Reduction of helium usage for the analysis of pesticide residues in botanical dietary supplements using GC-MS/MS with the HeSaver-H2 Safer technology

Význam tématu

Spotřeba pesticidů v rostlinných doplňcích stravy je regulována z důvodu ochrany zdraví spotřebitele i životního prostředí. Analytická metoda GC-MS/MS patří mezi standardní postupy detekce reziduí pesticidů na stopových úrovních. Růst cen a nedostatek helia však motivují ke hledání úsporných technologií bez ztráty analytické výkonnosti.

Cíle a přehled studie / článku

Autorům šlo o demonstraci technologie Thermo Scientific HeSaver-H2Safer na systému TRACE 1610 GC spárovaném s TSQ 9610 MS/MS. Studie porovnávala standardní split/splitless (SSL) injektor s nově upraveným HeSaver-H2Safer injektorem při analýze pesticidů v botanických doplňcích, se zvláštním zaměřením na snížení spotřeby helia.

Použitá metodika a instrumentace

• Chromatograf: Thermo Scientific TRACE 1610 GC s modulárními iConnect SSL injektory (standardní SSL a HeSaver-H2Safer).
• Masová spektrometrie: Thermo Scientific TSQ 9610 triple kvadrupól.
• Přenos vzduchu/inertu: argon či dusík jako přetlakový plyn, helium jako nosný plyn.
• Příprava vzorku: extrakce šesti botanických matic (Senna tea, Kava Kava, Mucuna, Guggel, Rehmannia, Yerba Mate, Cayenne, Turmeric), spike na 10–50 µg/kg pesticide mix.

Hlavní výsledky a diskuse

• Přímý přenos metody ze standardního SSL na HeSaver-H2Safer injektor bez nutnosti reoptimalizace zachoval průměrnou odchylku retenčních časů 0,05 min a shodné symetrie a plochy píků.
• Kalibrační křivky (0–20 µg/kg) vykázaly koeficient determinace R2 > 0,997 a variability faktorů obnovy (AvCF %RSD) pod 12 % u většiny látek.
• Spike recovery pro šest matic při 10 µg/kg byly mezi 78–97 % (RSD ≤ 25 %) a při 50 µg/kg 89–97 % (RSD ≤ 10 %).
• Chromatogramy extrahovaných iontů pro čisté i komplexní matice (Mucuna, Kava Kava) ukázaly čisté Gaussian tvary píků s vysokým poměrem S/N bez nutnosti údržby či dolaďování MS.

Přínosy a praktické využití metody

• Technologie HeSaver-H2Safer umožňuje až čtyřnásobné prodloužení životnosti válce helia bez změny analytické výkonnosti.
• Žádné úpravy metodiky ani reoptimalizace GC metody při přechodu z běžného SSL injektoru.
• Snížení rizika kontaminace chromatografické kolony díky separaci přetlakového plynu a nosného plynu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Širší implementace úsporných technologií u GC systémů v laboratořích s vysokou frekvencí běžných analýz.
• Optimalizace softwarových nástrojů (např. Gas Saver Calculator) pro predikci úspor plynů a nákladů v reálném provozu.
• Přechod na alternativní nosné plyny (vodík) s obdobnými úspornými moduly.

Závěr

HeSaver-H2Safer představuje efektivní a snadno implementovatelný upgrade standardního injektoru pro GC-MS/MS analýzu pesticidů v botanických doplňcích. Technologie významně snižuje spotřebu helia, prodlužuje intervaly výměny lahví a udržuje vynikající analytickou výkonnost bez potřeby úprav metod.

Reference

1. Thermo Fisher Scientific TN 001218 Addressing gas conservation challenges when using helium or hydrogen as GC carrier gas, 2022.
2. Thermo Fisher Scientific AN 000560 Unstoppable analysis of pesticide residues in black tea using triple quadrupole GC-MS, 2021.
3. Thermo Fisher Scientific Helium Saver Calculator, online nástroj pro odhad úspor helia.