Одновременный анализ остатков пестицидов методом ГХ-МС/МС с использованием газа-носителя водорода

Введение

В области масс-спектрометрии гелий в основном использовался в качестве газа-носителя для газовой хроматографии. Однако из-за продолжающихся глобальных сбоев в цепочке поставок, сокращения производства, вызванного проблемами на заводах-поставщиках, а также политических и экономических факторов, наблюдается долгосрочный дефицит гелия, что приводит к постоянному росту цен. Для продолжения выполнения масс-спектрометрии становится необходимым выбирать альтернативные гелию газы-носители. Азот или водород обычно рассматриваются как альтернативные газы-носители, но для правильной работы желательно понимать характеристики каждого типа газа. При использовании водорода в качестве альтернативного носителя важно отметить, что это высокореакционный газ, и необходимо тщательно продумать меры безопасности, такие как установка датчиков водорода. Из-за его высокой реакционной способности в ионном источнике могут происходить реакции восстановления в зависимости от целевого соединения, что может изменить обнаруженные модели масс-спектра. Однако водород также имеет преимущества в качестве альтернативного газа-носителя, такие как широкий диапазон средних линейных скоростей, обеспечивающих хорошую эффективность разделения в различных аналитических условиях, меньшую потерю чувствительности по сравнению с азотными носителями и стабильную подачу за счет использования генераторов водорода.
Переход на альтернативный газ-носитель требует пересмотра ранее используемых условий измерения. В этом отчете представлен пример использования водорода в качестве газа-носителя для одновременного анализа остатков пестицидов в пищевых продуктах методом ГХ-МС/МС.

Экспериментальный

1. Примеры условий

Стандартные реагенты: стандартные растворы пестицидов 48, 63, 70, 73, 77, 79, смесь пестицидов 1598 производства KANTO CHEMICAL CO.,INC.
Концентрация образца: Смешанные стандартные растворы пестицидов были приготовлены в концентрации 5, 10, 20, 50 и 100 ppb.
Объем образца: 2 мкл (+ 0.3 мкл сопутствующей инъекции защитных веществ аналита: SFA10mix производства Hayashi Pure Chemical Industry Co.)

2. Условия GC

Газовый хроматограф: 8890GC (Agilent Technologies, Inc.)
Колонка: DB-5MS (Agilent Technologies, Inc., длина: 20 м, внутренний диаметр: 0.18 мм, толщина пленки: 0.36 мкм)
Температура духовки: 50℃ (1мин) – 125℃ (25℃/мин, 0мин) – 300℃ (10℃/мин, 10мин)
Температура на входе: 250℃
Режим впуска: Импульсный режим без деления (70 кПа, 1 мин)
Скорость потока: 0.5 мл/мин (постоянный поток)
Газ-носитель: Водород

3. Условия MS

Результаты

Были проведены одиночные измерения SCAN для всех 336 компонентов, установленных в качестве целей измерения, и были подтверждены изменения в спектральных моделях при использовании водородного носителя. Значительные изменения в спектральных моделях наблюдались для 14 компонентов: цианазин, фипронил, ТЦМТБ, цигалотрин, фенаримол, цифлутрин, циперметрин, бупиримат, бенфуракарб, метилпаратион, паратион, фенитротион, акринатрин и фенвалерат. Поэтому была выполнена автоматическая оптимизация переходов SRM с использованием измерений сканирования ионов-продуктов. Используя оптимизированные переходы SRM, были проведены измерения SRM для всех 336 компонентов. В результате обнаружение при 5 ppb оказалось достаточно возможным, и линейность калибровочных кривых была оценена как хорошая для в общей сложности 329 компонентов. Для шести компонентов «Оризалин, Флутриафол, Изоксатион оксон, Тиаклоприд, Пропиконазол и Каптан» обнаружение при 5 ppb было возможным, но улучшения были признаны необходимыми для некоторых элементов, таких как линейность калибровочных кривых, воспроизводимость площади или форма хроматограммы. В этом исследовании единственным компонентом, обнаружение которого при 5 ppb было затруднено, был Каптафол.
В качестве примера из 329 компонентов, признанных измеримыми, на следующей странице показаны EIC и калибровочные кривые для трех компонентов «Цианазин, Цифлутрин и p,p'-DDD» (рис. 1-3).

Рис. 1 EIC при 5ppb и калибровочная кривая цианазина

Рис. 2 EIC при 5ppb и калибровочная кривая цифлутрина

Рис. 3 EIC при 5ppb и калибровочная кривая p,p'-DDD

На рис. 4 показана воспроизводимость площади 5 ppb (n=3) и коэффициент корреляции калибровочных кривых для всех 329 измеренных компонентов. Среди 329 компонентов 308 компонентов показали хорошую воспроизводимость с CV 20% или менее. Кроме того, 249 компонентов показали коэффициент корреляции r=0.999 или выше для калибровочных кривых, что подтверждает отсутствие проблем с линейностью. Компонент с наихудшей линейностью, ацетамиприд, имел коэффициент корреляции r=0.994, что все еще приемлемо.

Рис. 4 Коэффициент вариации площади и коэффициент корреляции калибровочной кривой

Заключение

В качестве примера применения одновременного анализа остатков пестицидов в пищевых продуктах с использованием ГХ-МС/МС с водородным газом-носителем были оптимизированы условия измерения и создана калибровочная кривая в диапазоне от 5 ppb до 100 ppb путем измерения смешанного стандартного раствора пестицидов. Из 336 компонентов пестицидов, установленных в качестве целевых показателей измерения, 329 компонентов могли быть обнаружены без каких-либо проблем вплоть до 5 ppb. Это привело к благоприятному результату, указывающему на то, что 98% исследованных соединений пестицидов могли быть количественно определены с использованием водородного газа-носителя.

Целевые пестициды (№ 1～170)

Калибровочная кривая: Линейная
S/N(PP): STD 5ppb

Целевые пестициды (№ 171～336)

Калибровочная кривая: Линейная
S/N(PP): STD 5ppb

Решения по областям применения

Еда / Растения

Сопутствующие продукты

JMS-TQ4000GCTрименый квадрупольный масс-спектрометр