본 프로토콜은 포름암모늄을 사용한 Qu ick-E asy-Cheap-E ffective-R ugged-S afe(QuEChERS) 분석법을 사용하여 아보카도 품종의 다등급 살충제 잔류물을 분석한 후 가스 크로마토그래피-탠덤 질량분석법을 설명합니다.
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방법 논문
QuEChERS 분석법 및 가스 크로마토그래피-탠덤 질량분석법을 이용한 아보카도 품종의 45가지 살충제 측정
이 논문에서
요약
초록
가스 크로마토그래피(GC) 탠덤 질량분석법(MS/MS)은 식품의 잔류 농약 모니터링에 광범위하게 사용되는 탁월한 분석 기기입니다. 그럼에도 불구하고 이러한 분석법은 매트릭스 효과(ME)에 취약하며, 이는 분석물과 매트릭스의 특정 조합에 따라 정확한 정량화에 잠재적으로 영향을 미칠 수 있습니다. ME를 완화하기 위한 다양한 전략 중에서 매트릭스 일치 보정은 비용 효율성과 간단한 구현으로 인해 농약 잔류물 응용 분야에서 널리 사용되는 접근 방식을 나타냅니다. 이 연구에서는 포름암모늄 및 GC-MS/MS와 함께 Qu ick-E asy-Cheap-E ffective-R ugged-S afe(QuEChERS) 방법을 사용하여 세 가지 종류의 아보카도(즉, Criollo, Hass 및 Lorena)에서 총 45개의 대표적인 살충제를 분석했습니다.
이를 위해 아보카도 샘플 5g을 10mL의 아세토니트릴로 추출한 후 포름산암모늄 2.5g을 첨가하여 상 분리를 유도했습니다. 그 후, 상층액은 150mg의 무수 MgSO4, 50mg의 1차-2차 아민, 50mg의 옥타데실실란, 10mg의 흑연화 카본 블랙 및 60mg의 지르코늄 산화물 기반 흡착제(Z-Sep+)를 사용하여 분산형 고체상 추출을 통해 세척 공정을 거쳤습니다. GC-MS/MS 분석은 25분 이내에 성공적으로 수행되었습니다. 방법의 성능을 평가하기 위해 엄격한 검증 실험이 수행되었습니다. 각 아보카도 품종에 대한 매트릭스 일치 보정 곡선을 검사한 결과, ME는 상대적으로 일관되게 유지되었으며 대부분의 살충제/품종 조합에서 20% 미만(부드러운 ME로 간주됨)으로 나타났습니다. 또한, 이 방법의 정량화 한계는 세 가지 품종 모두에 대해 5μg/kg 미만이었습니다. 마지막으로, 대부분의 살충제에 대한 회수 값은 허용 범위인 70-120% 내에 있었고 상대 표준 편차 값은 20% 미만이었습니다.
서론
화학 분석에서 매트릭스 효과(ME)는 다양한 방법으로 정의할 수 있지만, 널리 받아들여지는 일반적인 정의는 다음과 같습니다: 신호의 변화, 특히 특정 분석물의 분석 중에 샘플 매트릭스 또는 그 일부가 존재할 때 검량선의 기울기 변화를 나타냅니다. 중요한 측면으로, ME는 표적 분석물1에 대한 정량 측정의 정확도에 직접적인 영향을 미치기 때문에 모든 분석 방법의 검증 과정에서 철저한 조사가 필요합니다. 이상적으로, 시료 전처리 절차는 시료 매트릭스에서 성분을 추출하지 않도록 충분히 선택적이어야 합니다. 그러나 상당한 노력에도 불구하고 이러한 매트릭스 구성 요소 중 다수는 대부분의 경우 여전히 최종 결정 시스템으로 끝납니다. 결과적으로, 이러한 매트릭스 구성 요소는 종종 복구 및 정밀도 값을 손상시키고, 추가 노이즈를 유발하며, 방법과 관련된 전체 비용과 노동력을 증가시킵니다.
가스 크로마토그래피(GC)에서 ME는 GC 시스템 내에 다양한 메커니즘을 통해 표적 분석물과 상호 작용하는 활성 부위의 존재로 인해 발생합니다. 한편으로, 매트릭스 성분은 표적 분석물과 상호 작용할 수 있는 이러한 활성 부위를 차단하거나 마스킹하여 빈번한 신호 향상을 초래합니다2. 반면에....
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프로토콜
1. 재고 및 작업 용액의 준비
알림: 안전상의 이유로 프로토콜 전반에 걸쳐 니트릴 장갑, 실험실 가운 및 보안경을 착용하는 것이 좋습니다.
- 45가지 상업용 살충제 표준물질( 재료 표 참조) 각각의 개별 원액을 10mL 용량 플라스크의 아세토니트릴에서 약 1,000mg/L로 준비합니다.
- 위의 개별 스톡 용액을 결합하여 25mL 용량 플라스크의 아세토니트릴에 400mg/L 스톡 용액을 준비합니다.
참고: 이 혼합 솔루션은 복구 및 보정 실험을 위한 작업 솔루션을 준비하는 데 사용됩니다. - 10mL 용량 플라스크의 아세토니트릴에서 각각 750mg/L 및 1,050mg/L 농도의 atrazine-d5 및 triphenyl phosphate(TPP) 원액을 준비합니다. atrazine-d5 를 절차적 내부 표준물질(P-IS)로, TPP를 주입 내부 표준물질(I-IS)로 활용합니다.
참고: 이상적인 시나리오는 각 특정 표적 분석물질에 대해 동위원소로 표지된 내부 표준물질을 활용하는 것입니다. - 10mL 용량 플라스크에 포름산(분해 방지용) 0.05%(v/v)를 함유한 아세토니....
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결과
SANTE/11312/2021 가이드라인6에 따라 분석 방법의 포괄적인 검증이 수행되었으며, 여기에는 선형성, ME, 회수 및 반복성 평가가 포함됩니다.
선형성 평가를 위해 여러 농도 수준(5 - 600 μg/kg 범위)에서 스파이크된 블랭크 샘플을 사용하여 매트릭스 일치 보정 곡선을 구성했습니다. 선택된 대부분의 살충제에 대한 결정 계수(R2)는 0.99 이상인 것으로 나타났으며, 이는 농도와 반응 사이에 매우 선형적인 관계가 있음을 나타냅니다. 식품 모니터링 목적으로 설정된 10μg/kg의 설정된 최대 잔류물 한계(MRL)를 준수하여 5μg/kg의 가장 낮은 보정 수준(LCL)이 선택되었습니다22.
ME를 평가하기 위해, 순수 용매와 매트릭스 매칭 보정 조건 간에 멀티클래스 살충제의 보정 곡선의 기울기를 비교했습니다. 예시.......
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토론
매트릭스 정합 교정과 관련된 주요 제한 사항은 블랭크 샘플을 교정 표준으로 사용하는 데서 발생합니다. 이로 인해 분석을 위해 처리해야 할 샘플의 수가 증가하고 각 분석 시퀀스에서 매트릭스 성분의 주입이 증가하여 잠재적으로 기기 유지 관리 요구가 높아질 수 있습니다. 그럼에도 불구하고 이 전략은 각 샘플에 대해 보정 곡선을 수행해야 하기 때문에 주입할 샘플의 수가 훨씬 더 많은 표준 첨가보다 더 적합합니다. 결과적으로, 두 경우 모두 비용 효율적이고 빠르며 신뢰할 수 있는 동시에 이러한 동시 추출을 최소화하는 시료 전처리 기법을 사용해야 합니다. 이러한 맥락에서 QuEChERS 분석법은 아보카도 샘플 8,12,13,14,15,16,17,18에서 잔류 농약을 분석하는 데 유용함을 입증했습니다.
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공개 사항
저자는 공개할 이해 상충이 없습니다.
감사의 글
EAN University와 University of La Laguna에 감사드립니다.
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재료
| 이름 | 회사 | 카탈로그 번호 | 댓글 |
|---|---|---|---|
| 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 | |
| 자동 셰이커 MX-T6-PRO | SCILOGEX | 8.23222E+11 | |
| 밸런스 | OHAUS | PA224 | |
| 원심분리기 튜브, 15 mL | Nest | 601002 | |
| 원심분리기 튜브, 2 mL | Eppendorf | 4610-1815 | |
| 원심분리기 튜브, 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 &마이크로; m | Shimadzu | 221-75954-30 | MS GC 컬럼 |
| 디스펜제트 5-50 mL | 브랜드 | 4600361 | |
| DSC-18 | Sigma Aldrich | 52600-U | |
| D-Sorbitol | Sigma Aldrich | 240850-5G | |
| 에틸 아세테이트 | Merk | 1313181212 | |
| GCMS-TQ8040 | Shimadzu | 211552 | |
| 흑연화 카본 블랙 | Sigma Aldrich | 57210-U | |
| 주입 주사기 | Shimadzu | LC2213461800 | |
| L-Gulonic acid γ-lactone | Sigma Aldrich | 310301-5G | |
| Linner 비분할 | Shimadzu | 221-4887-02 | |
| 황산 마그네슘 무수 | Sigma Aldrich | M7506-2KG | |
| 메탄올 | Panreac | 131091.12.12 | |
| Milli-Q 초순수(유형 1) 물 | Millipore | F4H4783518 | |
| 피펫 팁 10 - 100 &마이크로; L | Biologix | 200010 | |
| 피펫 팁 100 - 1000 &마이크로; L | 브랜드 | 541287 | |
| 피펫 팁 20 - 200 &마이크로; L | 브랜드 | 732028 | |
| 피펫 Pasteur | NORMAX | 5426023 | |
| Pippette Transferpette S variabel 10 - 100 µ L | 브랜드 | 704774 | |
| Pippette Transferpette S variabel 100 - 1000 µ L | 브랜드 | 704780 | |
| 피펫 전사 S variabel 20 - 200 µ L | SCILOGEX | 7.12111E+11 | |
| 1차-2차 아민 | 시그마 알드리치 | 52738-U | |
| 시키믹산 | 시그마 알드리치 | S5375-1G | |
| 주사기 필터 PTFE/L 25 mm, 0.45 &마이크로; m | NORMAX | FE2545I | |
| 트리페닐 포스페이트(QC) | Sigma Aldrich | 241288-50G | |
| 바이알(퓨즈 인 인서트 포함 | ) Sigma Aldrich | 29398-U | |
| Z-SEP+ | Sigma Aldrich | 55299-U | 산화지르코늄 기반 흡착제 |
| Pesticides | CAS 등록 번호 | ||
| 4,4&급성;-DDD | 시그마 알드리치 | 35486-250MG | 72-54-8 |
| 4,4&급성;-DDE | 시그마 알드리치 | 35487-100MG | 72-55-9 |
| 4,4&급성;-DDT | 시그마 알드리치 | 31041-100MG | 50-29-3 |
| 알라클로 | 시그마 알드리치 | 45316-250MG | 15972-60-8 |
| 올드린 | 시그마 알드리치 | 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 |
| 클로르피리포스 | 시그마 알드리치 | 45395-100MG | 2921-88-2 |
| 클로르피리포스-메틸 | 시그마 알드리치 | 45396-250MG | 5598-13-0 |
| 델타메트린 | 시그마 알드리치 | 45423-250MG | 52918-63-5 |
| 디클로란 | 시그마 알드리치 | 45435-250MG | 99-30-9 |
| 디클로르보스 | 시그마 알드리치 | 45441-250MG | 62-73-7 |
| Dieldrin | 시그마 Aldrich | 33491-100MG-R | 60-57-1 |
| Diphenylamine | 시그마 Aldrich | 45456-250MG | 122-39--4 |
| Endosulfan A | 시그마 Aldrich | 32015-250MG | 115-29-7 |
| Endrin | 시그마 Aldrich | 32014-250MG | 72-20-8 |
| EPN | 시그마 Aldrich | 36503-100MG | 2104-64-5 |
| Esfenvalerate | 시그마 알드리치 | 46277-100MG | 66230-04-4 |
| 에티온 | 알드리치 | 45477-250MG | 563-12-2 |
| 페나미포스 | 시그마 알드리치 | 45483-250MG | 22224-92-6 |
| 페니트로티온 | 시그마 알드리치 | 45487-250MG | 122-14-5 |
| 펜티온 | 시그마 알드리치 | 36552-250MG | 55-38-9 |
| 펜발레레이트 | 시그마 알드리치 | 45495-250MG | 51630-58-1 |
| HCB | 시그마 알드리치 | 45522-250MG | 118-74-1 |
| 이프로디온 | 시그마 알드리치 | 36132-100MG | 36734-19-7 |
| 린단 | 시그마 알드리치 | 45548-250MG | 58-89-9 |
| 말라티온 | 시그마 알드리치 | 36143-100MG | 121-75-5 |
| 메탈락실 | 시그마 알드리치 | 32012-100MG | 57837-19-1 |
| 메티다티온 | 시그마 알드리치 | 36158-100MG | 950-37-8 |
| 미클로부타닐 | 시그마 알드리치 | 34360-100MG | 88671-89-0 |
| 옥시플루오펜 | 시그마 알드리치 | 35031-100MG | 42874-03-3 |
| 파라티온 메틸 | 시그마 알드리치 | 36187-100MG | 298-00-0 |
| 펜코나졸 | 시그마 알드리치 | 36189-100MG | 66246-88-6 |
| 피리미포스-메틸 | 시그마 알드리치 | 32058-250MG | 29232-93-7 |
| 프로피코나졸 | 시그마 알드리치 | 45642-250MG | 60207-90-1 |
| 프로폭서 | 시그마 알드리치 | 45644-250MG | 114-26-1 |
| 프로피자미드 | 시그마 알드리치 | 45645-250MG | 23850-58-5 |
| 피리프록시펜 | 시그마 알드리치 | 34174-100MG | 95737-68-1 |
| 톨클로포스-메틸 | 시그마 알드리치 | 31209-250MG | 5701804-9 |
| 트리아디메폰 | 시그마 알드리치 | 45693-250MG | 43121-43-3 |
| 트리플루미졸 | 시그마 알드리치 | 32611-100MG | 68694-11-1 |
| &알파;-HCH | 시그마 알드리치 | 33377-50MG | 319-86-8 |
| &베타;-HCH | 시그마 알드리치 | 33376-100MG | Tel.: 319-85-7 |
참고문헌
- Raposo, F., Barceló, D. Challenges and strategies of matrix effects using chromatography-mass spectrometry: An overview from research versus regulatory viewpoints. Trends Analyt Chem. 134, 116068(2021).
- Rahman, M. M., Abd El-Aty, A. M., Shim, J. H.
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