Screening for 926 Pesticides and Endocrine Disruptors by GC/MS with Deconvolution Reporting Software and a New Pesticide Library

Význam tématu

V současné praxi je nutné rychle a spolehlivě detekovat stopy pesticidů a endokrinních disruptorů ve složitých matricích potravin a životního prostředí. Regulace, jako japonský „Positive List“, vyžadují dohled nad stovkami látek v rozsahu ppb až ppt. Kombinace GC/MS s pokročilou dekonvolucí a knihovnami s pevnými retenčními časy přináší výrazné zrychlení analýzy, snížení falešně pozitivních výsledků a vyšší jistotu identifikace.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo představit novou, rozšířenou GC/MS knihovnu G1672AA obsahující 926 pesticidů, jejich metabolitů a dalších kontaminantů (o 359 více než původní knihovna). Knihovna je optimalizovaná pro použití s Agilent Deconvolution Reporting Software (DRS) a systémem Retention Time Locking (RTL). Studie porovnala novou databázi s předchozí verzí na sadě 17 vzorků povrchových vod a demonstrovala výhody dekonvolučního vyhodnocení ve spojení s pevnými retenčními časy.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza proběhla na přístrojové sestavě Agilent 6890N GC s automatickým vzorkovačem 7683 a detektorem MSD Agilent 5975 inert. Pro separaci byl použit sloupcový materiál HP-5MSi (30 m×0,25 mm×0,25 µm). Helium jako nosné plynné médium v režimu konstantního tlaku, pevné retenční časy byly zakotveny na standardu chlorpyrifosu-methylu. Specifický program teplotního gradientu a parametry PTV vstřikovače umožnily vysokou objemovou dávku vzorku (15 µl). Skenovací mód (50–550 u) zajišťoval široký pokryv látek. Software ChemStation G1701DA (verze D.02.00 SP1 a vyšší) spravuje sběr dat, DRS G1716AA (verze A.03.00) kombinuje kvantifikaci, dekonvoluci (AMDIS 2.62) a knihovní vyhledávání ve vlastním RTL Pesticide Library (G1672AA) a v rozsáhlé NIST '05 knihovně.

Hlavní výsledky a diskuse

Nová knihovna obsahuje 926 položek (pesticidy, endokrinní disruptory, metabolity, PCBs, PAHs, syntetické barviva a retardanty). Díky RTL a dekonvoluci lze analyzovat soubory GC/MS za 1–3 minuty vzorku.

• Porovnání dřívější G1049A (567 položek) s G1672AA na 17 vzorcích povrchových vod: původní databáze našla 37 cílových látek, DRS navíc 34 nových, celkem 71; nová databáze našla 37 + 99 dalších (celkem 136).
• Doba vyhodnocení klesla z ~8 hodin manuálně na 20–32 minut automaticky.
• Dekonvoluce umožnila odhalit i složitě překrývající se signály, např. norflurazon, diuron metabolit či dílčí isomery permethrinu.
• Implementace speciálních CAS čísel pro stereoisomery v G1672AA zlepšila rozlišení a přiřazení diastereomerů bez kolizí v AMDIS.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Vysokou průchodnost analýz (desítky vzorků za hodinu).
• Komplexní pokrytí rozšířené skupiny látek, včetně těch vyžadovaných právními předpisy.
• Snížení falešných pozitivit díky dvoufázovému řízení identifikace (retenční čas + spektrální shoda).
• Možnost standardizované spolupráce mezi laboratořemi díky RTL.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšiřování knihoven o nové látky, včetně biopesticidů a metabolitů léčiv. Integrace s vysokorozlišovacími hmotnostními spektrometry a automatizované kvantitativní protokoly umožní přesnější odhady expozice a širší monitoring kontaminantů ve vodách, půdách a potravinách. Využití umělé inteligence pro pokročilou dekonvoluci a predikci retenčních časů zvýší spolehlivost a rychlost vyhodnocení.

Závěr

Nová RTL Pesticide and Endocrine Disruptor Database G1672AA spolu s DRS představuje špičkové řešení pro rychlé, citlivé a přesné screeningové analýzy stovek pesticidů a disruptorů. Vyžaduje minimální zásahy operátora, zkracuje dobu vyhodnocení a posiluje spolehlivost výsledků v souladu s mezinárodními předpisy.

Reference

1. Giarocco V., Quimby B., Klee M. Retention Time Locking: Concepts and Applications. Agilent Technologies, 5966-2469E.
2. Prest H., Wylie P., Weiner K., Agnew D. Efficient Screening for Pesticides and Endocrine Disrupters Using the 6890/5973 GC/MSD System. Agilent Technologies, 5968-4884E.
3. Wylie P.L., Szelewski M.J., Meng C.-K., Sandy C.P. Comprehensive Pesticide Screening by GC/MSD using Deconvolution Reporting Software. Agilent Technologies, 5989-1157EN.
4. Introduction of the Positive List System for Agricultural Chemical Residues in Foods. Ministry of Health, Labour and Welfare Japan.
5. Sandy C.P. A Blind Study of Pesticide Residues in Spiked and Unspiked Fruit Extracts using Deconvolution Reporting Software. Agilent Technologies, 5989-1564EN.
6. Lesueur C., Gartner M. Routine Identification and Quantification of Pesticide Multiresidues in Fruit and Vegetable Samples with Full Scan, SIM, and Deconvolution Reporting Software. Ernährung/Nutrition, 29(11):466–471, 2005.
7. Ping X., Meng C.-K., Szelewski M. Building Agilent GC/MSD Deconvolution Reporting Libraries for any Application. Agilent Technologies, 5989-2249EN.
8. Reconnaissance studies – occurrence of new contaminants. USGS Contaminant Occurrence Studies.