QuEChERS 法およびガスクロマトグラフィー-タンデム質量分析によるアボカド品種中の 45 種類の農薬の測定(英語)

要約

本プロトコルでは、ギ酸アンモニウムを用いた Quick-E asy-Ch eap-Eeffective-R ugged-S afe (QuEChERS) 法と、続いてガスクロマトグラフィー-タンデム質量分析を使用したアボカド品種の多クラス残留農薬の分析について説明します。

要約

ガスクロマトグラフィー(GC)タンデム質量分析(MS/MS)は、食品中の残留農薬のサーベイランスに広く採用されている卓越した分析装置です。それにもかかわらず、これらの方法はマトリックス効果(ME)に対して脆弱であり、分析種とマトリックスの特定の組み合わせによっては、正確な定量に影響を与える可能性があります。MEを軽減するためのさまざまな戦略の中で、マトリックスマッチドキャリブレーションは、その費用対効果と簡単な実装により、残留農薬アプリケーションにおける一般的なアプローチを表しています。この研究では、3種類のアボカド(Criollo、Hass、Lorena)について、ギ酸アンモニウムとGC-MS/MS、を用いたQuick-E asy-Cheap-E effective-R ugged-S afe(QuEChERS)法を用いて、合計45種類の代表的な農薬を分析しました。

この目的のために、5 g のアボカドサンプルを 10 mL のアセトニトリルで抽出し、さらに 2.5 g のギ酸アンモニウムを添加して相分離を誘導しました。その後、上清は、150 mgの無水MgSO₄、50 mgの第一級-第二級アミン、50 mgのオクタデシルシラン、10 mgの黒鉛化カーボンブラック、および60 mgの酸化ジルコニウムベースの吸着剤(Z-Sep +)を使用した分散型固相抽出によるクリーンアッププロセスを受けました。GC-MS/MS 分析は 25 分未満で成功裏に実行されました。この分析法の性能を評価するために、厳密な検証実験を実施しました。アボカドの各品種のマトリックスマッチド検量線を検討したところ、ほとんどの農薬/品種の組み合わせで、MEは比較的一貫しており、20%未満(ソフトMEと見なされる)であることが明らかになりました。さらに、この分析法の定量限界は、3 種類のいずれの品種でも 5 μg/kg 未満でした。最後に、ほとんどの農薬の回収率は70〜120%の許容範囲内に収まり、相対標準偏差値は20%未満でした。

概要

化学分析では、マトリックス効果(ME)はさまざまな方法で定義できますが、広く受け入れられている一般的な定義は次のとおりです:これは、シグナルの変化、特に特定の分析物の分析中にサンプルマトリックスまたはその一部が存在する場合の検量線の傾きの変化を指します。重要な側面として、MEは、ターゲット分析物¹の定量測定の精度に直接影響するため、分析法の検証プロセス中に徹底的な調査が必要です。理想的には、サンプルの前処理手順は、サンプルマトリックスから成分が抽出されないように十分に選択的であるべきです。しかし、多大な努力にもかかわらず、これらのマトリックスコンポーネントの多くは、ほとんどの場合、最終決定システムに収められています。その結果、このようなマトリックス部品は、多くの場合、回復率と精度の値を損ない、追加のノイズを導入し、メソッドに関連する全体的なコストと労力を増加させます。

ガスクロマトグラフィー(GC)では、MEはGCシステム内に活性部位が存在するために発生し、さまざまなメカニズムを通じて標的分析種と相互作用します。一方では、マトリックス成分は、標的分析種と相互作用するこれらの活性部位をブロックまたはマスクし、その結果、シグナルが頻繁に増強されます²。一方、遮るものがないままの活性部位は、強い相互作用によりピークテーリングや分析種分解を引き起こし、MEがマイナスになる可能性があります。....

プロトコル

1.ストックと作業溶液の準備

注:安全上の理由から、プロトコル全体を通してニトリル手袋、実験室用コート、および安全メガネを着用することをお勧めします。

1. 45種類の市販農薬標準試料( 材料表を参照)のそれぞれについて、アセトニトリル中濃度10 mLメスフラスコに約1,000 mg/Lの個々のストック溶液を調製します。
2. 上記の個々のストック溶液を組み合わせて、25 mLメスフラスコにアセトニトリル中の400 mg/Lストック溶液を調製します。
   注:この混合溶液は、回収およびキャリブレーション実験用の作業溶液を準備するために使用されます。
3. アセトニトリル中のアセトニトリルにそれぞれ750 mg/Lおよび1,050 mg/Lの濃度のアトラジン-d₅ およびリン酸トリフェニル(TPP)のストック溶液を調製します。アトラジン-d₅ を手続き型内部標準(P-IS)として、TPPを注射用内部標準(I-IS)として利用します。
   注:理想的なシナリオは、特定のターゲット分析物ごとに同位体標識された内部標準を利用することです。
4. 10 mLメスフラスコに0.05%(v/v)ギ酸(劣化防止用)を含有するアセトニトリル溶液を調製すると、農薬で10、100、400 μg/kgのサンプル相当量、P-ISで2....

ディスカッション

マトリックスマッチドキャリブレーションに関連する主な制限は、キャリブレーション標準としてブランクサンプルを使用することから生じます。これにより、分析用に処理するサンプルの数が増え、各分析シーケンスでのマトリックス成分の注入が増加し、機器のメンテナンス要求が高くなる可能性があります。それにもかかわらず、この戦略は、各サンプルの検量線を実行する必要があ?.......

資料

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