Einfaches Screening auf Pestizidrückstände in Lebensmitteln mittels GC-MS
In den letzten Jahren, mit der Zunahme der Zahl der Pestizide und der Diversifizierung der untersuchten Substanzen, gab es Anfragen nach einem schnellen und hochpräzisen Screening auf Pestizidrückstände in Lebensmitteln mittels GC-MS.
Die Quick-DB-Datenbank enthält eine Vielzahl von Informationen über 478 Pestizidkomponenten (Massenspektren, Retentionsindizes und Kalibrierkurven). Sie kann zur schnellen Berechnung semiquantitativer Werte ohne Verwendung von Standardproben verwendet werden. Ein Pestizid-Surrogat wird als interner Standard für die Kalibrierkurven verwendet. Eine günstige quantitative Genauigkeit wird durch eine quantitative Analyse in Übereinstimmung mit den physikalischen Eigenschaften jedes Pestizids erreicht.
In dieser Applikation werden Pestizidrückstände in Sojabohnen mit der Quick-DB analysiert.
Experiment
Kommerziell erhältliche Sojabohnen wurden mit der QuEChERS-Methode unter Verwendung von Restek Q-sepTM vorbehandelt. Die erhaltene Probenlösung wurde mit 138 Pestiziden versetzt, wobei die Konzentration auf 10 ng/mL eingestellt wurde. Die mit Pestiziden angereicherten Proben wurden einer Scan/SIM-Analyse mit den in Quick-DB gespeicherten Analysebedingungen unterzogen. Häufig nachgewiesene Komponenten wurden mit hoher Empfindlichkeit im SIM-Modus analysiert. Für Komponenten mit niedriger Nachweishäufigkeit wurde eine umfassende Analyse im Scan-Modus durchgeführt. Tabelle 1 zeigt die Analysebedingungen. Die Retentionszeiten für die Pestizidkomponenten wurden auf der Grundlage der Analyseergebnisse für die n-Alkan-Standardprobe kalkuliert.
Tabelle 1: Analysebedingung
| GC-MS | GCMS-QP2010 Ultra |
| Säule | Rxi-5Sil MS (30 m L., 0.25 mm I.D., df=0.25 μm) (Restek Corporation, P/N: 13623) |
| Glaseinsatz | Sky Liner, Splitless Single TaperGooseneck w/Wool (Restek Corporation, P/N: 567366) |
| GC | MS | ||
|---|---|---|---|
| Injektionseinheit Temp. | 250°C | Interface Temp. | 300°C |
| Säulenofen Temp. | 60 °C (1 min) → (25 °C/min) →160 °C→(4 °C/min) →240 °C→(10 °C/min) →290 °C (11 min) | Ionenquelle Temp. | 200°C |
| Injektionsmodus | Splitlos | Lösungsmittel-Elutionszeit: | 1,5 min |
| Hochdruck-Injektion | 250 kPa (1,5 min) | Messmodus | FAAST (Scan/SIM zeitgleiche Messung) |
| Trägergas-Steuerung | Lineare Geschwindigkeit (40 cm/sec) | Scan-Massenbereich | m/z50 bis 600 |
| Injektionsvolumen | 2 µL | Scan-Ereigniszeit | 0,15 sec |
| Scan-Geschwindigkeit | 5.000 u/sec | ||
| SIM-Ereigniszeit | 0,3 sec |
Quick-DB (GC/MS-Datenbank für Pestizidrückstände)
Die Quick-DB-Datenbank ist vorregistriert mit Kalibrierkurvendaten, die mit einem Pestizidsurrogat als internem Standard erstellt wurden, sowie mit Scan/SIM- und Scan/MRM-Analysemethoden, die für die gleichzeitige Analyse mehrerer Pestizidkomponenten geeignet sind. Mit dieser Datenbank können Pestizidrückstände in Lebensmitteln schnell und ohne Zeitaufwand für die Methodenerstellung analysiert werden.
Darüber hinaus ermöglichen die AART-Funktion (Automatic Adjustment of Retention Times) und die Verwendung von Säulen und Linern, die für die Pestizidanalyse geeignet sind, eine hochpräzise Analyse.
Analyse-Ergebnisse
Die mit Pestiziden angereicherten Proben (10 ng/mL) wurden im Scan/SIM-Modus analysiert. Abb.1 zeigt die Analyseergebnisse für Hexachlorbenzol. 10,3 ng/mL werden durch Semi-Quantifizierung unter Verwendung der in Quick-DB gespeicherten Kalibrierkurve erhalten, was die hohe quantitative Genauigkeit zeigt. Außerdem wurden gleichzeitig Scandaten erfasst. Folglich konnte die Pestizididentität anhand des Massenspektrums bestätigt werden.
Abb. 1: Analyseergebnisse für Hexachlorbenzol mit Quick-DB
Quick-DB verwendet ein Pestizid-Surrogat als internen Standard. Mit der internen Standardsubstanz, die in Übereinstimmung mit den physikalischen Eigenschaften der einzelnen Pestizide ausgewählt wird, ermöglicht die Datenbank eine semi-quantitative Analyse. Als Beispiel zeigt Abb. 2 die quantitativen Ergebnisse für Fthalid, p,p‘-DDE und Pyrimethanil. Die semi-quantitativen Konzentrationen entsprachen weitgehend den erwarteten Ergebnissen.
Abb. 2: Quantitative Ergebnisse mit Quick-DB (von links: Fthalid, p,p‘-DDE, & Pyrimethanil)