Summary
Denne protokol beskriver anvendelsen af ammoniumformiat til fasedeling i QuEChERS sammen med gaskromatografi-massespektrometri til vellykket bestemmelse af organiske chlorpesticidrester i en jordprøve.
Abstract
I øjeblikket repræsenterer QuEChERS-metoden den mest anvendte prøveforberedelsesprotokol på verdensplan til analyse af pesticidrester i en bred vifte af matricer både i officielle og ikke-officielle laboratorier. QuEChERS-metoden ved anvendelse af ammoniumformiat har tidligere vist sig at være fordelagtig sammenlignet med den originale og de to officielle versioner. På den ene side er den enkle tilsætning af 0,5 g ammoniumformiat pr. gram prøve tilstrækkelig til at inducere faseseparation og opnå god analytisk ydeevne. På den anden side reducerer ammoniumformiat behovet for vedligeholdelse i rutinemæssige analyser. Her blev en modificeret QuEChERS-metode ved anvendelse af ammoniumformiat anvendt til samtidig analyse af organiske chlorpesticidrester (OCP) i landbrugsjord. Specifikt blev 10 g af prøven hydreret med 10 ml vand og derefter ekstraheret med 10 ml acetonitril. Dernæst blev faseseparation udført under anvendelse af 5 g ammoniumformiat. Efter centrifugering blev supernatanten underkastet et dispergerende fastfaseekstraktionstrin med vandfrit magnesiumsulfat, primær-sekundær amin og octadecylsilan. Gaskromatografi-massespektrometri blev anvendt som analytisk teknik. QuEChERS-metoden ved anvendelse af ammoniumformiat demonstreres som et vellykket alternativ til ekstraktion af OCP-rester fra en jordprøve.
Introduction
Behovet for at øge fødevareproduktionen har ført til intensiv og udbredt anvendelse af pesticider på verdensplan i løbet af de sidste par årtier. Pesticider påføres afgrøderne for at beskytte dem mod skadedyr og øge afgrødeudbyttet, men deres rester ender normalt i jordmiljøet, især i landbrugsområder1. Desuden har nogle pesticider, såsom organiske chlorpesticider (OCP'er), en meget stabil struktur, så deres rester nedbrydes ikke let og forbliver i jorden i lang tid2. Generelt har jorden en høj kapacitet til at akkumulere pesticidrester, især når den har et højt indhold af organisk materiale3. Som følge heraf er jorden et af de miljørum, der er mest forurenet med pesticidrester. F.eks. viste en af de fuldstændige undersøgelser til dato, at 83 % af 317 landbrugsjorder i hele EU var forurenet med en eller flere pesticidrester4.
Jordforurening med pesticidrester kan påvirke ikke-målarter, jordfunktion og forbrugersundhed gennem fødekæden på grund af restkoncentrationernes høje toksicitet 5,6. Det er derfor vigtigt at evaluere pesticidrester i jorden for at vurdere deres potentielle negative virkninger på miljøet og menneskers sundhed, navnlig i udviklingslandene på grund af mangel på strenge regler for anvendelsen af pesticider7. Dette gør analyse af pesticidrester stadig vigtigere. Hurtig og nøjagtig analyse af pesticidrester i jorden er imidlertid en vanskelig udfordring på grund af det store antal interfererende stoffer samt disse analysanders lave koncentrationsniveau og forskellige fysisk-kemiske egenskaber4.
Af alle metoderne til analyse af pesticidrester er QuEChERS-metoden blevet den hurtigste, nemmeste, billigste, mest effektive, robuste og sikreste mulighed8. QuEChERS-metoden involverer to trin. I det første trin udføres en mikroskalaekstraktion baseret på opdeling via saltning mellem et vandigt og et acetonitrillag. I det andet trin udføres en rengøringsproces under anvendelse af en dispersiv fastfaseekstraktion (dSPE); denne teknik bruger små mængder af flere kombinationer af porøse sorbenter til at fjerne matrixinterfererende komponenter og overvinder ulemperne ved konventionel SPE9. Derfor er QuEChERS en miljøvenlig tilgang med lidt opløsningsmiddel/kemikalie, der går til spilde, der giver meget nøjagtige resultater og minimerer potentielle kilder til tilfældige og systematiske fejl. Faktisk er det blevet anvendt med succes til rutinemæssig analyse med høj kapacitet af hundredvis af pesticider med stærk anvendelighed i næsten alle typer miljø-, landbrugsfødevare- og biologiske prøver 8,10. Dette arbejde sigter mod at anvende og validere en ny modifikation af QuEChERS-metoden, der tidligere blev udviklet og koblet til GC-MS for at analysere OCP'er i landbrugsjord.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Fremstilling af stamopløsningerne
BEMÆRK: Det anbefales at bære nitrilhandsker, en laboratoriefrakke og sikkerhedsbriller under hele protokollen.
- Der fremstilles en stamopløsning i acetone ved 400 mg/l fra en kommerciel blanding af OCP'er (se materialetabellen) ved 2.000 mg/l i hexan:toluen (1:1) i en 25 ml målekolbe. Tabel 1 viser hvert af de udvalgte OLT'er.
- De efterfølgende stamopløsninger fremstilles i acetone i koncentrationer på 50 mg/l, 1 mg/l og 0,08 mg/l i 10 ml målekolber, og de opbevares i gule hætteglas ved -18 °C.
BEMÆRK: De samme løsninger kan bruges under hele arbejdet, men det er vigtigt at opbevare dem under disse forhold lige efter hver brug. - Stamopløsningerne fremstilles i acetone i koncentrationer på 20 mg/l og 0,4 mg/l fra en handelsstandard på 4,4'-DDE-d8 ved 100 mg/l i acetone i 10 ml målekolber, og opbevares i hætteglas af ravfarvet glas ved -18 °C. Brug 4,4'-DDE-d8 som intern standard (IS).
2. Indsamling af prøver
- Saml ca. 0,5 kg af det øverste 10 cm lag af en landbrugsjord i en glasbeholder. Jordobjektet for denne undersøgelse blev indsamlet i en traditionel landbrugszone af kartoffelafgrøder.
BEMÆRK: Overfladeprøveudtagning med en spatel blev udført. Jordens dybde kan imidlertid påvirke dens fysisk-kemiske egenskaber. Derfor, hvis indholdet af organisk kulstof varierer med dybden, er det nødvendigt at tage prøver på forskellige dybder. - Jordprøven tages med til laboratoriet, sigtes med en sigte med en diameter på 1 mm, og den opbevares indtil analyse ved 4 °C i en ravgul glasbeholder.
BEMÆRK: Den samme jordprøve kan bruges under hele arbejdet, men det er vigtigt at opbevare den under disse forhold lige efter hver brug.
3. Prøveforberedelse ved hjælp af den modificerede QuEChERS-metode under anvendelse af ammoniumformiat
BEMÆRK: Figur 1 viser en skematisk gengivelse af den modificerede QuEChERS-metode.
- 10 g af jordprøven afvejes i et 50 ml centrifugeglas, og der tilsættes 50 μL IS-opløsning ved 20 mg/l for at give 100 μg/kg. Til genvinding tilsættes også de pesticidopløsninger, der er fremstillet i trin 1.2, for at give 10 μg/kg, 50 μg/kg og 200 μg/kg (n = 3 hver).
- Ryst røret ved hjælp af en hvirvel i 30 s for bedre at integrere spidsen i prøven.
- Tilsæt 10 ml vand. Ryst tuben med en automatisk ryster ved 10 x g i 5 min.
- Tilsæt 10 ml acetonitril. Ryst tuben igen ved 10 x g i 5 min.
- Tilsæt 5 g ammoniumformiat (se materialetabel), ryst glasset kraftigt i 1 min i hånden og centrifuger ved 1.800 x g i 5 min.
- Der overføres 1 ml acetonitrilekstrakt til et 2 ml centrifugeglas indeholdende 150 mg vandfri MgSO-4, 50 mg primær-sekundær amin (PSA) og 50 mg octadecylsilan (C18) (se materialetabel) til oprydningsformål ved dispersiv-fast faseekstraktion (d-SPE)8, hvirvel i 30 s og centrifugering ved 1.800 x g i 5 minutter.
- Overfør 200 μL af ekstraktet til et korrekt mærket autosamplerhætteglas med et 300 μL smeltet skær, og udfør en instrumentel analyse ved hjælp af et GC-MS-system (trin 4).
BEMÆRK: Matrixmatchet kalibrering udføres efter de samme trin som tidligere med blindprøveekstrakter, men 5 ml supernatant renses i 15 ml reagensglas i d-SPE-trinnet (trin 3.6), og spike- og IS-opløsningerne tilsættes først i trin 3.7. Der tilsættes kalibreringsstandardopløsningerne i hætteglassene med autosampler for at opnå 5 μg/kg, 10 μg/kg, 50 μg/kg, 100 μg/kg, 200 μg/kg og 400 μg/kg, inddampes til tørhed, og der tilsættes 200 μL af matrixekstrakterne.
4. Instrumentel analyse foretaget af GC-MS
- Udfør GC-MS-analyserne ved hjælp af et GC-MS-system med et enkelt quadrupolmassespektrometer og en elektronioniseringsgrænseflade (-70 eV) (se materialetabel).
- Indstil MS-overførselsledningen til 280 °C og ionkilden til 230 °C.
- Brug en 5%-phenyl-methylpolysiloxan 30 m x 250 μm x 0,25 μm søjle (se materialetabel) og ultrahøj renhed He som bæregas ved en konstant strømningshastighed på 1,2 ml/min.
- Hold GC-ovnen ved 60 °C i første omgang i 2 minutter, skru derefter temperaturen op til 160 °C ved 25 °C/min, og hold den i 1 min. Derefter øges temperaturen til 175 °C ved 15 °C/min, og den holdes i 3 min. Derefter øges til 220 °C ved 40 °C/min, og holdes i 3 min. Igen øges til 250 °C ved 30 °C/min, og holdes i 2 min. Til sidst tages temperaturen til 310 °C ved 30 °C/min, og holdes i 2 min. Den samlede analysetid er 22.125 min.
- Udfør en fuld autotune og en luft- og vandkontrol af MS før hver sekvens.
- Åbn MassHunter-anskaffelsessoftwaren, der styrer alle parametrene i GC-MS-systemet.
BEMÆRK: Instrumentsystemet inkluderer som standard MassHunter-anskaffelsessoftwaren. - Åbn indstillingen "Vis" på værktøjslinjen, og klik på Vakuumkontrol, klik på Tune, og klik på Autotune. Autotunen afsluttes efter et par minutter.
- Åbn indstillingen "Vis", og klik på Instrumentkontrol.
- Klik på Ja, og gem den nye melodifil til autotunen.
- Åbn indstillingen "Vis" på værktøjslinjen, og klik på Vakuumkontrol, klik på Indstil igen, og klik på Luft & Vandkontrol. Luft- og vandkontrollen afsluttes efter et par sekunder.
- Åbn indstillingen "Vis", og klik på Instrumentkontrol.
- Klik på Ja, og gem den nye melodifil til luft- og vandkontrollen.
- Åbn MassHunter-anskaffelsessoftwaren, der styrer alle parametrene i GC-MS-systemet.
- Udfør injektionen ved hjælp af en autosampler (se materialetabellen) ved 280 °C i splitløs tilstand, idet injektionsvolumenet holdes 1,5 μL. Efter 0,75 minutter efter injektionen åbnes opdelingen med en flowhastighed på 40 ml/min.
BEMÆRK: Mellem injektionerne skal 10 μL sprøjten vaskes tre gange med ethylacetat og tre gange med cyclohexan. Alle injektioner er i to eksemplarer. - Analysanderne analyseres i den valgte ionovervågningstilstand (SIM). Dette er standardtilstanden, der bruges i MS-systemer med en enkelt quadrupol.
BEMÆRK: Tabel 1 viser retentionstiderne (min) og kvantificeringsparametrene baseret på anvendelse af en kvantificering og to identifikationsioner for OCP'erne og IS. Den kvantitative analyse er baseret på forholdet mellem kvantationens topareal og IS-ionens ion.
5. Dataindsamling
- Åbn MassHunter-anskaffelsessoftwaren, der styrer alle parametrene i GC-MS-systemet.
- Åbn indstillingen "Sekvens" på værktøjslinjen, og rediger sekvensen, herunder prøvenavnet, hætteglasnummeret, antallet af injektioner, den instrumentelle metode og navnet på den fil, der skal genereres. Tilføj så mange rækker som nødvendigt.
- Klik på OK, og gem den nye sekvens.
- Åbn indstillingen "Sekvens" på værktøjslinjen igen, og klik på Kør sekvens i rullemenuen. Et nyt vindue åbnes for at bekræfte injektionsmetoden og den mappe, hvor prøverne gemmes. Klik på Kør sekvens igen, og injektionen begynder.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Den fulde validering af analysemetoden blev udført med hensyn til linearitet, matrixeffekter, genfinding og repeterbarhed.
Matrixmatchede kalibreringskurver med blindprøver med spids ved seks koncentrationsniveauer (5 μg/kg, 10 μg/kg, 50 μg/kg, 100 μg/kg, 200 μg/kg og 400 μg/kg) blev anvendt til linearitetsvurderingen. Bestemmelseskoefficienterne (R2) var højere end eller lig med 0,99 for alle OLT'erne. Det laveste kalibreringsniveau (LCL) blev fastsat til 5 μg/kg, hvilket opfylder den maksimalt tilladte grænse, der er fastsat til 10 μg/kg med henblik på overvågning i fødevareanvendelser11.
Matrixeffektvurderingen blev udført ved at sammenligne hældningerne af OCP-kalibreringskurverne i rent opløsningsmiddel og de matrixmatchede kalibreringskurver. Matrixeffekten blev beregnet ved hjælp af følgende ligning12:
Matrixeffekt (%) = (hældning af matrixmatchet kalibreringskurve − hældning af den rene kalibreringskurve baseret på opløsningsmiddel)/(hældning af den rene kalibreringskurve baseret på opløsningsmiddel) × 100.
Figur 2 viser matrixeffektfordelingen for de undersøgte OCP'er ved anvendelse af en modificeret QuEChERS-metode under anvendelse af ammoniumformiat på jordprøver. Positive matrixeffektprocenter svarer til en signalforbedring, mens negative procenter betyder, at der er signalundertrykkelse. Specifikt svarer (1) værdier mellem -20% og 20% til en blød matrixeffekt; (2) værdier mellem -20% og -50% eller mellem 20% og 50% svarer til en medium matrixeffekt; (3) og værdier højere end 50% eller lavere end -50% betyder, at der er en stærk matrixeffekt. Som observeret led flere OCP'er bløde eller mellemstore matrixeffekter, mens færre OCP'er led stærke matrixeffekter.
Genvinding og repeterbarhed blev evalueret ved at spike blindprøver med pesticider ved tre koncentrationsniveauer (10 μg/kg, 50 μg/kg og 200 μg/kg). Figur 3 viser de samlede genvindingsværdier og værdier for relativ standardafvigelse (RSD) for alle pesticid- og spidsværdier (n = 9). Som det kan observeres, havde langt størstedelen af de undersøgte OCP'er gennemsnitlige genvindingsprocenter i intervallet 70%-120%, med RSD'er lavere end 20%, undtagen heptachlor, endrin og β-endosulfan, hvilket gav lidt højere gennemsnitlige genvindinger.
Figur 1: Repræsentation af den modificerede QuEChERS-metode ved anvendelse af ammoniumformiat til ekstraktion af pesticidrester fra jordprøven. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 2: Fordeling af matrixeffekterne versus retentionstider (min) for de 17 OCP'er. En blød matrixeffekt svarer til værdier mellem -20% og 20%; en medium matrixeffekt svarer til værdier mellem -20% og -50% eller mellem 20% og 50%; En stærk matrixeffekt svarer til værdier, der er større end 50% eller mindre end -50%. Klik her for at se en større version af denne figur.
Figur 3: Gennemsnitlig genvinding for de 17 OCP'er efter spiking 10 μg/kg, 50 μg/kg og 200 μg/kg (n = 9) i jordprøven. Antallet af analysander inden for den acceptable genfinding (70-120 %) og RSD (<20 %) angives sammen med analysander, der er mærket uden for dette interval. Klik her for at se en større version af denne figur.
| Analysand | Opbevaringstid (min.) | Kvantifikator ion | Kvalifikation 1 | Kvalifikation 2 |
| α-BHC | 11.35 | 181 | 219 | 111 |
| β-BHC | 11.90 | 181 | 219 | 109 |
| Lindan | 12.01 | 181 | 183 | 219 |
| δ-BHC | 12.39 | 181 | 219 | 111 |
| Heptachlor | 13.24 | 272 | 100 | 274 |
| Aldrin | 13.94 | 263 | 66 | 265 |
| Heptachlorepoxid | 14.86 | 353 | 355 | 81 |
| α-endosulfan | 15.71 | 241 | 239 | 195 |
| 4,4'-DDE-d8 (IS) | 16.09 | 254 | 184 | 326 |
| 4,4'-DDE | 16.12 | 246 | 318 | 248 |
| Dieldrin | 16.18 | 79 | 263 | 81 |
| Endrin | 16.57 | 263 | 317 | 345 |
| β-endosulfan | 16.73 | 195 | 241 | 159 |
| 4,4'-DDD | 16.89 | 235 | 237 | 165 |
| Endosulfansulfat | 17.61 | 387 | 227 | 272 |
| 4,4'-DDT | 17.65 | 235 | 237 | 165 |
| Endrin keton | 18.64 | 317 | 67 | 315 |
| Methoxychlor | 18.86 | 227 | 228 | 212 |
Tabel 1: Retentionstider (min) og kvantificeringsparametre til GC-MS-analysen af OCP'erne. alfa-benzenhexachlorid (α-BHC); beta-benzenhexachlorid (β-BHC); Lindan; delta-benzenhexachlorid (δ-BHC); heptachlor; Aldrin; heptachlorepoxid; α-endosulfan; 4,4'-dichlordiphenyldichlorethylen-D8 (4,4'-DDE-D8) (IS); 4,4'-dichlordiphenyldichlorethylen (4,4'-DDE) Dieldrin; endrin; β-endosulfan; 4,4'-dichlordiphenyldichlorethan (4,4'-DDD); endosulfansulfat; 4,4'-dichlordiphenyltrichlorethan (4,4'-DDT) endrin keton; methoxychlor.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
Den originale9 og de to officielle versioner13,14 af QuEChERS-metoden bruger magnesiumsulfat sammen med natriumchlorid-, acetat- eller citratsalte til at fremme adskillelse af acetonitril/vandblanding under ekstraktion. Imidlertid har disse salte tendens til at blive deponeret som faste stoffer på overfladerne i massespektrometrikilden (MS), hvilket medfører behovet for øget vedligeholdelse af væskekromatografi (LC)-MS-baserede metoder. Med hensyn til at overvinde disse ulemper rapporterede González-Curbelo et al.15, at det mere flygtige ammoniumformiat fungerede godt til at inducere faseseparation og ekstraktion af pesticidrester til både LC- og GC-tandem massespektrometri (MS / MS). Efterfølgende undersøgelser har også brugt 0,5 g ammoniumformiat pr. gram prøve til at ekstrahere pesticidrester fra forskellige komplekse matricer16,17,18,19. Desuden har anvendelsen af ammoniumformiat vist sig at tilvejebringe lavere mængder co-ekstraheret materiale20, hvilket berettiger dets anvendelse til GC-MS-baserede metoder. Denne undersøgelse rapporterer for første gang denne version for at analysere pesticidrester i jord21.
GC-analysen af pesticidrester i komplekse matricer såsom jord har nogle begrænsninger på grund af virkningen af de co-ekstraherede matrixkomponenter på pesticidernes instrumentelle respons, hvilket forårsager unøjagtig bestemmelse og lavere følsomhed22,23. Derfor er der foretaget flere forbedringer for at minimere matrixeffekten, herunder optimerede oprydningstrin21. Ikke desto mindre finder matrixeffekten stadig sted og bør korrigeres så meget som muligt. I denne forstand har matrixmatchet kalibrering været den vigtigste anvendte tilgang, fordi den er meget praktisk til at kompensere for forbedringen af det kromatografiske signal i forhold til det rene opløsningsmiddel24. I denne undersøgelse blev lineariteten således evalueret ved at opbygge kalibreringskurverne i ren acetonitril og anvende jordekstrakter, ogR2-værdier højere end eller lig med 0,99 for alle OCP'erne blev opnået ved hjælp af begge metoder. Ved sammenligning af begge kalibreringskurver blev der imidlertid fundet mærkbare matrixeffekter i intervallet –49 % til 191 % (figur 2). Selvom antallet af pesticider, der led en stærk matrixeffekt, kun var 3 ud af 17 (endrin, endrinketon og methoxychlor), blev efterfølgende undersøgelser udført ved hjælp af matrixmatchede kalibreringskurver for at kompensere for matrixeffekterne i større grad.
Der er ikke fastsat maksimalgrænseværdier for pesticidrester i jorden, men der blev fastsat en maksimalgrænseværdi på 5 μg/kg for alle OCP'er, hvilket er lavere end den meget krævende standardmaksimalgrænseværdi, der er fastsat til 10 μg/kg i den internationale lovgivning om analyse af pesticidrester i landbrugsfødevarer (forordning (EF) nr. 396/2005)11. Desuden gav LCL på 5 μg/kg et signal/støjforhold (S/N) på ca. 10 for alle OLP'erne. Den høje følsomhed af denne metode svarer til eller endda bedre end den, der er opnået i andre undersøgelser, der også har analyseret OCP'er i jord ved hjælp af QuEChERS-metoden efterfulgt af GC-MS. For eksempel blev 34 OCP'er i en undersøgelse analyseret ved hjælp af den officielle version af QuEChERS-metoden, der bruger en citratbuffer, og grænserne for kvantificering (LOQ'er) var lig med eller højere end 7 μg / kg25. Især var LOQ-værdierne for α-BHC, β-BHC, lindan og δ-BHC mellem 206 μg/kg og 384 μg/kg. I et andet arbejde blev lindan og dieldrin analyseret ved hjælp af den samme version af QuEChERS-metoden, og der blev opnået LOQ-værdier på henholdsvis 42 μg / kg og 292 μg / kg26. Ligeledes bestemte et andet forskningsarbejde også aldrin og heptachlor ved hjælp af QuEChERS og GC-MS med LOQ-værdier på henholdsvis 13 og 23 μg / kg27.
Genfindings- og reproducerbarhedsvurderingen blev udviklet ved tre koncentrationsniveauer (lav, mellem og høj) i tre eksemplarer (n = 9). Til dette formål blev de samlede genvindingsværdier bestemt ved at sammenligne forholdet mellem pesticidtoparealet/IS-toparealet (4,4'-DDE-d8) opnået fra jordprøverne med spids ved begyndelsen af anvendelsen af QuEChERS-metoden under anvendelse af ammoniumformiat med matrixmatchet kalibrering. I alle tilfælde blev hver replikat injiceret to gange i samme sekvens. Det skal bemærkes, at anvendelse af en IS, en isotopmærket standard, giver mulighed for at kompensere for de mulige tab af pesticider, der finder sted under hele proceduren, samt matrixeffekten og / eller mulig variabilitet i instrumentet. Ifølge resultaterne opfyldte de fleste pesticider acceptkriterierne på 70-120 % genvindingsværdier med RSD ≤20 % ved hvert spidsniveau28, hvilket viste metodens effektivitet og repeterbarhed. Ikke desto mindre var de samlede genfindingsværdier (n = 9) lidt højere end 120 % for heptachlor (122 %), endrin (121 %) og β-endosulfan (130 %), selv om de var konsistente (RSD'er <13 %). I betragtning af de samlede genfindingsværdier på tre spidsniveauer er der i denne henseende fastsat et acceptkriterium på 30%-140% med RSD-værdier ≤20%28%.
Afslutningsvis kan QuEChERS-metoden ved anvendelse af ammoniumformiat kombineret med GC-MS med succes bestemme OCP'er i landbrugsjordprøver. Det blev vist i denne undersøgelse, at den enkle tilsætning af 5 g ammoniumformiat for at inducere faseadskillelse mellem vand- og acetonitrillagene sikrede passende ekstraktion med høj genvinding af de udvalgte pesticider. Imidlertid fortsatte matrixeffekten med at finde sted, så andre tilgange, såsom tilsætning af analysandbeskyttelsesmidler, bør undersøges i efterfølgende værker. Under alle omstændigheder kan dette alternativ til de officielle QuEChERS-versioner anvendes til at undgå uønskede faste stoffer, der deponeres i analysesystemet på grund af brugen af magnesium- og natriumsalte, især i rutinemæssig LC-MS-baseret analyse. I sidstnævnte tilfælde ville det være endnu mere interessant, da ammoniumformiat er en hjælp til ionisering i positiv elektrosprayionisering og kan forbedre dannelsen af ammoniumaddukter i stedet for natriumaddukter.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
Jeg har ingen interessekonflikter at oplyse.
Acknowledgments
Jeg vil gerne takke Javier Hernández-Borges og Cecilia Ortega-Zamora for deres uvurderlige støtte. Jeg vil også gerne takke Universidad EAN og Universidad de La Laguna.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 15 mL disposable glass conical centrifuge tubes | PYREX | 99502-15 | |
| 2 mL centrifuge tubes | Eppendorf | 30120094 | |
| 50 mL centrifuge tubes with screw caps | VWR | 21008-169 | |
| 5977B mass-selective detector | Agilent Technologies | 1617R019 | |
| 7820A gas chromatography system | Agilent Technologies | 16162016 | |
| Acetone | Supelco | 1006582500 | |
| Acetonitrile | VWR | 83642320 | |
| Ammonium formate | VWR | 21254260 | |
| Automatic shaker KS 3000 i control | IKA | 3940000 | |
| Balance | Sartorius Lab Instruments Gmbh & Co | ENTRIS224I-1S | |
| Bondesil-C18, 40 µm | Agilent Technologies | 12213012 | |
| Bondesil-PSA, 40 µm | Agilent Technologies | 12213024 | |
| Cyclohexane | VWR | 85385320 | |
| EPA TCL pesticides mix | Sigma Aldrich | 48913 | |
| Ethyl acetate | Supelco | 1036492500 | |
| G4567A automatic sampler | Agilent Technologies | 19490057 | |
| HP-5ms Ultra Inert (5%-phenyl)-methylpolysiloxane 30 m x 250 µm x 0.25 µm column | Agilent Technologies | 19091S-433UI | |
| Magnesium sulfate monohydrate | Sigma Aldrich | 434183-1KG | |
| Mega Star 3.R centrifuge | VWR | 521-1752 | |
| Milli-Q gradient A10 | Millipore | RR400Q101 | |
| p,p'-DDE-d8 | Dr Ehrenstorfer | DRE-XA12041100AC | |
| Pipette tips 2 - 200 µL | BRAND | 732008 | |
| Pipette tips 5 mL | BRAND | 702595 | |
| Pipette tips 50 - 1000 uL | BRAND | 732012 | |
| 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 | BRAND | 704778 | |
| Pippette Transferpette S variabel 500 - 5000 µL | BRAND | 704782 | |
| Vials with fused-in insert | Sigma Aldrich | 29398-U | |
| OCPs | CAS registry number | ||
| α-BHC | 319-84-6 | ||
| β-BHC | 319-85-7 | ||
| Lindane | 58-89-9 | ||
| δ-BHC | 319-86-8 | ||
| Heptachlor | 76-44-8 | ||
| Aldrin | 309-00-2 | ||
| Heptachlor epoxide | 1024-57-3 | ||
| α-Endosulfan | 959-98-8 | ||
| 4,4'-DDE-d8 (IS) | 93952-19-3 | ||
| 4,4'-DDE | 72-55-9 | ||
| Dieldrin | 60-57-1 | ||
| Endrin | 72-20-8 | ||
| β-Endosulfan | 33213-65-9 | ||
| 4,4'-DDD | 72-54-8 | ||
| Endosulfan sulfate | 1031-07-8 | ||
| 4,4'-DDT | 50-29-3 | ||
| Endrin ketone | 53494-70-5 | ||
| Methoxychlor | 72-43-5 |
References
- Sabzevari, S., Hofman, J. A worldwide review of currently used pesticides' monitoring in agricultural soils. Science of The Total Environment. 812, 152344 (2022).
- Tzanetou, E. N., Karasali, H. A. Comprehensive review of organochlorine pesticide monitoring in agricultural soils: The silent threat of a conventional agricultural past. Agriculture. 12 (5), 728 (2022).
- Farenhorst, A. Importance of soil organic matter fractions in soil-landscape and regional assessments of pesticide sorption and leaching in soil. Soil Science Society of America Journal. 70 (3), 1005-1012 (2006).
- Silva, V., et al. Pesticide residues in European agricultural soils - A hidden reality unfolded. Science of The Total Environment. 653, 1532-1545 (2019).
- Vischetti, C., et al. Sub-lethal effects of pesticides on the DNA of soil organisms as early ecotoxicological biomarkers. Frontiers in Microbiology. 11, 1892 (2020).
- Alengebawy, A., Abdelkhalek, S. T., Qureshi, S. R., Wang, M. -Q. Heavy metals and pesticides toxicity in agricultural soil and plants: Ecological risks and human health implications. Toxics. 9 (3), 42 (2021).
- Zikankuba, V. L., Mwanyika, G., Ntwenya, J. E., James, A. Pesticide regulations and their malpractice implications on food and environment safety. Cogent Food & Agriculture. 5 (1), 1601544 (2019).
- Varela-Martínez, D. A., González-Sálamo, J., González-Curbelo, M. Á, Hernández-Borges, J. Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (QuEChERS) extraction. Handbooks in Separation Science. , Elsevier. Amsterdam, the Netherlands. 399-437 (2020).
- Anastassiades, M., Lehotay, S. J., Štajnbaher, D., Schenck, F. J. Fast and easy multiresidue method employing acetonitrile extraction/partitioning and "dispersive solid-phase extraction" for the determination of pesticide residues in produce. Journal of AOAC International. 86 (2), 412-431 (2003).
- González-Curbelo, M. Á, et al. Evolution and applications of the QuEChERS method. Trends in Analytical Chemistry. 71, 169-185 (2015).
- European Union. European Regulation (EC) NO 396/2005 of the European Parliament and of the Council of 23 February 2005 on maximum residue levels of pesticides in or on food and feed of plant and animal origin and amending Council Directive 91/414/EEC. Official Journal of the European Union. 70, 1-16 (2005).
- Kwon, H., Lehotay, S. J., Geis-Asteggiante, L. Variability of matrix effects in liquid and gas chromatography-mass spectrometry analysis of pesticide residues after QuEChERS sample preparation of different food crops. Journal of Chromatography A. 1270, 235-245 (2012).
- Lehotay, S. J., et al. Determination of pesticide residues in foods by acetonitrile extraction and partitioning with magnesium sulfate: Collaborative study. Journal of AOAC International. 90 (2), 485-520 (2007).
- European Committee for Standardization (CEN). Standard Method EN 15662. Food of plant origin-Determination of pesticide residues using GC-MS and/or LC-MS/MS following acetonitrile extraction/partitioning and clean-up by dispersive SPE-QuEChERS method. European Committee for Standardization. , (2008).
- González-Curbelo, M. Á, Lehotay, S. J., Hernández-Borges, J., Rodríguez-Delgado, M. Á Use of ammonium formate in QuEChERS for high-throughput analysis of pesticides in food by fast, low-pressure gas chromatography and liquid chromatography tandem mass spectrometry. Journal of Chromatography A. 1358, 75-84 (2014).
- Han, L., Sapozhnikova, Y., Lehotay, S. J. Method validation for 243 pesticides and environmental contaminants in meats and poultry by tandem mass spectrometry coupled to low-pressure gas chromatography and ultrahigh-performance liquid chromatography. Food Control. 66, 270-282 (2016).
- Lehotay, S. J., Han, L., Sapozhnikova, Y. Automated mini-column solid-phase extraction clean-up for high-throughput analysis of chemical contaminants in foods by low-pressure gas chromatography-tandem mass spectrometry. Chromatographia. 79 (17), 1113-1130 (2016).
- Lehotay, S. J. Possibilities and limitations of isocratic fast liquid chromatography-tandem mass spectrometry analysis of pesticide residues in fruits and vegetables. Chromatographia. 82 (1), 235-250 (2019).
- Han, L., Matarrita, J., Sapozhnikova, Y., Lehotay, S. J. Evaluation of a recent product to remove lipids and other matrix co-extractives in the analysis of pesticide residues and environmental contaminants in foods. Journal of Chromatography A. 1449, 17-29 (2016).
- Varela-Martínez, D. A., González-Curbelo, M. Á, González-Sálamo, J., Hernández-Borges, J. Analysis of pesticides in cherimoya and gulupa minor tropical fruits using AOAC 2007.1 and ammonium formate QuEChERS versions: A comparative study. Microchemical Journal. 157, 104950 (2020).
- González-Curbelo, M. Á, Varela-Martínez, D. A., Riaño-Herrera, D. A. Pesticide-residue analysis in soils by the QuEChERS method: A review. Molecules. 27 (13), 4323 (2022).
- Anastassiades, M., Maštovská, K., Lehotay, S. Evaluation of analyte protectants to improve gas chromatographic analysis of pesticides. Journal of Chromatography A. 1015 (1-2), 163-184 (2003).
- Maštovská, K., Lehotay, S., Anastassiades, M. Combination of analyte protectants to overcome matrix effects in routine GC analysis of pesticide residues in food matrixes. Analytical Chemistry. 77 (24), 8129-8137 (2005).
- Rahman, M., Abd El-Aty, A., Shim, J. Matrix enhancement effect: A blessing or a curse for gas chromatography? - A review. Analytica Chimica Acta. 801, 14-21 (2013).
- Rouvire, F., Buleté, A., Cren-Olivé, C., Arnaudguilhem, C. Multiresidue analysis of aromatic organochlorines in soil by gas chromatography-mass spectrometry and QuEChERS extraction based on water/dichloromethane partitioning. Comparison with accelerated solvent extraction. Talanta. 93, 336-344 (2012).
- Lesueur, C., Gartner, M., Mentler, A., Fuerhacker, M. Comparison of four extraction methods for the analysis of 24 pesticides in soil samples with gas chromatography-mass spectrometry and liquid chromatography-ion trap-mass spectrometry. Talanta. 75 (1), 284-293 (2008).
- Ðurović-Pejčev, R. D., Bursić, V. P., Zeremski, T. M. Comparison of QuEChERS with traditional sample preparation methods in the determination of multiclass pesticides in soil. Journal of AOAC International. 102 (1), 46-51 (2019).
- European Commission. SANTE/11312/2021. Guidance document on analytical quality control and method validation procedures for pesticide residues analysis in food and feed. European Commission. , (2021).
