Bestimmung von 45 Pestiziden in Avocadosorten mit der QuEChERS-Methode und Gaschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie

Zusammenfassung

Das vorliegende Protokoll beschreibt die Analyse von Mehrklassen-Pestizidrückständen in Avocadosorten unter Verwendung der Qu ick-Easy-Ch eap-E ffective-R ugged-S afe (QuEChERS) Methode mit Ammoniumformiat, gefolgt von einer Gaschromatographie-Tandem-Massenspektrometrie.

Zusammenfassung

Die Tandem-Massenspektrometrie (MS/MS) ist ein herausragendes Analyseinstrument, das in großem Umfang für die Überwachung von Pestizidrückständen in Lebensmitteln eingesetzt wird. Dennoch sind diese Methoden anfällig für Matrixeffekte (MEs), die je nach spezifischer Kombination von Analyt und Matrix möglicherweise eine genaue Quantifizierung beeinträchtigen können. Unter den verschiedenen Strategien zur Minderung von MEs stellt die matrixangepasste Kalibrierung aufgrund ihrer Kosteneffizienz und einfachen Implementierung den vorherrschenden Ansatz bei der Anwendung von Pestizidrückständen dar. In dieser Studie wurden insgesamt 45 repräsentative Pestizide in drei verschiedenen Avocadosorten (d. h. Criollo, Hass und Lorena) unter Verwendung der Qu ick-Easy-Ch eap-E ffective-R ugged-S afe(QuEChERS) Methode mit Ammoniumformiat und GC-MS/MS analysiert.

Zu diesem Zweck wurden 5 g der Avocadoprobe mit 10 mL Acetonitril extrahiert und anschließend 2,5 g Ammoniumformiat zugegeben, um die Phasentrennung zu induzieren. Anschließend wurde der Überstand einem Reinigungsprozess durch dispersive Festphasenextraktion unterzogen, bei dem 150 mg wasserfreies MgSO₄, 50 mg primär-sekundäres Amin, 50 mg Octadecylsilan, 10 mg graphitisierter Ruß und 60 mg eines Sorptionsmittels auf Zirkonoxidbasis (Z-Sep+) verwendet wurden. Die GC-MS/MS-Analyse wurde in weniger als 25 Minuten erfolgreich durchgeführt. Es wurden strenge Validierungsexperimente durchgeführt, um die Leistungsfähigkeit der Methode zu bewerten. Die Untersuchung einer matrixangepassten Kalibrierungskurve für jede Avocadosorte ergab, dass der ME für die meisten Pestizid-/Sortenkombinationen relativ konstant blieb und weniger als 20 % (als weiches ME betrachtet) betrug. Darüber hinaus lagen die Bestimmungsgrenzen der Methode für alle drei Sorten unter 5 μg/kg. Schließlich lagen die Wiederfindungswerte für die meisten Pestizide im akzeptablen Bereich von 70-120 %, wobei die relativen Standardabweichungswerte unter 20 % lagen.

Einleitung

In der chemischen Analyse kann der Matrixeffekt (ME) auf verschiedene Weise definiert werden, aber eine weithin akzeptierte allgemeine Definition lautet wie folgt: Er bezieht sich auf die Änderung des Signals, insbesondere auf eine Änderung der Steigung der Kalibrierkurve, wenn die Probenmatrix oder ein Teil davon während der Analyse eines bestimmten Analyten vorhanden ist. Als kritischer Aspekt erfordert ME eine gründliche Untersuchung während des Validierungsprozesses jeder analytischen Methode, da sie sich direkt auf die Genauigkeit der quantitativen Messung für die Zielanalyten^{auswirkt 1}. Im Idealfall sollte ein Probenvorbehandlungsverfahre....

Protokoll

1. Vorbereitung des Stoffes und der Arbeitslösungen

HINWEIS: Aus Sicherheitsgründen ist es ratsam, während des gesamten Protokolls Nitrilhandschuhe, einen Laborkittel und eine Schutzbrille zu tragen.

1. Bereiten Sie individuelle Stammlösungen für jeden der 45 handelsüblichen Pestizidstandards (siehe Materialtabelle) mit ca. 1.000 mg/l Acetonitril in 10-ml-Messkolben her.
2. Kombinieren Sie die oben genannten einzelnen Stammlösungen, um eine 400 mg/l Stammlösung in Acetonitril in einem 25-ml-Messkolben herzustellen.
   HINWEIS: Diese gemischte Lösung wird verwendet, um die Arbeitslösungen für R....

Diskussion

Die primäre Einschränkung im Zusammenhang mit der matrixangepassten Kalibrierung ergibt sich aus der Verwendung von Blindproben als Kalibrierstandards. Dies führt zu einer erhöhten Anzahl von Proben, die für die Analyse verarbeitet werden müssen, und einer erhöhten Injektion von Matrixkomponenten in jede analytische Sequenz, was möglicherweise zu einem höheren Wartungsaufwand für das Gerät führt. Nichtsdestotrotz ist diese Strategie besser geeignet als die Standardaddition, die eine viel größere Anzahl von .......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
3-Ethoxy-1,2-propanediol	Sigma Aldrich	260428-1G
Acetonitrile	Merk	1006652500
Ammonium formate	Sigma Aldrich	156264-1KG
AOAC 20i/s autosampler	Shimadzu	221-723115-58
Automatic shaker MX-T6-PRO	SCILOGEX	8.23222E+11
Balance	OHAUS	PA224
Centrifuge tubes, 15 mL	Nest	601002
Centrifuge tubes, 2 mL	Eppendorf	4610-1815
Centrifuge tubes, 50 mL	Nest	602002
Centrifuge Z206A	MERMLE	6019500118
Choper 2L	Oster	2114111
Column SH-Rxi-5sil MS, 30 m x 0.25 mm, 0.25 µm	Shimadzu	221-75954-30	MS GC column
Dispensette 5-50 mL	BRAND	4600361
DSC-18	Sigma Aldrich	52600-U
D-Sorbitol	Sigma Aldrich	240850-5G
Ethyl acetate	Merk	1313181212
GCMS-TQ8040	Shimadzu	211552
Graphitized carbon black	Sigma Aldrich	57210-U
Injection syringe	Shimadzu	LC2213461800
L-Gulonic acid γ-lactone	Sigma Aldrich	310301-5G
Linner splitless	Shimadzu	221-4887-02
Magnesium sulfate anhydrus	Sigma Aldrich	M7506-2KG
Methanol	Panreac	131091.12.12
Milli-Q ultrapure (type 1) water	Millipore	F4H4783518
Pipette tips 10 - 100 µL	Biologix	200010
Pipette tips 100 - 1000 µL	Brand	541287
Pipette tips 20 - 200 µL	Brand	732028
Pipettes Pasteur	NORMAX	5426023
Pippette Transferpette S variabel 10 - 100 µL	BRAND	704774
Pippette Transferpette S variabel 100 - 1000 µL	BRAND	704780
Pippette Transferpette S variabel 20 - 200 µL	SCILOGEX	7.12111E+11
Primary-secondary amine	Sigma Aldrich	52738-U
Shikimic acid	Sigma Aldrich	S5375-1G
Syringe Filter PTFE/L 25 mm, 0.45 µm	NORMAX	FE2545I
Triphenyl phosphate (QC)	Sigma Aldrich	241288-50G
Vials with fused-in insert	Sigma Aldrich	29398-U
Z-SEP+	Sigma Aldrich	55299-U	zirconium oxide-based sorbent
Pesticides			CAS registry number
4,4´-DDD	Sigma Aldrich	35486-250MG	72-54-8
4,4´-DDE	Sigma Aldrich	35487-100MG	72-55-9
4,4´-DDT	Sigma Aldrich	31041-100MG	50-29-3
Alachlor	Sigma Aldrich	45316-250MG	15972-60-8
Aldrin	Sigma Aldrich	36666-25MG	309-00-2
Atrazine	Sigma Aldrich	45330-250MG-R	1912-24-9
Atrazine-d5 (IS)	Sigma Aldrich	34053-10MG-R	163165-75-1
Buprofezin	Sigma Aldrich	37886-100MG	69327-76-0
Carbofuran	Sigma Aldrich	32056-250-MG	1563-66-2
Chlorpropham	Sigma Aldrich	45393-250MG	101-21-3
Chlorpyrifos	Sigma Aldrich	45395-100MG	2921-88-2
Chlorpyrifos-methyl	Sigma Aldrich	45396-250MG	5598-13-0
Deltamethrin	Sigma Aldrich	45423-250MG	52918-63-5
Dichloran	Sigma Aldrich	45435-250MG	99-30-9
Dichlorvos	Sigma Aldrich	45441-250MG	62-73-7
Dieldrin	Sigma Aldrich	33491-100MG-R	60-57-1
Diphenylamine	Sigma Aldrich	45456-250MG	122-39--4
Endosulfan A	Sigma Aldrich	32015-250MG	115-29-7
Endrin	Sigma Aldrich	32014-250MG	72-20-8
EPN	Sigma Aldrich	36503-100MG	2104-64-5
Esfenvalerate	Sigma Aldrich	46277-100MG	66230-04-4
Ethion	Sigma Aldrich	45477-250MG	563-12-2
Fenamiphos	Sigma Aldrich	45483-250MG	22224-92-6
Fenitrothion	Sigma Aldrich	45487-250MG	122-14-5
Fenthion	Sigma Aldrich	36552-250MG	55-38-9
Fenvalerate	Sigma Aldrich	45495-250MG	51630-58-1
HCB	Sigma Aldrich	45522-250MG	118-74-1
Iprodione	Sigma Aldrich	36132-100MG	36734-19-7
Lindane	Sigma Aldrich	45548-250MG	58-89-9
Malathion	Sigma Aldrich	36143-100MG	121-75-5
Metalaxyl	Sigma Aldrich	32012-100MG	57837-19-1
Methidathion	Sigma Aldrich	36158-100MG	950-37-8
Myclobutanil	Sigma Aldrich	34360-100MG	88671-89-0
Oxyfluorfen	Sigma Aldrich	35031-100MG	42874-03-3
Parathion-methyl	Sigma Aldrich	36187-100MG	298-00-0
Penconazol	Sigma Aldrich	36189-100MG	66246-88-6
Pirimiphos-methyl	Sigma Aldrich	32058-250MG	29232-93-7
Propiconazole	Sigma Aldrich	45642-250MG	60207-90-1
Propoxur	Sigma Aldrich	45644-250MG	114-26-1
Propyzamide	Sigma Aldrich	45645-250MG	23850-58-5
Pyriproxifen	Sigma Aldrich	34174-100MG	95737-68-1
Tolclofos-methyl	Sigma Aldrich	31209-250MG	5701804-9
Triadimefon	Sigma Aldrich	45693-250MG	43121-43-3
Triflumizole	Sigma Aldrich	32611-100MG	68694-11-1
α-HCH	Sigma Aldrich	33377-50MG	319-86-8
β-HCH	Sigma Aldrich	33376-100MG	319-85-7