS).
Použitá instrumentace
- Vortex-Genie 2 pro homogenizaci vzorků
- Centrifuga Q-sep™ 3000
- LECO Pegasus 4D GC×GC-TOFMS spojený s Agilent 6890 GC a 7683 autoinjektorem
- Kolony Rxi®-5Sil MS (30 m × 0,25 mm, 0,25 µm) a Rtx®-200 (1,3 m × 0,25 mm, 0,25 µm) pro první a druhé rozměrné dělení
- FID detektor (Agilent 6890) pro rychlou evaluaci matricových interferencí
- TurboVap® II pro koncentrování eluátů
Použitá metodika
Extrahovalo se 2 g tabáku vodou a acetonitrilem za přítomnosti interního standardu a směsi solí (MgSO4, NaCl, citráty). Pro čištění byly testovány dvě dSPE formulace:
- 150 mg MgSO4 + 50 mg PSA + 50 mg GCB + 50 mg C18
- 150 mg MgSO4 + 25 mg PSA + 7,5 mg GCB
Hlavní výsledky a diskuse
dSPE s 7,5 mg GCB vykázala nejvyšší průměrnou návratnost pesticidů: 92 % při 500 ppb (RSD 13 %) a 91 % při 50 ppb (RSD 22 %), zatímco dSPE s 50 mg GCB dosáhla 82 % a 81 % (RSD 23 % a 33 %). cSPE odstranila obdobné množství neměnných pozůstatků (~70 %) a efektivně čistila mastné kyseliny, ale vyžadovala podstatně více času a rozpouštědel. GC×GC separace významně oddělila matricové interferenci od cílových analytů, což umožnilo citlivou detekci a kvantifikaci i nízkokoncentrovaných sloučenin, například piperonyl butoxidu skrytého v jednorozměrné analýze.
Přínosy a praktické využití metody
Tento přístup kombinuje rychlou a ekonomickou přípravu vzorku se zachováním vysokých návratností širokého spektra pesticidů. Snížením matricových interferencí se prodlužuje životnost chromatografického systému a minimalizuje potřeba údržby.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dvourozměrná chromatografie s TOFMS otvírá cestu k netargetovaným screeningům reziduí a archivaci plných spektrálních dat pro budoucí revize. Metodu QuEChERS lze dále adaptovat na další suché matrice se zavedením nových sorbentů a pokročilých detekčních technik.
Závěr
Optimální kombinací pro analýzu pesticidů v tabáku se ukázalo být QuEChERS extrakce doplněná dSPE s 7,5 mg GCB spolu s GC×GC-TOFMS, což poskytuje vysokou citlivost, selektivitu a efektivní separaci komplexní matice.
Reference
- World Health Organization – publikace The Tobacco Atlas, 2013
- U.S. General Accounting Office, GAO-03-485, Pesticides on Tobacco, 2003
- Anastassiades M., Lehotay S., Stajnbaher D., Schenck F., J. AOAC Int. 86 (2003) 412
- Kowalski J. a kol., Application Note PHAN1242A, Restek, 2010
- Cochran J. a kol., Application Note GNAN1338, Restek, 2011
- Cochran J., ChromaBLOGraphy, Restek, 2011
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Determining Pesticides in Dietary Supplements with QuEChERS Extraction, Cartridge SPE, and GCxGC-TOFMS
2010|Restek|Aplikace
General Applications Determining Pesticides in Dietary Supplements with QuEChERS Extraction, Cartridge SPE, and GCxGC-TOFMS Regulatory requirements are driving the development of new multiresidue pesticide methods for dietary supplements. Minimizing matrix interference is critical for data accuracy. The novel approach employed…
Klíčová slova
quechers, quechersrec, recgcxgc, gcxgcendosulfan, endosulfantofms, tofmsistd, istddietary, dietaryint, inthch, hchpesticide, pesticidefenhexamid, fenhexamidsupplement, supplementsage, sageconnectors, connectorsgamma
Aseparation science — volume 2 issue 13www.sepscience.comchrom doctorPeak Tailing in GC Trace Analysis
|Restek|Příručky
Applications Note Developing New Methods for Pesticides in Dietary Supplements Advantages of the QuEChERS Approach New requirements for dietary supplements to be manufactured under cGMP regulations have created a need for methods to detect pesticides in these complex, largely botanical…
Klíčová slova
organochlorine, organochlorineinsecticide, insecticidefungicide, fungicidequechers, quechersorganonitrogen, organonitrogenpyrethroid, pyrethroidcspe, cspemetabolite, metabolitedietary, dietarybhc, bhccleanup, cleanuporganophosphorus, organophosphoruspam, pamprice, priceendosulfan
Developing New Methods for Pesticides in Dietary Supplements
2010|Restek|Aplikace
Applications Note Developing New Methods for Pesticides in Dietary Supplements Advantages of the QuEChERS Approach New requirements for dietary supplements to be manufactured under cGMP regulations have created a need for methods to detect pesticides in these complex, largely botanical…
Klíčová slova
organochlorine, organochlorineinsecticide, insecticidefungicide, fungicidequechers, quechersorganonitrogen, organonitrogenpyrethroid, pyrethroidcspe, cspemetabolite, metabolitedietary, dietarybhc, bhccleanup, cleanuporganophosphorus, organophosphoruspam, pamprice, priceendosulfan
A Comprehensive Approach to Pesticide Residue Testing, Including Non-Target Analysis, for Fruits, Vegetables, and Nuts, Using QuEChERS, LC-MS/MS, and GCxGC-TOFMS
2012|Shimadzu|Aplikace
Foods, Flavors & Fragrances Applications A Comprehensive Approach to Pesticide Residue Testing, Including Non-Target Analysis, for Fruits, Vegetables, and Nuts, Using QuEChERS, LC-MS/MS, and GCxGC-TOFMS By Julie Kowalski1, Jack Cochran1, Jason Thomas1, Michelle Misselwitz1, Rebecca Wittrig2*, and André Schreiber3 1Restek…
Klíčová slova
gcxgc, gcxgcpepper, pepperunclassified, unclassifiedpesticide, pesticideint, intbell, bellanilide, anilidetofms, tofmscucumber, cucumbermetalaxyl, metalaxylraisin, raisinlemon, lemoncarbamate, carbamateorganophosphorus, organophosphorusomethoate